• Title/Summary/Keyword: CuO 나노입자

Search Result 59, Processing Time 0.028 seconds

$Al_2O_3$ 기판 위에 형성된 CuO 나노입자의 열처리 온도변화에 따른 구조적, 광학적 및 전자적 성질에 대한 연구

  • Park, Gyeong-Hun;Son, Dong-Ik;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2010.02a
    • /
    • pp.106-106
    • /
    • 2010
  • CuO 나노입자는 전기화학적 전지, 가스 센서 및 태양전지와 같은 나노 전자소자에 응용할 수 있는 대단히 유용한 물질이다. CuO 나노구조를 형성하기 위한 방법은 솔-겔법, 전기 화학적 방법 및 전구체의 열적 탈착방법 등으로 연구되어 왔으나 CuO 나노입자의 열처리 효과는 상대적으로 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$ 기판 위에 스핀 코팅법과 열처리를 사용하여 형성한 CuO 나노입자의 물리적 성질을 살펴보았다. CuO 나노 입자를 형성하기 위해 methanol에 Cu(I) acetate (5 wt%) 을 적절히 분산한 용액을 $Al_2O_3$ 기판 위에 7000 rpm으로 스핀 코팅을 한 후 $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$$700^{\circ}C$로 각각 1 시간 동안 산소 분위기에서 열처리를 하였다. X-선 회절법 결과는 CuO의 (200)$K_{\alpha}$와 (400) $K_{\alpha}$ 회절에 해당하는 피크가 나타났고 주사 전자현미경 상의 결과는 CuO 나노입자가 형성되었음을 확인하였다. 나노입자의 크기는 고배율 투과 전자현미경상에 의하여 3-5 nm 인 것으로 확인하였고 300 K에서 측정한 광루미네선스 스펙트럼은 CuO의 주된 스펙트럼 피크가 푸른색 영역에서 나타남을 알 수 있었다. X-선 광전자 분광법 스펙트럼은 Cu $2p_{3/2}$와 O 1s의 전자상태를 보여주었으며 복잡한 산화상태를 갖는 CuO는 Cu-O 결합과 산소의 화학적 흡착상태를 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 $Al_2O_3$ 기판 위에 최적화된 CuO 나노 입자의 형성 방법과 구조적, 광학적 및 전자적 특성을 이해하는데 도움을 제공해 줄 것이다.

  • PDF

Bioassessment of Nanoparticle Toxicity based on Seed Germination and Germination Index of Various Seeds (다양한 씨앗의 발아 및 발아지수에 근거한 나노입자 생물학적 독성평가)

  • Gu, Bon Woo;Lee, Min Kyeung;Shi, Yu Tao;Kong, In Chul
    • Clean Technology
    • /
    • v.21 no.1
    • /
    • pp.39-44
    • /
    • 2015
  • This study investigated the effects of six metal oxide nanoparticles (NPs: CuO, NiO, TiO2, Fe2O3, Co3O4, ZnO) on seed germination and germination index (G.I) for five types of seeds: Brassica napus L., Malva verticillata L., Brassica olercea L., Brassica campestris L., Daucus carota L. NPs of CuO, ZnO, NiO show significant toxicity impacts on seed activities [CuO (6-27 mg/L), ZnO (16-86 mg/L), NiO (48-112 mg/L)], while no significant effects were observed at > 1000 mg/L of TiO2, Fe2O3, Co3O4. Tested five types of seed showed different sensitivities on seed germination and root activity, especially on NPs of CuO, ZnO, NiO. Malva verticillata L. seed was highly sensitive to toxic metal oxide NPs and showed following EC50s : CuO 5.5 mg/L, ZnO 16.4 mg/L, NiO 53.4 mg/L. Mostly following order of toxicity was observed, CuO > ZnO > NiO > Fe2O3 ≈ Co3O4 ≈ TiO2, where slightly different toxicity order was observed for carrot, showing CuO > NiO ≈ ZnO > Fe2O3 ≈ Co3O4 ≈ TiO2.

