• 대한기계학회논문집A
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• 제32권8호
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• pp.617-623
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• 2008

The membrane filter adhered with nanostructured porous layer was made by heat treatment after deposition of nanoparticle-agglomerates sintered in aerosol phase onto a conventional micron-fibrous metal filter as a substrate filter. The Sintered-Nanoparticle-Agglomerates-coated NanoStructured porous layer Membrane Filter (SNA-NSMF), whose the filtration performance was improved compared with the conventional metal membrane filters, was developed by adhesion of nanoparticle-agglomerates of dendrite structure sintered onto the micron-fibrous metal filter. The size of nanoparticle-agglomerates of dendrite structure decreased with increasing the sintering temperature because nanoparticle-agglomerates shrank. When shrinking nanoparticle-agglomerates were deposited and treated with heat onto the conventional micron-fibrous metal filter, pore size of nanostructured porous layer decreased. Therefore, pressure drops of SNA-NSMFs increased from 0.3 to 0.516 kPa and filtration efficiencies remarkably increased from 95.612 to 99.9993%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.397-401
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• 2008

레이저 애블레이션에 의해서 가지상 구조체 형상인 나노입자 응집체를 합성하였다. 기존 마이크론 금속섬유 필터의 표면상에 나노입자 응집체를 고착하여 여과성능을 향상시켰다. 에어로졸 상에서 소결 처리된 나노입자 응집체를 증착한 후 열처리를 하여 나노구조체가 표면상에 형성된 소결 처리된 나노입자 응집체 고착 필터를 제작하였다. 소결 온도가 증가할수록 마이크론 금속섬유 필터 표면상에 고착된 나노입자 응집체의 표면적 증가로 인하여 차압은 조금 증가하지만 여과효율은 현저하게 증가하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제18권3호
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• pp.250-255
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• 2011

The potential application of ultrafine cerium oxide (ceria, $CeO_2$) as an oxygen gas sensor has been investigated. Ceria was synthesized by a thermochemical process: first, a precursor powder was prepared by spray drying cerium-nitrate solution. Heat treatment in air was then performed to evaporate the volatile components in the precursor, thereby forming nanostructured $CeO_2$ having a size of approximately 20 nm and specific surface area of 100 $m^2/g$. After sintering with loosely compacted samples, hydrogen-reduction heat treatment was performed at 773K to increase the degree of non-stoichiometry, x, in $CeO_{2-x}$. In this manner, the electrical conductivity and oxygen-response ability could be enhanced by increasing the number of oxygen vacancies. After the hydrogen reduction at 773K, $CeO_{1.5}$ was obtained with nearly the same initial crystalline size and surface. The response time $t_{90}$ measured at room temperature was extremely short at 4 s as compared to 14 s for normally sintered $CeO_2$. We believe that this hydrogen-reduced ceria can perform capably as a high-performance oxygen sensor with good response abilities even at room temperature.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.144-150
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• 2013

본 연구에서는 고급산화공정에서 촉매제로 사용되는 산화철 나노입자를 세라믹 멤브레인 표면에 부착하여 오존 산화 공정과 연계 처리가 가능한 반응성 세라믹 멤브레인을 합성하고, 이를 이용한 하이브리드 세라믹 멤브레인 시스템(일원화된 오존-멤브레인 시스템)을 통해 자연유기화합물에 의한 막 오염 제어 특성을 평가하였다. 디스크 형태의 알루미나 정밀여과 및 한외여과 세라믹 멤브레인에 소결법을 사용하여 산화철 나노입자를 부착하였으며, 산화철 나노입자 양에 따른 반응성 세라믹 멤브레인의 특성을 분석하였다. 주사전자현미경(SEM) 분석을 통해 세라믹 멤브레인 표면 위에 산화철 나노입자 층이 형성되었음을 확인할 수 있었고, 부착된 산화철 나노입자의 크기는 대략 50 nm임을 확인할 수 있었다. 반응성 세라믹 멤브레인과 기존 세라믹 멤브레인의 막 투과 성능(Pure water permeability) 비교 실험 결과 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 반응성 세라믹 멤브레인 표면에 형성된 산화철 나노입자 층이 멤브레인의 투과 유량에 큰 영향을 끼치지 않음을 확인할 수 있었다. 하이브리드 세라믹 멤브레인 시스템을 통한 자연유기화합물의 막 오염(Fouling) 및 막 오염 회복(Fouling recovery) 실험을 통해, 반응성 세라믹 멤브레인을 사용한 시스템이 산화철 나노입자와 오존과의 반응을 통해 생성된 수산화라디칼이 보다 효율적으로 자연유기화합물을 분해하여 막 오염을 저감하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 원수와 처리수 내의 자연유기화합물 분석을 통해, 반응성 세라믹 멤브레인 시스템이 보다 효과적으로 자연유기화합물의 방향성 성분 감소, 고분자량 비율 감소, 소수성 성분 감소 등을 통해 막 오염을 제어함을 확인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제18권3호
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• pp.120-125
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• 2008

