• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.436-442
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• 2014

$LaCoO_3$ powders synthesized by Pechini process were pulverized by planetary ball-milling to decrease particle size and characterized as a catalyst in alkaline solution for oxygen reduction and evolution reaction (ORR & OER). The changes of physical properties, such as particle size distribution, surface area and electric conductivity, were analyzed as a function of ball-milling time. Also, the variations of the crystal structure and surface morphology of ball-milled powders were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The electrochemically catalytic activities of the intrinsic $LaCoO_3$ powders decreased with increasing ball-milling time, but their electrochemical performance as an electrode improved by the increase of the surface area of the powder.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권2호
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• pp.159-163
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• 2012

A TCO-less ruthenium (Ru) catalytic layer on glass substrate instead of conventional Ru/TCO/ glass substrate was assessed as counter electrode (CE) material in dye sensitized solar cells (DSSCs) by examining the effect of the Ru thickness on the DSSC performance. Ru films with different thicknesses (34, 46, 69, and 90 nm) were deposited by atomic layer deposition (ALD) on glass substrates to replace both existing catalyst and electrode layer. In order to make our comparison, we also prepared an Ru catalytic layer by a similar method on FTO/glass substrate. Finally, we prepared the $0.45cm^2$ DSSC device the properties of the DSSCs were examined by cyclic voltammetry (CV), impedance spectroscopy (EIS), and current-voltage (I-V) method. CV measurements revealed an increase in catalytic activity with increasing film thickness. The charge transfer resistance at the interface between the electrolyte and Rudecreased with increasing Ru thickness. I-V results showed that the energy conversion efficiency increased up to 1.96%. Our results imply that TCO-less Ru/glass might perform as both catalyst and electrode layer when it is used in counter electrodes in DSSCs.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.49-53
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• 2019

간단한 볼-밀 방법에 의한 one-pot 합성법을 통해 수화된 이산화망간 나노와이어가 합성되었다. 이렇게 준비된 이산화망간 나노와이어는 주사 전자 현미경(SEM), 투과 전자 현미경(TEM), X-선 회절(XRD) 및 Brunauer-Emmett-Teller (BET)로 특성화되었고, 적당한 크기(4-5 nm)와 형태에서 좋은 촉매적 활성을 보였다. 기질 Furfuryl 알코올을 선택하여 톨루엔 용매를 사용하고 산소 1기압 및 온도 $100^{\circ}C$에서 반응시켰다. 이산화망간 나노와이어 촉매는 뛰어난 선택성과 전환성을 보이며 월등한 furfural 수율을 나타내었다. 또한 재사용 촉매 성능 테스트에서, 5번 이상 재실험 중 촉매 활성의 손실이 거의 없어 좋은 기계적 강도를 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.200-205
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• 2016

본 연구에서는 최근 많은 분야에서 응용되고 있는 형광물질인 양자점을 생명고분자인 키토산과 반응시켜 얻은 나노입자와 금속성 골드 나노입자, 그리고 실버 나노입자로 외부를 코팅하여 나노약물 전달체를 얻을 수 있었다. 키토산은 생체고분자로써 무독성이며 인체적합성 고분자이다. 양자점은 2~10 nm의 크기를 가지는 반도체성 나노입자이다. 양자점은 생명분자나 생명단백질의 비슷한 크기를 갖으며, 그 크기에 따라 알맞은 가시광선 영역의 빛을 발산할 수 있도록 조절 가능하므로, 세포 바이오 마킹, 약물전달체 등에 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 키토산 나노입자 말단의 아민기와 양자점의 카르복실기가 아미드결합을 형성하여 반응하게 조절하였다. 양자점의 독성을 완화시키기 위해 코팅재료로 사용된 금속성 나노입자 중 골드나노입자는 약 5~10 nm의 크기를 가지고 있고, 인체에 무해하고 음전하를 띄어서 양전하를 띈 고분자와 쉽게 복합체를 형성할 수 있는 장점이 있다. 향균성으로 잘 알려진 실버나노입자는 약 5 nm의 크기를 가지고 있고, 은 나노입자로 코팅을 하면 미생물 감염을 미리 방지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 만들어진 QDs-키토산-골드 & QDs-키토산-실버 나노쉘의 입자크기는 약 100 nm의 크기를 갖었으며, 목적하는 바 형광특성을 잘 보여주고 있었다. 이러한 입자들은 정전기적 상호작용에 의하여 각각 골드나노입자와 실버나노입자로 코팅되어 나노 약물전달체로 완성할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.458-463
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• 2019

