• 제목/요약/키워드: Inorganic Additives

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Microstructure Control and Upconversion Emission Improvement of Y2O3:Ho3+/Yb3+ Particles Prepared by Spray Pyrolysis

  • Bae, Chaehwan;Jung, Kyeong Youl
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.450-457
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    • 2021
  • Upconversion (UC) properties of Y2O3:Ho3+/Yb3+ spherical particles synthesized by spray pyrolysis were investigated by changing the dopant concentration and calcination temperature. Citric acid (CA), ethylene glycol (EG) and N, N-dimethylformamide (DMF) were used to control the microstructure of Y2O3:Ho3+/Yb3+ particles. In terms of achieving the highest UC green emission intensity, the optimal concentrations of Ho3+ and Yb3+ were found to be 0.3% and 3.0%, respectively. In addition, the UC intensity of Y2O3:Ho3+/Yb3+ showed a linear relationship with the crystallite size. The use of organic additives allows Y2O3:Ho3+/Yb3+ particles to have a spherical and dense structure, resulting in significantly reducing the surface area while maintaining high crystallinity. As a result, the UC emission intensity of Y2O3:Ho3+/Yb3+ particles having a dense structure showed the UC emission intensity about 3.8 times higher than that of hollow particles prepared without organic additives. From those results, when Y2O3:Ho3+/Yb3+ particles are prepared by the spray pyrolysis process, the use of the CA/EG/DMF mixtures as organic additives has been suggested as an effective way to substantially increase the UC emission intensity.

$Si_3 N_4$ 결합 SiC의 소결과 기계적 특성에 미치는 첨가제의 영향 (Effect of Additives of Sintering and Mechanical Properties of $Si_3 N_4$ Bonded SiC)

  • 백용혁;신종윤;정종인;한창
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.511-516
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    • 1992
  • In this study, SiC powder and Si powder were used as the raw materials. Mixture was prepared with addition of Al2O3 and Fe2O3 at 0.1~0.5wt% respectively. After this step, the mixture was pressed and nitrided for 30 hrs at 140$0^{\circ}C$ under NH3-N2 atmosphere. Mechanical properties of sintered specimens were investigated from measurement of porosity, bulk density and three point bending test. nitration reaction extent was observed at the change of mass before and after reaction, and the microstructure and the change of $\alpha$-Si3N4 and $\beta$-Si3N4 were observed by XRD and SEM. In the current work, the results are as follows 1. When Fe2O3 added, the nitridation increased with the content of Fe2O3, and the bending strength was increased from 0.1 wt% to 0.3 wt%, and decreased to 0.5 wt%. 2. When Al2O3 added, the nitridation and the bending strength increased little by little with the content of Al2O3 3. The bending strength of the specimen added with Fe2O3 were higher than that with Al2O3. Because the specimens contained Fe2O3 had much more the whisker type crystal of Si3N4 contributing to strength than contained Al2O3.

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Polymers and Inorganics: A Happy Marriage?

  • Wegner Gerhard;Demir Mustafa M.;Faatz Michael;Gorna Katazyrna;Munoz-Espi Rafael;Guillemet Baptiste;Grohn Franziska
    • Macromolecular Research
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    • 제15권2호
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    • pp.95-99
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    • 2007
  • The most recent developments in two areas: (a) synthesis of inorganic particles with control over size and shape by polymer additives, and (b) synthesis of inorganic-polymer hybrid materials by bulk polymerization of blends of monomers with nanosized crystals are reviewed. The precipitations of inorganics, such as zinc oxide or calcium carbonate, in presence and under the control of bishydrophilic block or comb copolymers, are relevant to the field of Biomineralization. The application of surface modified latex particles, used as controlling agents, and the formation of hybrid crystals in which the latex is embedded in otherwise perfect crystals, are discussed. The formation of nano sized spheres of amorphous calcium carbonate, stabilized by surfactant-like polymers, is also discussed. Another method for the preparation of nanosized inorganic functional particles is the controlled pyrolysis of metal salt complexes of poly(acrylic acid), as demonstrated by the syntheses of lithium cobalt oxide and zinc/magnesium oxide. Bulk polymerization of methyl methacrylate blends, with for example, nanosized zinc oxide, revealed that the mechanisms of tree radical polymerization respond to the presence of these particles. The termination by radical-radical interaction and the gel effect are suppressed in favor of degenerative transfer, resulting in a polymer with enhanced thermal stability. The optical properties of the resulting polymer-particle blends are addressed based on the basic discussion of the miscibility of polymers and nanosized particles.

