ZnO/Zn redox cycle is the one of the promising thermochemical cycles for hydrogen production via water splitting with high temperature heat source like a concentrated solar energy. This paper reports the particle size effect of Zinc on water splitting behavior. Water splitting reaction experiments were carried out at isothermal conditions of 350 and 400$^{\circ}C$ in TGA (Thermo Gravimetric Analyzer) using four commercial Zinc powders (nano, <10 ${\mu}m$, <150 ${\mu}m$ and $150{\sim}600\;{\mu}m$ particle sizes). Before the experiments, average particle size of Zinc powders was analyzed by PSA (Particle Size Analysis). After the experiments, XRD (X-Ray Diffraction) and SEM (Scanning Electron Microscope) analyses were conducted on the samples. The experimental results showed that particle size had a effect on the conversion of Zinc to ZnO. Zinc conversion was increased, as the particle size decreased. Especially, the nano size particles were aggregated and the particle's morphology changed on the surface during hydrolysis reaction.
본 연구에서는 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킴으로써 인듐-주석 복합 산 용액을 제조하여 원료용액으로 사용하였다. 이 원료용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 ITO 분체를 제조하였다. 또한 본 연구에서는 인듐-주석 산화물(ITO) 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가됨에 따라 평균입도 30 nm 이하인 나노입자들이 응집되어 있는 액적 형태의 비율 및 크기는 감소하는 반면 표면 조직은 더욱 치밀해짐을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$인 경우에는 생성된 분체의 평균입도는 약 20 nm이었으며, 현저한 소결 현상은 나타나지 않았다. 한편, 반응온도가 $900^{\circ}C$인 경우에는 노즐에 의하여 미립화되는 액적의 분열 현상은 $800^{\circ}C$의 경우보다 심하게 나타났으며 액적 형태의 비율은 현저하게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균 입도는 약 25 nm로서 $800^{\circ}C$의 경우보다 약간 증가하였다. 반응온도에 관계없이 ITO 입자들은 단결정으로 구성되어 있었다. XRD 분석 결과 분무열분해 공정에 의하여 염화물 상은 전혀 존재하지 않았으며 오직 ITO 상만이 형성되었음을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가함에 따라 비표면적은 약 30% 감소하였다.
본 연구는 ultra-fine pulverizer 또는 nano-scale pulverizer로 초미세분쇄시켜 입자크기가 감소된 옥수수전분의 섭취로 인한 생리적 기능성을 탐색한 결과는 다음과 같다. 1) 각 실험식이군의 식이 섭취량은 UFC군, NAC군은 차이가 없었으며, NSC군에서 유의하게 낮았다. NSC군의 식이 섭취량이 낮았음에도 불구하고 체중증가량이 많아 식이효율은 NSC군에서 가장 높았다. 2) 간, 신장의 무게는 UFC군 > NSC군 > NAC군순으로 높았다. 3) 소장의 무게는 UFC군이 NAC군에 비해 유의하게 높았으며, 소장의 길이는 각 실험군에서 유의적인 차이가 없었으며 맹장의 무게 및 장통과 시간도 유의적인 차이가 없었다. 4) 맹장내 단쇄지방산의 함량은 NSC군이 UFC군이나 NAC군에 비해 유의하게 높아 장내 미생물에 의한 발효가 활성화되고 있었으며 장내 Bifidobacterium 증식도 NSC군이 다른 군에 비해 활발하였다. 5) 소장세포의 증식은 NSC군에서 낮았다. 이상의 결과로 볼때 nano-scale로 입자의 크기가 감소된 옥수수 전분은 소화흡수율을 증가시켜 성장능력을 증진하는 것으로 나타났으며, Bifidobacterium 증식 촉진, 단쇄 지방산 생성을 촉진하는 효과를 갖고 있어 상대적인 영양밀도를 높이는 기능성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 따라서 장기능이 미숙한 유아기, 장기능이 불완전하거나 미약한 환자, 노인등의 특수목적 영양식의 기본재료로 활용될 수 있음을 제안한다.