팔라듐 (Pd)은 촉매 또는 유해 가스 감지물질로서 널리 활용되고 있다. 특히 자체 부피의 900배까지 수소를 흡착할 수 있는 특성 때문에 수소가스 센서로서의 다양한 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 팔라듐 옥사이드 (PdO) 나노구조물을 실리콘 기판 ($SiO_2(300nm)/Si$) 위에 열화학기상증착 장비를 이용하여 $230^{\circ}C{\sim}440^{\circ}C$ 영역에서 3시간 ~ 5시간 동안 성장시켰다. 원료물질인 Pd 파우더는 $950^{\circ}C$에서 기상화시켰고, 이송가스인 고순도 아르곤 가스를 200 sccm으로 흘려주었다. 성장된 팔라듐 옥사이드 나노구조물의 형상을 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였고, 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 분석하였다. 그 결과 성장된 나노구조물은 PdO 상을 가지고 있었으며, 특정한 기판 온도와 성장 시간에서 나노큐브 형태의 PdO 나노구조물이 성장되었다. 특히 5시간 동안 성장된 $370^{\circ}C$ 영역에서 균일한 형태의 나노큐브 PdO 나노구조물이 성장되었다. 이러한 PdO 나노큐브는 기상-액상-고상 공정으로 성장된 것으로 판단되며, 그래핀 위에 성장되는 PdO 나노큐브 구조는 고감도 수소가스 감지 센서로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권2호
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• pp.519-523
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• 2012

A kinetic study is reported on nucleophilic displacement reactions of benzyl 2-pyridyl carbonate 6 with alkalimetal ethoxides, EtOM (M = Li, Na, and K), in anhydrous ethanol at $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. The plots of pseudo-firstorder rate constant $k_{obsd}$ vs. [EtOM] curve upward, a typical phenomenon reported previously for alkaline ethanolysis of esters in which alkali-metal ions behave as a Lewis-acid catalyst. The kobsd value for the reaction of 6 with a fixed EtOK concentration decreases rapidly upon addition of 18-crown-6-ether (18C6), a complexing agent for $K^+$ ion up to [18C6]/[EtOK] = 1.0 and then remains constant thereafter, indicating that the catalytic effect exerted by K+ ion disappears in the presence of excess 18C6. The reactivity of EtOM towards 6 increases in the order $EtO^-$ < EtOLi < EtONa < EtOK, which is contrasting to the reactivity order reported for the corresponding reactions of 2-pyridyl benzoate 4, i.e., $EtO^-$ < EtOK < EtONa < EtOLi. Besides, 6 is 1.7 and 3.5 times more reactive than 4 towards dissociated $EtO^-$ and ion-paired EtOK, respectively. The reactivity difference and the contrasting metal-ion selectivity are discussed in terms of electronic effects and transition-state structures.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.376-376
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• 2012

Semiconductor nanowires (NWs) are future building block for nano-scale devices. Especially, Ge NWs are fascinated material due to the high electrical conductivity with high carrier mobility. It is strong candidate material for post-CMOS technology. However, thermal stability of Ge NWs are poor than conventional semiconductor material such as Si. Especially, when it reduced size as small as nano-scale it will be melted around CMOS process temperature due to the melting point depression. Recently, Graphene have been intensively interested since it has high carrier mobility with single atomic thickness. In addition, it is chemically very stable due to the $sp^2$ hybridization. Graphene films shows good protecting layer for oxidation resistance and corrosion resistance of metal surface using its chemical properties. Recently, we successfully demonstrated CVD growth of monolayer graphene using Ge catalyst. Using our growth method, we synthesized Ge/graphene core/shell (Ge@G) NW and conducted it for highly thermal stability required devices. We confirm the existence of graphene shell and morphology of NWs using SEM, TEM and Raman spectra. SEM and TEM images clearly show very thin graphene shell. We annealed NWs in vacuum at high temperature. Our results indicated that surface melting phenomena of Ge NWs due to the high surface energy from curvature of NWs start around $550^{\circ}C$ which is $270^{\circ}C$ lower than bulk melting point. When we increases annealing temperature, tip of Ge NWs start to make sphere shape in order to reduce its surface energy. On the contrary, Ge@G NWs prevent surface melting of Ge NWs and no Ge spheres generated. Furthermore, we fabricated filed emission devices using pure Ge NWs and Ge@G NWs. Compare with pure Ge NWs, graphene protected Ge NWs show enhancement of reliability. This growth approach serves a thermal stability enhancement of semiconductor NWs.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.456-461
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• 2017