용제기반 친환경 stone paper의 제조 (Preparation of solvent-based eco-friendly stone paper)

  • 정석주;감도윤;최은옥;조현;이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.139-144
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    • 2023
  • 무기충진제와 가소성 폴리머로 이루어진 스톤페이퍼는 기존 종이의 원료인 펄프를 사용하지 않아 자연보존에 기여하고 생분해성을 가지게 되면 보다 친환경적인 소재로 사용이 가능하다. 현재 대부분의 스톤페이퍼는 가열압출성형법으로 제조하고 있어 작업성을 증진시키기 위해 세라믹 충진제의 양이 제한되어 다양한 물성을 가질 수 없다. 본 연구에서는 이러한 스톤페이퍼 조성을 용제를 사용한 액상으로 제조하게 됨으로써 세라믹 충진제 첨가량에 제한이 적고 생분해성 조절을 위한 첨가제 투입도 용이하였다. 폐패각인 굴껍질을 열처리하여 무기충진제로 사용하였고, 재활용 소재로도 쉽게 구할 수 있는 폴리비닐클로라이드를 유기결합제로 사용하였다. 일반적인 폴리비닐클로라이드용 유기용제를 사용하여 폴리비닐클로라이드를 용해시킨 후 무기충진제와 생분해성을 부여하기 위한 셀룰로스를 혼합하여 시트 형태로 가공하여 용제기반 스톤페이퍼를 제조하여 그 물성에 대해 분석하였다.

수지첨가제와 실리카알루미나 계열 무기물이 LDPE 수지의 열분해에 미치는 영향 비교 연구 (A Comparision Study of LDPE Pyrolysis over Resin Additives and Inorganic Compounds of Silica Alumina Type)

  • 박영철;최주홍;김남경
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.596-602
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    • 2006
  • 저밀도폴리에틸렌에 첨가되는 무적제와 장수제가 수지의 열분해에 미치는 영향과 폐수지에 함께 포함되어 수집되는 황토 성분 및 촉매로서의 실리카-알루미나 계열의 무기물이 수지의 연료유 변환 반응에 미치는 영향을 열분석기(열중량분석기, 시차주사열량계)와 배치형 반응기에서 살펴보았다. TGA 실험에서 무적제, 장수제, 황토의 첨가는 LDPE 만의 열분해에 비하여 최대열분해속도 온도($T_{max}$)를 증가시켰다. 실리카알루미나 계열 무기물은 활성백토, 규조토, 벤토나이트, 퍼라이트, 고령토 순으로 반응속도를 증가시켰다. DSC 실험에서 무적제와 황토가 첨가되면 LDPE 수지만의 경우보다 융해열과 열분해열을 낮추는 효과를 보였다. 실리카-알루미나 계열에서는 벤토나이트 첨가 시가 융해열을 20% 정도, 열분해열은 25% 정도 감소시켰다. 회분식 반응기에서 황토를 첨가 할 경우 초기 연료유 생성 속도는 다소 낮으나 최종 오일 수율은 높아지는 효과를 보였다. 실리카-알루미나 계열의 촉매에서는 벤토나이트 첨가 시가 오일 수율 향상이 높게 나타났다. 탄소분석에서는 전체적으로 무촉매 열분해실험에서보다는 무적제나 장수제 첨가 시 생성 연료유의 탄소 수가 낮은 쪽으로 이동되었다. 황토 첨가 시는 $C_{12}$ 이하의 휘발유 성분이 감소되었다. $C_{23}$ 이하의 성분 함유량은 벤토나이트, 퍼라이트, 고령토, 활성백토 첨가 시 무촉매 열분해의 경우 보다 증가하였으나 규조토 첨가 시는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 실험에 사용된 실리카-알루미나 계열의 무기물 중 벤토나이트가 열분해열과 연료유 수율 및 연료유 특성을 고려하여 가장 유효하였다.

