• 제목/요약/키워드: Fourier transform - infrared spectroscopy (FT-IR)

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Preparation and Characterization of Sol-Gel Derived $SiO_2-TiO_2$ -PDMS Composite Films

  • 황진명;여창선;김유항
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권12호
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    • pp.1366-1370
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    • 2001
  • Thin films of the SiO2-TiO2-PDMS composite material have been prepared by the sol-gel dip coating method. Acid catalyzed solutions of tetraethoxy silane (TEOS) and polydimethyl siloxane (PDMS) mixed with titanium isopropoxide Ti(OiPr) were used as precursors. The optical and structural properties of the organically modified 70SiO2-30TiO2 composite films have been investigated with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), UV-Visible Spectroscopy (UV-Vis), Differential Thermal Analysis (DTA) and prism coupling technique. The films coated on the soda-lime-silicate glass exhibit 450-750 nm thickness, 1.56-1.68 refractive index and 88-94% transmittance depending on the experimental parameters such as amount of PDMS, thermal treatment and heating rate. The optical loss of prepared composite film was measured to be about 0.34 dB/cm.

Preparation of Carrageenan-based Antimicrobial Films Incorporated With Sulfur Nanoparticles

  • Saedi, Shahab;Shokri, Mastaneh;Rhim, Jong-Whan
    • 한국포장학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.125-131
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    • 2020
  • Carrageenan-based functional films were prepared by adding two different types of sulfur nanoparticles (SNP) synthesized from sodium thiosulfate (SNPSTS) and elemental sulfur (SNPES). The films were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction spectroscopy (XRD), and thermal gravimetric analysis (TGA). Also, film properties such as UV-visible light transmittance, water contact angle (WCA), water vapor permeability (WVP), mechanical properties, and antibacterial activity were evaluated. SNPs were uniformly dispersed in the carrageenan matrix to form flexible films. The addition of SNP significantly increased the film properties such as water vapor barrier and surface hydrophobicity but did not affect the mechanical properties. The carrageenan/SNP composite film showed some antibacterial activity against foodborne pathogenic bacteria, L. monocytogenes and E. coli.

극한환경 MEMS용 2 inch 3C-SiC 기판의 직접접합 특성 (Direct Bonding Characteristics of 2 inch 3C-SiC Wafers for MEMS in Hash Environments)

  • 정연식;류지구;김규현;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.387-390
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    • 2002
  • SiC direct bonding technology is very attractive for both SiCOI(SiC-on-insulator) electric devices and SiC-MEMS(micro electro mechanical system) fields because of its application possibility in harsh environments. This paper presents pre-bonding techniques with variation of HF pre-treatment conditions for 2 inch SiC wafer direct bonding using PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) oxide. The PECVD oxide was characterized by XPS(X-ray photoelectron spectrometer) and AFM(atomic force microscopy). The characteristics of the bonded sample were measured under different bonding conditions of HF concentration and an applied pressure. The bonding strength was evaluated by the tensile strength method. The bonded interface was analyzed by using IR camera and SEM(scanning electron microscope). Components existed in the interlayer were analyzed by using FT-IR(fourier transform infrared spectroscopy). The bonding strength was varied with HF pre-treatment conditions before the pre-bonding in the range of $5.3 kgf/cm^2$ to $15.5 kgf/cm^2$

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A Method for Observation of Benign, Premalignant and Malignant Changes in Clinical Skin Tissue Samples via FT -IR Microspectroscopy

  • Skrebova, Natalja;Aizawa, Katsuo;Ozaki, Yukihiro;Arase, Seiji
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.457-459
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    • 2002
  • Sunlight causes various types of adverse skin changes on the sun-exposed areas of the skin, in which the most hazardous one is the induction of malignant skin tumours. FT -IR spectra were obtained from specimens excised from normal skin, BCCs, SCCs, MMs, nevi, lesions of solar keratosis and Bowen's disease. Tissue samples from freshly frozen specimens were cut into 2 sections in strictly sequential order to be stained with H & E for histopathological analysis, and then to be air-dried on CaF$_2$ slide glasses for further spectral data acquisition from defined area of interest. Intra- and inter-sample variations were estimated within grouped lesion categories according to each skin component. Mean spectra for each type of tissue pathology in the 800-1800 $cm^{-1}$ / region was interpreted using the classical group frequency approach that showed the most visible differences in spectra of benign, premalignant and malignant changes directly related to protein conformation and nucleic acid bases. The relative intensity of the nucleic acid peak was increased with progression to malignancy. In addition, PCA was able to evaluate and maximise the differences in the spectra by reducing the number of variables characterizing each patient and pathology category. This type of approach to non-destructively estimate the complexity of IR-spectra of inhomogeneous samples such as skin demonstrates the advantage of FT -IR microspectroscopy to be able to observe diseased states (benign, premalignant, malignant) and distinguish them from normal against a huge background of inter- and intra-subject variability.