Size-dependent Toxicity of Metal Oxide Particles on the Soil Microbial Community and Growth of Zea Mays (산화 금속 입자 크기가 옥수수의 성장과 토양 미생물 군집에 미치는 독성)

  • Kim, Sung-Hyun;Jung, Mi-Ae;Lee, In-Sook
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
    • /
    • v.31 no.12
    • /
    • pp.1069-1074
    • /
    • 2009
  • This study investigated soil microbial community and growth of Zea mays to compare the toxicity of nano and micro-sized Cu and Zn oxide particles in microcosm system. In the presence of nanoparticles, biomass of Zea mays reduced by 30% compared with micro-sized particles and inhibited growth. Dehydrogenase activity was inhibited by CuO nano although it was increased by ZnO nano particles. According to the Biolog test, the microbial diversity was decreased after exposed to CuO nanoparticles and ZnO microparticles. Therefore, though it is widely recognized that nanoparticles are more harmful than microparticles, we can conclude that the diversity of microbial community does not always influenced by the size of particles of nano and micro.

Effects of Synthetic Temperature and Amount of Oleylamine in Synthesis of Cu-Based Nanoparticles Using Heptyl Alcohol Solvent (헵틸알콜 기반의 Cu계 나노입자 합성에서 온도 및 올레일아민 첨가량의 효과)

  • Chee, Sang-Soo;Lee, Jong-Hyun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
    • /
    • v.21 no.3
    • /
    • pp.57-62
    • /
    • 2014
  • With synthesis temperature and adding amount of oleylamine, nanometer-sized Cu particles were fabricated by heptyl alcohol-based chemical synthesis. The synthetic temperature and amount of oleylamine changed excessively the shape and phase of synthesized nanoparticles. Only cubic-shaped $Cu_2O$ phase was formed at $160^{\circ}C$ regardless of the amount of oleylamine because of imperfect reduction reaction, representing results that the average size of $Cu_2O$ particles decreased with increasing the amount of oleylamine. In the case the synthesis at $170^{\circ}C$, however, nanoparticles of irregular sphere or peanut shapes were synthesized. Moreover, the average size of nanoparticles decreased continuously and gradually with an increase of the amount of oleylamine. According to the size decrease, the synthesized $Cu_2O$ nanoparticles were also transformed into pure Cu nanoparticles.

Toxicity Assessment of Nanopariticles Based on Seed Germination and Germination Index (씨앗발아 및 발아지수에 근거한 나노입자 독성평가)

  • Gu, Bonwoo;Kong, In Chul
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
    • /
    • v.36 no.6
    • /
    • pp.396-401
    • /
    • 2014
  • Nanomaterials have been widely used in many fields. This study investigates the effects of metal oxide nanoparticles (CuO, NiO, $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$, ZnO) on germination and germination index (G.I.) of seeds, Lactuca and Raphanus. Under aqueous exposure, CuO on Lactuca shows the most significant impacts on activities compared to others, showing $EC_{50s}$ for germination and G.I. as 0.46 mg/L and 0.37%, respectively. The effects of nanoparticle phytotoxicity on seed Lactuca was much higher than that of Raphanus. In general, the toxicities on seed germination and germination index were as following orders : CuO > ZnO > NiO ${\gg}$ $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. No measurable inhibition was observed at 1,000 mg/L (maximum exposure concentration) of $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$.

CuO 나노 입자의 PEDOT:PSS 첨가를 통한 유기 태양전지 특성 향상 연구

  • O, Sang-Hun;Jeong, Ju-Hye;Kim, Hyeon-Jae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2011.02a
    • /
    • pp.388-388
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 CuO 나노 입자를 poly(3,4,-ethylene dioxythiophene):polystyrene sulfonic acid (PEDOT:PSS) 버퍼층에 첨가하여 정공의 이동도를 높임으로서 poly(3-hexylthiophene) (P3HT) as the electron donor and (6.6) phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) 기반의 유기 태양전지를 제작하였다. 일반적으로 PEDOT:PSS 박막은 높은 광 투과율과 상대적으로 우수한 전기전도도를 지닌 p-type의 유기 반도체 물질로써 유기 태양전지의 홀 전도막으로 널리 사용되어지고 있다. 하지만 낮은 홀이동도로 인하여 전달된 정공이 전극까지 전달되는데에 한계점이 있어 본 연구에서 이를 극복하기 위한 방안으로 p-type의 무기 반도체 물질인 CuO 나노 입자를 PEDOT:PSS 박막내에 첨가하여 홀 이동도를 높이고자 하였다. CuO 나노 입자를 PEDOT:PSS 용액에 각각 5, 10, 15, 20mg/ml 의 농도로 첨가하여 유기 태양 전지의 버퍼층으로 사용을 하였다. 이렇게 제작되어진 각각의 PEDOT:PSS 박막과 CuO 나노 입자가 첨가된 PEDOT:PSS 박막의 전기적, 광학적 및 표면 분석을 통하여 CuO 나노 입자가 PEODT:PSS 박막에 미치는 영향을 조사하였고, 이를 통하여 P3HT:PCBM 기반의 유기 태양전지를 제작하여 전기적 특성 분석을 수행하였다.