식품 중 무기비소의 위해 분석 (Risk Analysis of Inorganic Arsenic in Foods)

  • 양승현;박지수;조민자;최훈
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.227-249
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    • 2016
  • 비소는 화학적 형태에 따라 독성이 상이하며 무기비소의 독성이 강하며 피부병변이나 피부암을 유발시키는 발암물질로 알려져 있다. 무기비소의 인체섭취한계량으로, JECFA에서는 기존의 무기비소의 주간잠정섭취허용량 $15{\mu}g/kg$ b.w./week을 철회하였으며, EFSA에서는 폐, 피부암, 피부병변 등에 대한 $BMDL_{0.1}$ $0.3{\sim}8{\mu}g/kg$ b.w./day를 제시하였다. 식품 중 쌀, 해조류 및 음료류은 무기비소 함량이 높은 식품으로 알려져 있다. 식품 중 쌀, 해조류 및 음료류은 무기비소 함량이 높은 식품으로 알려져 있다. 쌀을 재배하는 논 토양은 혐기성으로 주요 무기비소 화학종이 As(III)이기 때문에 쌀에서도 주요 무기비소 화학종이 As(III)인 반면, 수계에서는 주로 As(V)로 존재하기에 해조류에서의 주요 무기비소 화학종은 As(V)이다. 식품 중 무기비소 분석은 증류수, 메탄올, 질산용액 등을 이용해 가온 또는 상온조건에서 추출한 후 이온교환크로마토그래피과 액체크로마토그래피를 활용하여 비소화학종을 분리하고 원자흡광광도계, 유도결합플라즈마 질량분석기를 통하여 정량 및 정성분석이 이루어지고 있으나, 국제적으로 통용되는 보편화된 방법은 아직 제시되지 않고 있다. 유럽, 미국인 등의 무기비소 노출수준은 $0.13{\sim}0.7{\mu}g/kg$ bw/day인 반면, 우리나라를 포함한 아시아인의 무기비소 노출수준은 $0.22{\sim}5{\mu}g/kg$ bw/day인 것으로 추정되고 있다. 각 국가에서는 식품 중 무기비소 기준을 설정하고 있으며 국내에서도 관련 기준 설정을 준비 중에 있다. 현재까지 식품 중무기비소 저감화를 위해 많은 연구가 이루어지고 있으며, 쌀의 경우 도정도를 높이거나 세척을 많이 할수록, 해조류는 끓이는 과정을 통해 무기비소 함량을 크게 줄일 수 있다. 식품 중 무기비소 안전관리 강화를 위해서는 관련 시험법의 국제적 조화, 실태조사를 통한 무기비소 노출에 관한 지속적인 연구가 요구된다.

재활용 석고 부산물을 이용한 유무기 하이브리드 흡음재 개발 연구 (A Study on Organic-Inorganic Hybrid Sound Absorbing Materials Using by Recycling Gypsum)

  • 신현규;전보람;하주연;전찬수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.481-487
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    • 2017
  • 본 연구에서는 유기계 소재의 폴리우레탄 스펀지를 무기계 바인더 용액에 함침시킴으로써 유무기 하이브리드 구조의 흡음재를 개발하였다. 무기계 바인더 용액은 ${\alpha}$형 반수석고에 60%의 물과 경화 지연제, 유동화제, 아크릴 수지 등의 혼화 재료를 첨가하여 슬러리 용액으로 제조하였으며, 무기계 바인더 용액에 함침시킨 유기계 스펀지를 함침, 가압탈수, 건조시킴으로서 특성평가용 시료를 제작하였다. 개발 시료의 흡음률을 임피던스 관내법을 이용하여 시험 평가한 결과, NRC 흡음계수 값은 0.41로 기존에 시판되고 있는 흡음재들과 비교하여 2배 이상으로 우수한 흡음성능을 나타냈으며, 불연성능 시험평가 결과 준불연재료(2급) 기준을 만족함을 확인하였다. 또한 건축 내장재로서의 기초 시험평가 및 EL248. 규격에 따른 유해성분 시험평가를 통해 본 연구에서 개발한 유무기 하이브리드 소재가 흡음재뿐만 아니라 단열 및 보온재로서의 역할이 가능하며, 유해성 기준을 만족하는 친환경 건축소재로 활용 가능함을 확인하였다.

