• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.463-472
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• 1997

Mesoporous 분자체인 MCM-41의 합성시, 수열 반응 전에 실시되는 반응용액의 초기 pH 조절이 MCM-41의 합성 및 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 반응중간에 추가적인 pH의 조절없이, 초기 반응용액에 대한 1회의 pH 조절을 통하여 $30{\AA}$에서 $40{\AA}$에 이르는 기공 크기 및 $1000m^2/g$ 이상의 높은 비표면적을 갖는 MCM-41 분자체를 합성할 수 있었다. 그 결과, pH 조절은 실리카원으로 사용되는 polymeric $Na^+-silicate$로부터 반응성이 높은 monomeric $Na^+-silicate$를 원활하게 공급되도록 하여 우수한 열적 안정성을 나타내며 hexagonal 구조가 발달된 MCM-41의 명성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.404-409
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• 2018

나노사이즈의 유기물과 무기물을 조합하여 계층적인 크기의 기공을 가지는 촉매의 개발은 서로 다른 특징을 갖는 물질의 구조제어를 통한 반응물의 이동 통로를 만들어 주어 다양한 촉매에 적용 될 수 있다. 본 연구에서는 계층적 크기의 기공을 가지기 때문에 PET 글리콜리시스에서 우수한 촉매 활성을 보일 수 있는 코발트 옥사이드/그래핀 3D 젤을 수열합성법에 의하여 제조하였다. 코발트 옥사이드와 그래핀 시트의 상호작용에 의하여 3D 젤을 얻었고, 다양한 크기의 기공 구조는 넓은 활성 면적을 주어 코발트 옥사이드의 효과적인 촉매반응을 가능하게 하였다. 촉매로 사용하였을 때 코발트와 그래핀의 시너지 효과는 제조한 물질의 구조적 장점을 가지도록 하였고, 제조한 물질을 PET 분해반응의 BHET의 높은 전환률(97.5%), 빠른 PET 분해속도(94.5%, 60 min), 반응 안정성(93.1%, 18회 재사용) 등 우수한 촉매 활성능을 보였다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.391-395
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• 2013

본 연구에서는 자외선 흡수 물질로 잘 알려진 zinc oxide (ZnO) 나노분말을 세 가지 합성조건에서 수열합성법으로 합성하였다. 또한, 분산성을 향상시키기 위하여 합성된 ZnO 나노분말의 표면을 다양한 실란계 계면활성제를 사용하여 표면 개질하였고, 표면개질된 ZnO 나노분말을 분산제로 72 h 동안 볼밀링하여 분산 졸 시료를 제조하였다. 30 nm 크기로 합성된 ZnO 나노분말을 3-chloropropyl trimethoxy silane로 표면개질하여 폴리우레탄계 분산제로 제조한 분산 졸 시료가 가장 높은 자외선 차단 특성 및 가시광 투과율을 가지면서 분산 안정성이 가장 우수하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권1호
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• pp.50-59
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• 2020

Birnessite-type manganese dioxide (δ-MnO₂) with hierarchical micro-/mesoporosity was synthesized via sacrificial graphene template approach under mild hydrothermal conditions for the first time. Graphene template was obtained by a surfactant (cetyltrimethylammonium bromide, CTAB) assisted liquid phase exfoliation (LPE) in water. A thin PEDOT:PSS (poly (3,4-ethylene dioxythiophene): poly (styrene sulfonate)) layer was applied to improve electrical conductivity and rate capability of MnO₂. The MnO₂ (535 F g^-1 at 1 A g^-1 and 45 F g^-1 at 10 A g^-1) and MnO₂/PEDOT:PSS nanocomposite (550 F g^-1 at 1 A g^-1 and 141 F g^-1 at 10 A g^-1) delivered electrochemical performances superior to their previously reported counterparts. An asymmetric supercapacitor, composed of MnO₂/PEDOT:PSS (positive) and Fe₃O₄/Carbon (negative) electrodes, provided a maximum specific energy of 18 Wh kg^-1 and a maximum specific power of 4.5 kW kg^-1 (ΔV= 2 V, 1M Na₂SO₄) with 85% capacitance retention after 1000 cycles. The graphene-templated MnO₂/PEDOT:PSS nanocomposite obtained by a simple and green approach promises for future energy storage applications with its remarkable capacitance, rate performance and cycling stability