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Quantitative Mass Spectrometric Analysis of Mixed Self-Assembled Monolayers for Biochips

  • Son, Jin Gyeong;Shon, Hyun Kyong;Hong, Daewha;Choi, Changrok;Han, Sang Woo;Choi, Insung S.;Lee, Tae Geol
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.275-275
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    • 2013
  • Formation and characterization of self-assembled monolayers (SAMs) on various surfaces are the essential basis for many other applications, including molecular switches, biosensors, microfluidics, and fundamental studies in surfaces and interfaces. To improve the performance at these applications, it is a key to control the quantity of each molecule in various mixed SAMs on the surface. In this study, using mixed SAM of carbamate-based hydroquinone (HQ)-PhBr and11-mercaptoundecanol, the quantitative mass spectrometric method of mixed SAM was developed based on comparison study with XPS and FT-IR methods. In addition, our method was applied to another mixed SAM of biotinylated PEG alkane thiol and 11-mercaptoundecanol for verification purpose. Time-of-flight secondary mass spectrometry (ToF-SIMS) analysis was performed to identify and quantify each molecule of mixed SAM along with principal component analysis (PCA). Since there is no matrix effect in the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform-infrared (FT-IR) techniques, we compared ToF-SIMS results with XPS and FT-IR results. Because PCA results from ToF-SIMS analysis are well matched with XPS and FT-IR results from both mixed SAMs, we are expecting that our method will be useful to identify and quantify each molecule in various mixed SAMs.

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벤토나이트에 의한 혼합 중금속($Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$$Pb^{2+}$) 수용액상에서의 중금속 흡착 특성 (Adsorption characteristics of synthetic heavy metals ($Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$) by bentonite)

  • 신우석;김영기
    • 유기물자원화
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    • 제22권2호
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    • pp.17-26
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    • 2014
  • 본 연구에서는 벤토나이트를 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속의 흡착 특성을 평가하였다. 벤토나이트는 SEM과 FT-IR에 의해 물리 화학적 성상을 분석하였고, 중금속 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식을 이용하여 해석하였다. 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었으며, $Pb^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $$Zn^{2+}{\sim_=}Ni^{2+}$$순으로 평형 흡착량이 높았다. 용액의 pH가 6에서 10으로 증가함에 따라 흡착량은 증가하는 경향을 나타내었다. SEM과 FT-IR에 의한 벤토나이트의 표면 관찰결과에서 주 관능기는 Si-O 및 Si-O-Al 로 나타났다. 이러한 결과로부터 중금속 흡착 메카니즘은 표면흡착과 이온교환뿐만 아니라 표면 침전이다. 본 연구 결과를 통해 벤토나이트는 수용액 내 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 흡착제로 판단된다.

산화 그래핀 나노플레이트릿을 강화제로 사용한 에폭시 도료의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Epoxy Paint using Oxidized Graphene Nanoplatelet as a Reinforcement)

  • 서원우;김규용;윤민호;이보경;남정수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.465-471
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    • 2017
  • 본 연구에서는 그래핀 나노플레이트릿(Graphene nanoplatelet ; GNP)의 분산에 대한 문제를 해결하고자 질산으로 이를 산화시켜 GO를 제조하였다. 이렇게 제조한 GO를 에폭시 도료에 혼입하기 전, 푸리에변환적외선분광법(Fourier transform infrared spectroscopy; FT-IR)을 이용한 화학조성 분석과 용매에서의 분산안정성을 확인하였다. 그 후, GNP, GO를 에폭시 도료에 0.1, 0.3, 0.5, 1.0wt.% 혼입하여 GNP/Epoxy, GO/Epoxy 도료를 제조하고 역학적 특성을 평가하였다. 실험 결과, FT-IR 분석을 통해 GO에서 하이드록시기, 에폭시기, 카르복시기 기능기가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, GO는 GNP보다 증류수와 에탄올에서 분산안정성이 향상되는 것을 확인하였다. 한편, GO/Epoxy 도료는 Neat Epoxy, GNP/Epoxy에 비해 역학적 특성이 향상되었으며, 특히 0.3wt.% 혼입률에서 높은 역학적 특성을 나타내었다. 따라서 GO를 에폭시 수지에 강화제로써 혼입할 경우 에폭시 도료의 역학적 특성을 향상시키는데 효과적인 것으로 판단된다.