가시광선하에서 황화물계 광촉매를 이용한 로다민 B의 광분해 반응에 대한 무기염의 영향 (Effect of Inorganic Salts on Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Using Sulfide Photocatalysts under Visible Light Irradiation)

  • 이근대;진영읍;박성수;홍성수
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.655-662
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    • 2017
  • CdS 및 CdZnS 황화물계 광촉매를 단순 침전법으로 제조하고, 가시광선 조사하에서의 로다민 B 분해반응에 대한 광촉매로서의 활성을 조사하였다. 이때 KCl, NaCl, $K_3PO_4$, $Na_3PO_4$ 등의 4가지 무기염 첨가가 반응에 미치는 영향을 조사하였으며, 특히 광촉매 반응 과정에서의 $K^+$, $Na^+$, $Cl^-$ 그리고 $PO_4{^{3-}}$ 이온의 역할에 중점을 두고 연구를 진행하였다. 첨가되는 무기염들은 전체 광촉매 반응에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 무기염 중의 양이온에 비해 음이온이 반응속도에 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 반응조건하에서 $PO_4{^{3-}}$ 음이온은 광촉매 반응속도를 크게 감소시키지만 $Cl^-$ 이온은 오히려 반응속도를 증가시켰다. 따라서 광촉매 반응을 이용한 폐수처리에 있어서는 다른 첨가물질의 영향을 고려하는 것도 필요한 것으로 판단된다.

상변환 Polyethersulfone 한외여과막 제조시 무기염 첨가 효과 (Effect of Inorganic Salt Additives on Formation of Phase-Inversion Polyethersulfone Ultrafiltration Membrane)

  • 김민정;이상덕;염경호
    • 멤브레인
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    • 제12권2호
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    • pp.75-89
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    • 2002
  • Polyethesulfone(PES) 상변환 막 제조 시 캐스팅 용액에의 무기염 첨가가 막의 구조 및 성능에 미치는 효과를 캐스팅 용액의 열역학적.속도론적 특성치로서 연구하였다. PES/NMP 캐스팅 용액에 첨가시킨 무기염의 종류[CaCl_2, LiCl, LiCl_4, ZnCl_2 $Mg(ClO_4)_2]$와 양을 달리하여 제조된 막의 몰폴로지와 막성능(순수 투과량 및 용질 배제도)을 캐스팅용액의 점도와 coagulation vague, 제막시간에 따른 광투과도 변화, 총괄 다공도와 순수 투과량, bovine serum albumin(BSA) 용액의 한외여과 실험 및 막단면의 SEM 사진 결과로서 설명하였다. 이 결과 모든 종류의 무기염에 대해 첨가량이 증가할수록 캐스팅 용액의 점도는 증가하고, coagulation value는 낮아져 열역학적 불안정성이 증가하며, 막 단면 상층부(top layer below skin surface)의 an게가 증가하였으며, BSA 배제도는 감소하고 순수 투과량은 CaC1$_2$ 및 LiCl 무기염을 제외하고는 점차 증가하였다. CaC1$_2$ 및 LiCl 무기염을 첨가한 경우는 첨가량이 증가함에 따라 macrovoid의 형성이 억제되었으며, 순간분리의 침강형식은 유지하나 침강 속도가 점차 느려졌다. 반면 LiCl_4$Mg(ClO_4)_2$무기염을 첨가한 경우는 침강속도가 점차 빨라졌다.

Synthesis of POSS Derived Organic-Inorganic Hybrid Esters for Insulating Oil Applications

  • Choi, Kyeong-Min;Harshavardhan, S.J.;Sridhar, Ch.;Vijaykumar, B.V.D.;Kumar, Deepak;Jang, Kiwan;Lee, Man-Sig;Shin, Dong-Soo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권9호
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    • pp.2769-2773
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    • 2014
  • In this work, a new family of polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) based esters have been synthesized that consists eight ester functional groups. These are classified into Type-I and Type-II esters based on the starting materials, octakis(3-chloropropyl)silsesquioxane (Cl-POSS) and octakis(3-hydroxypropyldimethylsiloxy) octasilsesquioxane (OHPS) respectively. These new POSS type ester moieties can be used as insulating oils and oil additives in the transformers and also considered to be alternatives to mineral and vegetable oils that are presently used in the insulation system.