In high-density hard disk drives, the slider should be made to fly close to the magnetic recording disk to generate better signal resolution and at an increasingly high velocity to achieve better data rate. The slider disk interaction in CSS (contact-start-stop) mode is an important source of particle generation. Contamination particles in the hard disk drive can cause serious problems including slider crash and thermal asperities. We investigated the number and the sizes of particles generated in the hard disk drive, operating at increasing disk rotational speeds, in the CSS mode. CNC (condensation nucleus counter) and PSS (particle size selector) were used for this investigation. In addition, we examined the particle components by using SEM (scanning electron microscopes), AES (auger electron spectroscopy), and TOF-SIMS (time of flight-secondary ions mass spectrometry). The increasing disk rotational speed directly affected the particle generation by slider disk interaction. The number of particles that were generated increased with the disk rotational speed. The particle generation rate increased rapidly at motor speeds above 8000 rpm. This increase may be due to the increased slider disk interaction. Particle sizes ranged from 14 to 200 nm. The particles generated by slider disk interaction came from the lubricant on the disk, coating layer of the disk, and also slider surface.
The purpose of this paper was to investigate the effect of a high-energy milling (HEM) process on the particle morphology and the correlation between a thermal treatment and tetragonal/monoclinic nanostructured zirconia powders obtained by a precipitation process. To eliminate chloride residue ions from hydrous zirconia, a modified washing method was used. It was found that the used washing method was effective in removing the chloride from the precipitated gel. In order to investigate the effect of a pre-milling process on the particle morphology of the precipitate, dried $Zr(OH)_4$ was milled using a HEM machine with distilled water. The particle size of the $Zr(OH)_4$ powder exposed to HEM reduced to 100~150 nm, whereas that of fresh $Zr(OH)_4$ powder without a pre-milling process had a large and irregular size of 100 nm~1.5 ${\mu}m$. Additionally, modified heat treatment process was proposed to achieve nano-sized zirconia having a pure monoclinic phase. It was evident that two-step calcining process was effective in perfectly eliminating the tetragonal phase, having a small average particle of ~100 nm with good uniformity compared to the sample calcined by a single-step process, showing a large average particle size of ~300 nm with an irregular particle shape and a broad particle size distribution. The modified method is considered to be a promising process for nano-sized zirconia having a fully monoclinic phase.
세계적으로 환경오염이 심각해짐에 따라 친환경적으로 에너지를 생산하는 기술이 주목받고 있다. 그 중에서도 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 태양전지의 경우 원리가 간단하고 에너지원의 수급이 용이하다는 장점으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 태양광 태양전지의 경우, 태양전지 기판에서의 반사로 인하여 발전 효율이 낮아는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 텍스처링 공정을 통해 태양전지 기판에서의 반사를 줄이고 태양전지의 효율을 증가시키는 방법이 이용되고 있다. 본 연구에서는 나노 돌기를 가진 저반사 패턴을 이용하여 태양전지용 실리콘 기판을 제작함으로써, 태양전지 기판에서의 반사를 줄이고자 하였다. 나노 돌기를 가진 저반사 패턴이 형성 된 태양전지용 실리콘 기판을 제작하기 위해 ICP 장비를 이용한 $Cl_2$ 플라즈마 식각공정을 진행하였다. 먼저 Au agglomeration 기술을 이용하여 Au nano particle을 실리콘 기판 위에 형성 후, 이를 식각 마스크로 이용하여 ICP 식각을 진행하였다. 이어서 나노 돌기가 형성 된 실리콘 기판 위에 $Cl_2$ 플라즈마에 내식각성이 우수한 레지스트를 이용하여, 나노 임프린트 리소그래피 기술을 통해 저반사 패턴을 형성하였다. 이 방법으로 형성 된 저반사 패턴을 식각 마스크로 사용하여 앞의 공정과 동일한 조건으로 실리콘 기판을 식각하였다. 최종적으로 agglomerated Au particle과 $Cl_2$ 플라즈마에 내식각성이 우수한 레지스트를 이용하여 나노 돌기를 가진 저반사 패턴이 형성된 실리콘 기판을 제작하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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