• Title/Summary/Keyword: Mesophase

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Design of Mesoporous Silica at Low Acid Concentrations in Triblock Copolymer-Butanol-Water Systems

  • Kleitz, Freddy;Kim, Tae-Wan;Ryoo, Ryong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권11호
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    • pp.1653-1668
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    • 2005
  • Assembly of hybrid mesophases through the combination of amphiphilic block copolymers, acting as structuredirecting agents, and silicon sources using low acid catalyst concentration regimes is a versatile strategy to produce large quantities of high-quality ordered large-pore mesoporous silicas in a very reproducible manner. Controlling structural and textural properties is proven to be straightforward at low HCl concentrations with the adjustment of synthesis gel composition and the option of adding co-structure-directing molecules. In this account, we illustrate how various types of large-pore mesoporous silica can easily be prepared in high phase purity with tailored pore dimensions and tailored level of framework interconnectivity. Silica mesophases with two-dimensional hexagonal (p6mm) and three-dimensional cubi (Fm$\overline{3}$m, Im$\overline{3}$m and Ia$\overline{3}$d) symmetries are generated in aqueous solution by employing HCl concentrations in the range of 0.1−0.5 M and polyalkylene oxide-based triblock copolymers such as Pluronic P123 $(EO_{20}-PO_{70}-EO_{20})$ and Pluronic F127 $(EO_{106}-PO_{70}-EO_{106})$. Characterizations by powder X-ray diffraction, nitrogen physisorption, and transmission electron microscopy show that the mesoporous materials all possess high specific surface areas, high pore volumes and readily tunable pore diameters in narrow distribution of sizes ranging from 4 to 12 nm. Furthermore, we discuss our recent advances achieved in order to extend widely the phase domains in which single mesostructures are formed. Emphasis is put on the first synthetic product phase diagrams obtained in $SiO_2$-triblock copolymer-BuOH-$H_2O$ systems, with tuning amounts of butanol and silica source correspondingly. It is expected that the extended phase domains will allow designed synthesis of mesoporous silicas with targeted characteristics, offering vast prospects for future applications.

연결기가 반 유연성 액정중합체의 물성에 미치는 영향 (Effect of Linkage Groups on the Properties of Semi-flexible Liquid Crystalline Polymers)

  • 박종률;윤두수;방문수
    • 공업화학
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    • 제26권4호
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    • pp.445-451
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    • 2015
  • 주사슬에 메소젠기와 유연격자로써 옥타메틸렌기를 포함하고 있는 반 유연성 액정중합체가 용액 중축합반응에 의하여 합성되었다. 중합체의 메소젠기는 에스터와 케톤, 에터, 설파이드, 메틸렌, 설폰, 또는 아이소프로필리덴기들에 의해 결합된 4개의 방향족고리로 되어 있다. 본 논문에서는, 메소젠기의 가운데 연결기가 중합체의 물성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 합성된 중합체의 구조와 성질은 $^1H$-NMR, FT-IR, DSC, TGA, XRD, POM에 의하여 조사되었으며, 그 결과에 의하면, 굽은 구조의 연결기를 가지고 있는 중합체들은 낮은 열전이온도, 좁은 액정상 온도구간, 약한 액정성, 그리고 유기용매에 대한 좋은 용해성을 보여 주었고, 벌크한 연결기를 갖는 중합체들은 무정형 중합체로서 높은 유리전이온도($T_g$)를 나타내었다.