본 연구에서는 전기방사를 통해 제조되는 dope solution의 원료인 다양한 Polymer [PAN (Polyacrylonitrile), PU (Polyuretane), PSU (Polysulfone)]와 용매[NMP (N-methyl-2 pyrrolidone), DMF (Dimethylformamide)]를 이용하여 다양한 물성의 나노섬유 물질을 구현하고, 이의 flux 특성과 SS (Suspended Solids) 분리 성능을 평가하여 제조된 섬유의 수처리 분리막으로서의 적용성을 확인하였다. 또한 SEM 분석을 통해 제조된 소재의 표면 분석을 수행하여, 섬유의 직경, 균일성 및 직진성 확인을 통해 flux, SS 분리 성능의 원인을 확인하였다. 추후 나노섬유 수처리 분리막 제조공정에서의 첨가제 투입을 통해 막 파울링, 기계적 강도 등의 문제를 해결할 수 있을 것으로 예상되며, 촉매 기능이 첨가된 수처리용 분리막 제조를 위한 기초 인자로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권1호
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• pp.28-33
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• 2014

This paper describes the surface modification effect of a Ti substrate for improved dispersibility of the catalytic metal. Etching of a pure titanium substrate was conducted in 50% $H_2SO_4$, $50^{\circ}C$ for 1 h-12 h to observe the surface roughness as a function of the etching time. At 1 h, the grain boundaries were obvious and the crystal grains were distinguishable. The grain surface showed micro-porosities owing to the formation of micro-pits less than $1{\mu}m$ in diameter. The depths of the grain boundary and micro-pits appear to increase with etching time. After synthesizing the catalytic metal and growing the carbon nano tube (CNT) on Ti substrate with varying surface roughness, the distribution trends of the catalytic metal and grown CNT on Ti substrate are discussed from a micro-structural perspective.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권1호
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• pp.117-121
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• 2008

Pseudo-first-order rate constants (kobsd) have been measured spectrophotometrically for nucleophilic substitution reactions of 5-nitro-8-quinolyl benzoate (5) with alkali metal ethoxides, EtO?M+ (M+ = Li+, Na+ and K+) in anhydrous ethanol (EtOH) at 25.0 0.1 C. The plots of kobsd vs. [EtO?M+] exhibit upward curvatures, while the corresponding plots for the reactions of 5 with EtO?Na+ and EtO?K+ in the presence of complexing agents, 15-crown-5-ether and 18-crown-6-ether are linear with rate retardation. The reactions of 5 with EtO?Na+ and EtO?Li+ result in significant rate enhancements on additions of Na+ClO4, indicating that the M+ ions behave as a catalyst. The dissociated EtO and ion-paired EtOM+ have been proposed to react with 5. The second-order rate constants for the reactions with EtO (kEtO) and EtOM+ (kEtOM+) have been calculated from ion-pairing treatments. The kEtO and kEtOM+ values decrease in the order kEtONa+ > kEtOK+ > kEtOLi+ > kEtO, indicating that ion-paired EtOM+ species are more reactive than the dissociated EtO ion, and Na+ ion exhibits the largest catalytic effect. The M+ ions in this study form stronger complex with the transition state than with the ground state. Coordination of the M+ ions with the O and N atoms in the leaving group of 5 has been suggested to be responsible for the catalytic effect shown by the alkali metal ions in this study.