• 멤브레인
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• 제27권6호
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• pp.469-476
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• 2017

분리막을 이용한 분리 기술은 에너지 소요가 적다. 제올라이트를 기반으로 제작한 분리막의 경우, 결정 구조 내에 작은 분자 크기의 기공을 갖고 있어 이를 이용하여 가혹한 조건에서도 분리가 가능하기 때문에, 그 관심도가 높다. NaA (LTA 유형의 제올라이트) 제올라이트의 경우, 산업적으로 유기 용매에서 수분을 제거하는 데 많이 사용되는 데, 해당 기공 크기나 열적/수열안정성은 제올라이트 내부나 외부의 원소를 바꿔줌으로써 조절할 수 있다. 더 작은 0.28 nm 크기를 지닌 SOD 유형의 제올라이트의 경우, 수소나 물 분리에 적합하여 그 관심도가 높아지고 있으며, 이 제올라이트 유형 또한, 이온교환과 같은 방법으로 성질을 변경할 수 있다. 제올라이트는 주변 기술 및 공정 조건에 맞게 작은 분자들을 적절하게 분리할 수 있는 분리막을 창출할 수 있다는 장점을 지닌 소재이다.

• 한국재료학회지
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• 제31권6호
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• pp.345-352
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• 2021

In this study, Ni nanoparticle supported by graphene oxide (GO) (Ni-GO) is successfully synthesized through hydrothermal synthesis and calcination, and Cr(VI) is extracted from aqueous solution. The morphology and structure of Ni-GO composites are characterized by scanning electron microscopy (SEM), trans mission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and XRD confirms the high dispersion of Ni nanoparticle after support by GO. Loading Ni on GO can obviously enhance the stability of Ni-GO composites. It can be calculated from TGA that the mass percentage of Ni is about 60.67 %. The effects of initial pH and reaction time on Cr(VI) removal ability of Ni-GO are investigated. The results indicate that the removal efficiency of Cr(VI) is greater than that of bared GO. Ni-GO shows fast removal capacity for Cr(VI) (<25 min) with high removal efficiency. Dynamic experiments show that the removal process conforms to the quasi-second order model of adsorption, which indicates that the rate control step of the removal process is chemical adsorption. The removal capacity increases with the increase of temperature, indicating that the reaction of Cr(VI) on Ni-GO composites is endothermic and spontaneous. Combined with tests and characterization, the mechanism of Cr(VI) removal by rapidly adsorption on the surface of Ni-GO and reduction by Ni nanoparticle is investigated. The above results show that Ni-GO can be used as a potential remediation agent for Cr(VI)-contaminated groundwater.

• 한국재료학회지
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• 제31권11호
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• pp.593-600
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• 2021

Herein, a series of g-C₃N₄ modified Bi₂MoO₆ nanocomposites using Bi₂MoO₆ and melamine as original materials are fabricated via sintering process. For presynthesis of Bi₂MoO₆ an ultrasonic-assisted hydrothermal technique is researched. The structure and composition of the nanocomposites are characterized by Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), and high-resolution field emission scanning electron microscopy (SEM). The improved photoelectrochemical properties are studied by photocurrent density, EIS, and amperometric i-t curve analysis. It is found that the structure of Bi₂MoO₆ nanoparticles remains intact, with good dispersion status. The as-prepared g-C₃N₄/Bi₂MoO₆ nanocomposites (BMC 5-9) are selected and investigated by SEM analysis, which inhibits special morphology consisting of Bi₂MoO₆ nanoparticles and some g-C₃N₄ nanosheets. The introduction of small sized g-C₃N₄ nanosheets in sample BMC 9 is effective to improve the charge separation and transfer efficiency, resulting in enhancing of the photoelectric behavior of Bi₂MoO₆. The improved photoelectronic behavior of g-C₃N₄/Bi₂MoO₆ may be attributed to enhanced charge separation efficiency, photocurrent stability, and fast electron transport pathways for some energy applications.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권1호
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• pp.10-15
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• 2023