Ionic Conductivities of the LiCF$_3$SO$_3$Complexes with Liquid Crystalline Aromatic Polyesters Having Oligo(oxyethylene) Pendants

  • Lee, Jun-Woo;Joo, Sung-Hoon;Jin, Jung-Il
    • Macromolecular Research
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    • 제12권2호
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    • pp.195-205
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    • 2004
  • We have synthesized new aromatic polyesters (DiPEG-HQ and DiPEG-BP) by condensation polymerization of a terephthalic acid derivative bearing a pendant oligo(oxyethylene) (DP = 7, MW = 350), which has a methoxy terminal group, and two different aromatic diols, hydroquinone and 4,4'-biphenoI. The synthesized polymers were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), polarizing microscopy, and X-ray diffractometry for their liquid crystallinity (LC), thermal transitions, and structural morphologies in mesophases. The morphology of the LC phases depends strongly on the length of the rigid backbone repeating unit. The DiPEG-BP polymer having a longer repeating unit exhibits both layered and nematic structures before isotropization, whereas the DiPEG-HQ polymer having a shorter repeating unit shows only the layered structure in the mesophase. We found that the layer spacing for DiPEG-HQ is larger than that for DiPEG-BP. Both polymers easily form complexes with LiCF$_3$SO$_3$; we studied this complex formation by FT-IR spectroscopy. The layer spacing of the polymer-electrolyte composites increases upon increasing the amount of the lithium salt. The polymer/salt electrolyte mixtures we investigated at molar ratios of EO:salt in the range of 5-20 exhibit electrical conductivity values at 40$^{\circ}C$ of 2.4${\times}$10$\^$5/ and 1.1${\times}$10$\^$-5/ S/cm for DiPEG-HQ/LiCF$_3$SO$_3$ and DiPEG-BP/LiCF$_3$SO$_3$, respectively. At 80 $^{\circ}C$, these values are higher: 4.6${\times}$10$\^$-3/ and 1.1${\times}$10$\^$-4/ S/cm, respectively. The activation energy of conductivity depends strongly on the salt concentration.

6-[4-(4'-(니트로페닐아조)펜옥시카보닐)]펜타노화 다당류들의 합성과 열방성 액정 거동 (Synthesis and Thermotropic Liquid Crystalline Behaviors of 6-[4-(4'-(nitrophenylazo) phenoxycarbonyl)] pentanoated Polysaccharides)

  • 정승용;마영대
    • 폴리머
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    • 제31권1호
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    • pp.37-46
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    • 2007
  • 셀룰로오스 아밀로오스 키토산, 키틴, 알긴산, 풀루란 또는 아밀로펙틴을 6- [4- (4'- (니트로페닐아조)펜옥시)]펜타노일 클로라이드(NA6C)와 반응시켜 전치환 또는 거의 전치환 6- [4- (4'- (니트로페닐아조)펜옥시카보닐)] 펜타노화 다당류 유도체들을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정의 거동들을 검토하였다. NA6C의 경우와 같이, 모든 다당류 유도체들은 단방성 네마틱 상들을 형성하였다. 이러한 사실은 다당류 유도체들의 액정 구조는 다당류 골격에 의해 결정되는 것이 아니고 mesogenic 곁사슬 그룹들에 의해 결정됨을 시사한다. 이것이 셀룰로오스 유도체들을 제외한 다당류 유도체들이 열방성 네마틱 상을 형성한다고 하는 최초의 보고이다. 다당류 유도체들에 있어서 관찰되는 네마틱 상들의 열적 안정성과 질서도는 아조벤젠 그룹들을 유연한 스페이서를 통하여 유연한 혹은 강직한 골격들에 도입시켜 얻은 고분자들에 대해 보고된 결과들과 현저히 다르다. 이들의 결과를 주사슬과 곁사슬의 배열 그리고 주사슬의 유연성의 차이와 관련하에서 검토하였다.

