본 연구에서는 층상 실리케이트계 나노복합소재 감습막제조를 통하여 그 특성을 평가하였다. 나노복합소재 제조를 위하여 나노물질로 4급 암모늄염으로 유기화 처리된 층상 실리케이트 물질인 Cloisite®, Bentone®으로 선정하였다. 유기화 처리된 montmorillonite/hectorite 점토 첨가 습도센서는 RH(%)증가에 따라 임피던스는 감소하였다. Cloisite® 습도센서의 경우 Bentone® 38 습도센서에 비해 임피던스 직진성 및 히스테리시스는 다소 우수하였다. 임피던스는 Bentone® 38을 첨가한 센서가 Cloisite® 첨가형 센서와 비교해 가장 낮게 나타났다. Cloisite® 첨가형 센서를 각각 비교하면 유기화 처리된 물질의 친수성 영향에 따라 감습 특성이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 응답 속도는 친수성 특징에 따라 Cloisite® 93A가 느려지는 경향을 나타냈으며, 이 결과 역시 친수성 유기물에 의한 수분 증발 속도 차이에 의한 것으로 사료된다. 이상의 결과를 바탕으로 유기화된 층상 실리케이트계 물질을 이용한 감습막은 기존의 고분자계 감습막과 비교해 감습특성은 다소 낮게 나타났으나 공중합, 가교구조화, 등 복잡한 공정 없이 안정성이 우수하고 간단한 공정으로 감습막 제조가 가능하여 경제성이 우수한 습도센서 응용이 가능할 것으로 사료된다.
자몽씨추출물(GSE)과 ZnONP을 아가필름에 동시에 첨가하여 다기능성 복합필름을제조하였다. Agar/GSE/ZnONP복합필름은 특히 자외선차단성과 항균성에 대한 시너지 효과를 나타냈다. 광 차단성은 자외선 파장범위인 280 nm와 가시광선 파장범위인 660 nm에서 유의적인 차이를 보이며 크게 나타났다. 자외선차단성은 agar/GSE와 agar/ZnONP 필름에 비해 agar/ZnONP3%/GSE5% 필름에서의 크게 상승하여 GSE와 ZnONP의 시너지 효과를 확인할 수 있었다. 항균성으로는 그람양성균인 L. monocytogenes와 그람음성균인 E. coli O157: H7 모두 agar/ZnONP3%/GSE5% 필름에서 강한 항균성 및 시너지 효과가 있었다. 자외선 차단성과 항균성은 포장식품의 안전성을 확보하고 유통기한을 연장시키는데 필수적인 특성으로 agar/ZnONP3%/GSE5% 필름은 식품의 유통기한 연장과 식품의 안전성을 위한 포장필름으로 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.
This paper surveys the physical properties of the multiwall carbon nanotube (MWNT) and polyurethane composite film for improvement of mechanical properties and electrical characteristics. The modification of MWNT was carried out by acid treatment with nitric and sulphuric acid mixed solution, and then followed by thermal treatment for enhancing MWNT dispersion with polyurethane. This modified MWNT was mixed with polyurethane by changing the loading content of MWNT and dispersion time under the dimethylformamide solution in the ultrasonic wave apparatus. Various physical characteristics of the modified PU/MWNT films were measured and analyzed in terms of the loading content and dispersion time. The maximum absorbance of the PU/MWNT films were observed with the 2wt% loading at dispersion times of 2 and 24 hour, respectively. The minimum electrical volume resistivity of PU/MWNT film was shown at the loading content of 0.5wt% or more irrespective of dispersion treating time. However the optimum condition was assumed to 2wt% loading at dispersion time of 2 hours by assessing the surface profile of the film using video microscope. The breaking stress and strain of the PU/MWNT film decreased with increasing loading content, but no change of physical properties was shown with increasing in dispersion time.
Kim, Seong Hoon;Min, Byung Ghyl;Lee, Sang Cheol;Park, Sung Bum;Lee, Tae Dong;Park, Min;Kumar, Satish
Fibers and Polymers
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제5권3호
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pp.198-203
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2004
Composite films were prepared by casting the solution of polyacrylonitrile (PAN) and single wall nanotube (SWNT) in DMF subsequent to sonication. The SWNTs in the films are well dispersed as ropes with 20-30 nm thickness. Moreover, AFM surface image of the composite film displays an interwoven fibrous structure of nanotubes which may give rise to conductive passways and lead to high conductivity. The polarized Raman spectroscopy is an ideal characterization technique for identification and the orientation study of SWNT. The well-defined G-peak intensity at 1580 $cm^{-1}$shows a dependency on the draw ratio under cross-Nicol. The degree of nanotube orientation in the drawn film was measurable from the sine curve obtained by rotating the drawn film on the plane of cross-Nicol of polarized Raman microscope. The threshold loading of SWNT for electrical conductivity in PAN is found to be lower than 1 wt% in the composite film. The electrical conductivity of the SWNT/PAN composite film decreased with increasing of draw ratio due to the collapse of the interwoven fibrous network of the nanotubes with uniaxial orientation.
금 미립자를 ZrO$_2$중에 분산시켜 비선형광학재료, 선택흡수막 및 투과막 등 새로운 기능성 재료로 활용하기 위하여 Au/ZrO$_2$나노복합체 박막을 제조하였다. 딥-코팅법에 의해 제조한 박막을 열처리한 후 그 특성을 엑스선 회절분석,분광분석, 주사탐침현미경 및 전자현미경 등을 이용하여 조사하였다. Au/ZrO$_2$ 박막은 150 nm의 두께를 보였으며, 박막의 표면에 분산된 금 미립자의 크기는 15~35 nm였으며, 표면거칠기는 약 1.06 nm로 막질이 우수하였다. 그리고 가시광선 영역인 600~650 nm의 파장범위에서 금 미립자의 플라즈마 공명에 의한 흡수 피_크를 나타내어 비선형광학성을 확인할 수 있었다.
Small-film-type ion sensors are garnering considerable interest in the fields of wearable healthcare and home-based monitoring systems. The performance of these sensors primarily relies on electrode capacitance, often employing nanocomposite materials composed of nano- and sub-micrometer particles. Traditional techniques for enhancing capacitance involve the creation of nanoparticles on film electrodes, which require cost-intensive and complex chemical synthesis processes, followed by additional coating optimization. In this study, we introduce a simple one-step electrochemical method for fabricating gold nanoparticles on a carbon nanotube (Au NP-CNT) electrode surface through cyclic voltammetry deposition. Furthermore, we assess the improvement in capacitance by distinguishing between the electrical double-layer capacitance and diffusion-controlled capacitance, thereby clarifying the principles underpinning the material design. The Au NP-CNT electrode maintains its stability and sensitivity for up to 50 d, signifying its potential for advanced ion sensing. Additionally, integration with a mobile wireless data system highlights the versatility of the sensor for health applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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