사건현장의 고체상 화학물질 현장분석 연구 (Solid Chemical Material Site Analysis Research of Event Site)

  • 김성범;노혜란;이진선;김정민;조문식;박춘화;전광수;안승영;석광설
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.304-309
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    • 2012
  • 국립환경과학원은 화학테러 사고 현장의 고체시료 사건원인 물질을 신속히 분석하고자 Portable FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, A2 Technologies, U.S.A.), Portable XRD(X-ray Diffraction, Olympus Innov-X co., U.S.A.) 등을 보유 및 운용하고 있다. Portable 분석장비의 효율적인 활용과 신속한 분석 값을 얻기 위해 사건현장에서의 탐지 및 시료채취, 현장분석 절차가 필요하다. Portable FT-IR, XRD의 분석결과 값의 정확도는 높으나, 사건현장 중심의 분석절차가 마련되지 않아 비상시 장비사용의 어려움을 가지고 있다. 이에 고체상 Portable 분석장비의 현장 분석방법 및 절차를 마련하여 현장대응에 적극 활용하고자 한다.

4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate (MDI)와 폴리에스테르 폴리올로부터 합성된 폴리우레탄의 모폴로지와 열적 성질에 관한 연구 (Studies on the Morphology and Thermal Properties of the Polyurethane Synthesized from 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate (MDI) and Polyester Polyol)

  • 정현철;강성중;김우년;김상범;이영범;홍성호
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.59-65
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    • 1998
  • 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 폴리에스테르 폴리올 그리고 1,4-butane diol로부터 폴리우레탄을 제조하고 모폴로지와 열적 특성에 대하여 연구하였다. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)를 이용한 폴리우레탄의 모폴로지 관찰에서 수소 결합된 N-H 피크와 C=O 피크는 폴리우레탄에서 하드 세그먼트(hard segment)의 함량이 증가할수록 낮은 주파수대로 전이되어 수소 결합이 증가함을 알 수 있었다. 시차 주사 열분석기(DSC)를 이용한 열적 특성에 대한 연구에서 폴리우레탄의 유리전이온도($T_g$)는 하드세그먼트의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 또한 소프트 세그먼트(soft segment)의 $T_g$는 관찰할 수 없었으며 이로부터 본 연구에서 제조된 폴리우레탄은 MDI의 높은 작용기로 인하여 화학 결합에 의한 경화 반응으로 균일한 망상구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 DSC로부터 관측된 폴리우레탄의 $T_g$는 Fox 식으로부터 예측된 $T_g$와 큰 차이를 나타냈으며, 이는 경화 반응으로 인하여 폴리우레탄 사슬의 운동성이 제약되기 때문으로 생각된다. 동적 기계적 열분석(DMTA)에서도 소프트 세그먼트의 전이온도는 관찰되지 않았으며 이로부터 본 연구에서 제조된 폴리우레탄에서 하나의 상을 갖는 모폴로지를 확인할 수 있었다.

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카르보디이미드 반응과 실란 커플링을 이용한 모발강화 효과 (Hair Strengthening Effect of Silane Coupling and Carbodiimide Chemistry)

  • 손성길;최원경;임병택;송상훈;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.133-139
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    • 2018
  • 화학적으로 손상된 모발은 모발 자체의 물리적 특성이 약해져서 일상생활 중에 외부 자극에 취약하다. 본 연구의 목적은 모발 케라틴 단백질간의 화학적 결합이 모발의 인장강도를 회복이 반복적인 빗질 하에서 더 이상의 모발 악화를 방지하는지 여부를 결정하는 데 있다. 손상된 모발은 펌 시술을 통해 얻었다. 펌 손상 모발을 관능성 가교제인 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)을 이용하여 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응을 통해 모발 내부에 가교 결합이 형성되도록 처리하였다. 인장 강도, 영률 및 고원 응력(plateau stress)을 포함한 물리적 특성을 측정하여 내부 가교 결합의 효과를 확인하였고, 가교 결합의 존재는 Fourier transform infrared (FT-IR) 분광법으로 확인하였다. 모발 절단 및 갈라짐의 정도는 건조 상태 모발의 반복적 빗질 시험으로 평가하였다. 결과적으로 화학적으로 손상된 모발의 물리적 성질은 내부 가교 결합으로 회복되었다. APTES의 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응의 결합은 FT-IR 스펙트럼으로 확인하였다. 열을 가하면서 반복적으로 빗어 낸 후 모발의 절단 및 갈라짐 방지가 확인되었다. 인간의 모발은 펌 시술을 포함한 화학적 손상으로 약화될 수 있으므로 이러한 특성을 복원하는 것은 헤어 케어 업계의 주요 과제다. 본 연구에서는 화학적 결합을 통해 손상된 모발의 내부에 가교 결합 형성이 모발의 건강을 회복시키는 강력한 방법이 될 수 있음을 시사한다.