키토산 올리고사카라이드 및 그 유도체의 제조와 특성에 관한 연구 (Studies on the Preparation and the Properties of Chitosan Oligosaccharide and its Derivatives)

  • 하병조;김준오;이옥섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.48-62
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    • 1997
  • 천연 고분자인 키토산의 1차 아민기를 아질산나트륨염에 의해 환원 말단에 알데히드기를 갖는 키토산 올리고사카라이드를 얻었으며, 이를 수소화붕소산나트륨으로 환원하여 수산기로 전환하였다. 얻어진 키토산 올리고사카라이드의 평균 중합도는 겔투과 크로마토그라피를 통해 약 2로 나타났으며, 키토산에 비해 친수성 용매에 대한 용해성이 매우 높게 나타났다. 보습효과를 글리세린과 비교 측정한 결과 키토산 올리고사카라이드는 어느 정도 수분을 보유할 수 있는 능력은 있으나 글리세린에 비하여 약한 것으로 나타났다. 피부의 섬유아세포 증식 실험결과1$\times$10-3 ~ 1$\times$10-4%농도에서 115 ~ 125%의 세포증식 효과를 보였다. 키토산 올리고사카라이드에 아실클로라이드를 반응시켜 얻은 N, N-디아실, O-아실 키토산 올리고사카라이드는 액정을 형성하였으며, 높은 결정성을 보였다. 또한 유동파라핀, 에스테르형 오일 성분 등에 대한 용해성이 우수하여 화장품용 유성성분으로서의 가능성을 나타내었다.

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New Liquid Crystal Mixtures of Fast Response Time and High Temperature for moving picture on LCD-Device Application

  • Ban, Byeong-Seob;Kim, Bong-Hee;Seo, Bong-Sung;Yun, Yong-Kuk;Lee, Kun-Jong;Souk, Jun-Hyung;Kim, Yong-Bae;Young, Jeong-Ji;Lee, Eun-Kuyng;Jang, Jee-Hwan;Pu, Lyong-Sun;Chung, Sun-Whee;Seong, See-Yearl;Joo, Young-Dae;No, Kyoung-Tai
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.535-538
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    • 2003
  • Liquid crystal molecules with a new fluoro-isothiocyanate moiety were synthesized. They showed remarkably high $T_{NI}$ (>190 $^{\circ}C$), wide mesophase range of 170 $^{\circ}C$, high dielectric anisotropy (>14) and high optical anisotropy (>0.28). New LC Mixtures of the high $T_{NI}$ (>$85^{\circ}C$) was blended with the novel fluoro-isothiocyanate containing LC molecules, phenylcyclohexanes, bicyclohexanes and ester compounds. The LC mixtures show a fast speed (<10ms) of the below one frame rate in 17" WXGA panel.

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N,N-디아실, O-아실 키토산 올리고머의 물리화학적 특성에 관한 연구 (Study of Physico-Chemical Properties of N,N-Diacyl, O-Acyl Chitosan Oligomer)

  • 이옥섭;하병조;김준오;박성규;이윤식
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.365-373
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    • 1997
  • 천연 고분자인 키토산의 1차 아민기를 아질산 나트륨에 의해 oxidative-deamination 반응을 일으켜 reducing end에 알데히드기를 갖는 키토산 올리고머를 얻었으며, 이를 수소화붕소산나트륨으로 환원하여 2,5-anhydro-D-mannitol로 전환하였다. 얻어진 피토산 올리고머의 평균 중합도는 겔 투과 크로마토그래피를 통해 2정도임을 알 수 있었고, 키토산에 비해 친유성 유기 용매에 대한 높은 용해성을 나타내었다. 키토산 올리고머에 아실클로라이드를 4-디메틸아미노피리딘 촉매하에서 반응시켜 N,N-디아실, O-아실 키토산 올리고머를 합성하였다. 시차주사열량 분석을 실시한 결과 N,N-디라우로일, O-라우로일 키토산 올리고머의 경우 액정 영역을 나타내었고, 편광현미경을 통해 이를 확인할 수 있었다. X-선 회절분석 실험결과 키토산 올리고머와 달리 N,N-디라우로일, O-라우로일 키토산 올리고머는 높은 결정성 구조를 나타냄을 알 수 있었다.