  • PDF

CuS/ZnO 이종 나노구조의 합성과 광촉매로의 응용 및 특성평가

  • Lee, Mi-Gyeong;Choe, Min-Gi;Yong, Gi-Jung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2013.02a
    • /
    • pp.609-609
    • /
    • 2013
  • 나노선은 대표적인 일차원 나노구조로 높은 부피-표면적 비율과, 조절 가능한 밴드갭 에너지, 뛰어난 광학적/전기적 특성으로 인해 다양한 잠재적 응용처를 가지며, 많이 연구되고 있다. 특히 ZnO 나노선은 대표적인 광촉매로, 높은 감광성과 높은 부피-표면적 비율 등의 특징을 가지지만, 상대적으로 넓은 밴드갭 에너지 때문에 가시광선 영역을 사용하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CuS 나노입자/ZnO 나노선 이종구조를 간단한 두 가지의 방법으로 합성하였다. ZnO 나노선은 간단한 수열합성 방법으로 합성하였고, 그 위에 CuS 나노입자를 successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) 방법으로 증착하였다. 합성된 나노 구조는 기존의 ZnO 구조와는 달리 가시광 영역에서도 향상된 광촉매 특성을 보였으며, 이는 ZnO와 CuS사이의 interfacial charge transfer (IFCT)에서 기인한 것이다. SEM, TEM, XRD를 통해 CuS/ZnO 이종구조의 형태와 결정구조, 구성성분을 분석할 수 있었고, Acid Orange 7의 광분해 실험을 통해 향상된 광촉매 특성을 확인 할 수 있었다.

  • PDF

Non-Enzymatic Glucose Sensor Based on a Copper Oxide Nanoflowers Electrode Decorated with Pt Nanoparticles (백금 나노입자가 분산된 3차원 산화구리 나노구조체 기반의 글루코스 검출용 비효소적 전기화학 센서 개발)

  • Song, Min-Jung
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • v.56 no.5
    • /
    • pp.705-710
    • /
    • 2018
  • An electrochemical glucose sensor with enzyme-free was fabricated using Pt nanoparticles (Pt NPs) decorated CuO nanoflowers (CuO NFs). 3-D CuO nanoflowers film was directly synthesized on Cu foil by a simple hydrothermal method and Pt NPs were dispersed on the petal surface of CuO NFs through electrochemical deposition. This prepared sample was noted to Pt NPs-CuO NF. Morphology of the Pt NPs-CuO NFs layer was analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The electrochemical properties and sensing performances were investigated using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) under alkaline condition. The sensor exhibited a high sensitivity, wide liner range and fast response time. Its excellent sensing performance was attributed to the synergistic effect of the Pt NPs and CuO nanostructure.

Theoretical Analysis of Heat Pipe Thermal Performance According to Nanofluid Properties (나노유체 특성에 따른 히트파이프 성능해석)

  • Lim, Seung Min
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • v.39 no.7
    • /
    • pp.599-607
    • /
    • 2015
  • In this study, we theoretically investigate the thermal performances of heat pipes that have different nano-fluid properties. Two different types of nano-particles have been used: $Al_2O_3$ and CuO. The thermal performances of the heat pipes are observed for varying nano-particle aggregations and volume fractions. Both the viscosity and the conductivity increase as the volume fraction and the aggregation increase, respectively. Increasing the volume fraction helps increase the capillary limit in the well-dispersed condition. Whereas, the capillary limit is decreased under the aggregate condition, when the volume fraction increases. The dependence of the heat pipe thermal resistance on the volume fraction, aggregation, and conductivity of the nano-particles is analyzed. The maximum thermal transfer of the heat pipe is highly dependent on the volume fraction because of the high permeability of the heat pipe. For the proposed heat pipe, the optimum volume fraction of the nano-particle can be seen through 3D graphics.