The carbonaceous materials have attracted much attention for utilization of anode materials for lithium-ion batteries. Among them, hollow carbon spheres have great advantages (high specific capacity and good rate capability) to replace currently used graphite anode materials, due to their unique features such as high surface areas, high electrical conductivities, and outstanding chemical and thermal stability. Herein, we have synthesized various sizes of hollow carbon spheres by a facile hardtemplate method and investigated the anode properties for lithium-ion batteries. The obtained hollow carbon spheres have uniform diameters of 350 ~ 600 nm by varying the template condition, and they do not have any cracks after the optimization of the process. Increasing the diameter of hollow carbon spheres decreases their specific capacities, since the larger hollow carbon spheres have more useless spaces inside that could have a disadvantage for lithium storage. The hollow carbon spheres have outstanding rate and cyclic performance, which is originated from the high surface area and high electrical properties of the hollow carbon spheres. Therefore, hollow carbon spheres with smaller diameters are expected to have higher specific capacities, and the noble channel structures through various doping approaches can give the great possibility of high lithium storage properties.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.377-384
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• 2023

Exploring earth-abundant, highly effective and stable electrocatalysts for electrochemical water splitting is urgent and essential to the development of hydrogen (H₂) energy technology. Iron-cobalt layered double hydroxide (FeCo-LDH) has been widely used as an electrocatalystfor OER due to its facile synthesis, tunable components, and low cost. However, LDH synthesized by the traditional hydrothermal method tends to easily agglomerate, resulting in an unstable structure that can change or dissolve in an alkaline solution. Therefore, studying the real active phase is highly significant in the design of electrochemical electrode materials. Here, metal-organic frameworks (MOFs) are used as template precursors to derive FeCo-LDH from different iron sources. Iron salts with different anions have a significant impact on the morphology and charge transfer properties of the resulting materials. FeCo-LDH synthesized from iron sulfate solution (FeCo-LDH-SO₄) exhibits a hybrid structure of nanosheets and nanowires, quite different from other electrocatalysts that were synthesized from iron chloride and iron nitrate solutions. The final FeCo-LDH-SO₄ had an overpotential of 247 mV with a low Tafel-slope of 60.6 mV dec^-1 at a current density of 10 mA cm^-2 and delivered a long-term stability of 40 h for the OER. This work provides an innovative and feasible strategy to construct efficient electrocatalysts.

• 암석학회지
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• 제6권2호
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• pp.123-132
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• 1997

활석[$Mg_3Si_4O_{10}(OH)_2$]은 그 성분의 산화물을 200 MPa, $600^{\circ}C$에서 열수 반응시켜 쉽게 합성할 수 있다. 엔소필라이트[$Mg_3Si_4O_{10}(OH)_2$]는 그 성분 산화물을 200 MPa, $750^{\circ}C$에서 반응시키면 활석, 엔스타타이트($MgSiO_3$), 석영이 생성된다. 저압 내지 중압의 변성작용에서 엔스타타이트와 활석의 공새은 활석 + 4 엔스타타이트=엔소필라이트의 반응(Greenwood, 1963)에 의해 준 안정한 광물조합이며 엔소필라이트가 안정하다. 그러므로 저압 내기 중압 환경에서 활석의 고온한계는 엔스타타이트와 석영이 형성되는 반응보다 엔소필라이트 석영이 형성되는 반응으로 한정된다(Greenwood, 1963; Chernosky et al., 1985). 그러나 위의 200 MPa, $750^{\circ}C$ 열수반응에서 활석과 엔스타타이트와 석영의 공생은 엔소필라이트의 형성과 안정성에 대하여 의문을 제기하게 한다. 본 연구는 열역학적으로 계산되어 얻어진 7 활석=3 엔소필라이트 + 4 석영 + 4 $H_2O$ 반응 온도 보다 고온에서 활석의 안정성에 대하여 실험하였다. 열수 반응은 41-243 MPa 680-$760^{\circ}C$에서 실시하였다. 화학반응 활석=3 엔스타타이트 + 석영 + $H_2O$는 100MPa 699$^{\circ}C$]<710에서 평형을 이루고, 200 MPa, $740^{\circ}C$에서는 활석이 안정하고, 40 MPa, $680^{\circ}C$와 250 MPa, $760^{\circ}C$에서는 엔스타타이트가 안정하다.