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MgO를 이용한 다공성 탄소 섬유 제조 및 이를 이용한 연료전지용 촉매 특성 (Preparation of Porous Carbon Fiber by Using MgO Powder and Its Characteristics of Catalysts for Fuel Cell)

  • 남기돈;김상경;임성엽;백동현;이병록;정두환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권6호
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    • pp.1142-1147
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    • 2008
  • Nano-MgO와 메조페이스 피치로부터 복합 탄소섬유를 만들고 MgO를 제거함으로써 직접 메탄올 연료전지용 촉매 담지체로서의 다공성 탄소섬유를 제조하였다. 이 다공성 탄소섬유의 비표면적은 $8{\sim}58m^2/g$ 이고, 표면기공구조는 마이크로기공이 거의 없이 MgO 입자크기 유래의 메조기공(10~15 nm)으로 구성된 것이 특징이며, MgO 혼입량(1~10 wt%)에 따라 조절할 수 있었다. 본 다공성 탄소섬유를 담지체로 이용하여 함침법으로 60 wt% Pt-Ru 촉매를 담지하였으며, 제조된 Pt-Ru 촉매의 메탄올 산화 특성 및 단위전지 성능 측정 결과 상용촉매에 비하여 5~10% 이상 향상된 값을 나타내었다

수소결합에 의한 자기조립된 원반형 액정의 제조와 특성 (Preparation and Properties of Self-Assembled Discotic Liquid Crystals Formed by Hydrogen Bonding)

  • 이준협
    • 접착 및 계면
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    • 제15권4호
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    • pp.161-168
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    • 2014
  • 페놀과 피리딘 간의 단일 수소결합을 이용하여 새로운 형태의 자기 집합된 원반형 액정을 제조하고 그 액정 특성을 조사하였다. 원반형 구조 설계를 위해 phloroglucinol을 중심부 분자로, 체계적으로 알킬사슬 길이를 변화시킨 trans-4-alkoxy-4'-stilbazole을 주변 물질로 사용하였다. 적외선 분광 분석을 통해 중심부 분자와 주변 물질 사이의 분자간 수소결합이 성공적으로 형성됨을 확인하였고, 또한 수소결합의 안정성이 분자 정렬에 의해 크게 영향을 받음을 확인하였다. 자기 집합된 원반형 액정 복합체는 원반형 메소겐 주위의 알킬 사슬 길이에 따라 다른 액정상들을 나타내었다. 긴 알킬사슬을 함유하는 액정 복합체의 경우 육방형 컬럼상이 나타났으며, 상대적으로 짧은 사슬을 갖는 다른 액정 복합체에서는 네마틱 컬럼상이 형성되었다. 이는 자기 집합된 원반형 액정 복합체의 액정상 구조가 원반형 핵 단위 주변의 알킬사슬 길이에 의해 크게 영향을 받음을 의미하였다.

Preparation of Smectic Layered Polymer Networks Using Side Chain Liquid Crystalline Polymers Having Latent Reactive Monomeric Units

  • Oh, Young-Taek;Kim, Woo-Jin;Seo, Sang-Hyuk;Chang, Ji-Young
    • Macromolecular Research
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    • 제17권2호
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    • pp.84-90
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    • 2009
  • We prepared side-chain liquid crystalline polymers comprising two monomeric units, one having a mesogenic side group that could form a smectic mesophase and the other having a phenolic group attached to the polymer backbone via a thermally reversible urethane bond. The urethane linkage between the isocyanate and phenol groups was stable at room temperature, but it cleaved to generate an isocyanate group when the temperature was increased. When annealed, the copolymers in their smectic mesophases became insoluble in common organic solvents, suggesting the formation of network structures. XRD analysis showed that the annealed polymers maintained their smectic LC structures. The crosslinking process probably proceeded via the reaction of the dissociated isocyanate groups. Some of the isocyanate groups would have first reacted with moisture in the atmosphere to yield amino groups, which underwent further reaction with other isocyanate groups, resulting in the formation of urea bonds. We presume that only polymer chains in the same layer were crosslinked by the reaction of the isocyanate groups, resulting in the formation of a layered polymer network structure. Reactions between the layers did not occur because of the wide layer spacing.