여러 가지 다른 조성의 NiCoZn ferrite를 공침법으로 제조한 후 소결온도를 변화시켜 NiCoZn ferrite 미분말을 제조하였다. 제조된 미분말의 미세조직, 결정구조 및 전기적 특성을 분석하였고, 복합형 NiCoZn ferrite 전파흡수체를 제작하여 전파흡수 특성을 분석하였다. 합성한 미분말들은 전형적인 NiCoZn spinel 구조를 지니고 있음을 확인하였고, 입자 크기가 평균 40 nm의 나노분말을 가짐을 알 수 있었다. NiCoZn ferrite를 소결온도를 달리하여 제조한 결과, $1250^{\circ}C$에서 소결된 NiCoZn ferrite가 불순물이 적고 초투자율 및 Q 값이 가장 낮게 나왔다. 또한 S-parameter를 측정하여 반사 감쇠율을 계산한 결과 두께 2 mm인 $(Ni_{0.4}Co_{0.1}Zn_{0.5})Fe_2O_4$ 조성의 시트형 전파흡수체는 6 GHz의 주파수 대역에서 -3.1 dB의 반사 감쇠율을 보여주었다. 이런 측정 결과 6 GHz 이상의 고주파 영역에서 복합 ferrite 전파흡수체로서 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권1호
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• pp.16-20
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• 2014

In order to fabricate the porous $Al_2O_3$ with dispersion of nano-sized Cu particles, freeze-drying of camphene/$Al_2O_3$ slurry and solution chemistry process using Cu-nitrate are introduced. Camphene slurries with 10 vol% $Al_2O_3$ was frozen at $-25^{\circ}C$. Pores were generated by sublimation of the camphene during drying in air. The sintered samples at 1400 and $1500^{\circ}C$ showed the same size of large pores which were aligned parallel to the sublimable vehicles growth direction. However, the size of fine pores in the internal walls of large pores decreased with increase in sintering temperature. It was shown that Cu particles with the size of 100 nm were homogeneously dispersed on the surfaces of the large pores. Antibacterial test using fungus revealed that the porous $Al_2O_3$/1 vol% Cu composite showed antifungal property due to the dispersion of Cu particles. The results are suggested that the porous composites with required pore characteristics and functional property can be fabricated by freeze-drying process and addition of functional nano particles by chemical method.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권4호
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• pp.453-461
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• 2022

A chemically sintered and binder-free paste of TiO₂ nanoparticles (NPs) was prepared using a binary-liquid mixture of 1-octanol and CCl₄. The 1:1 (v/v) complex of CCl₄ and 1-octanol easily interacted chemically with the TiO₂ NPs and induced the formation of a highly viscous paste. The as-prepared binary-liquid paste (P_BL)-based TiO₂ film exhibited the complete removal of the binary-liquid and residuals with the subsequent low-temperature sintering (~150℃) and UV-O₃ treatment. This facilitated the fabrication of TiO₂ photoanodes for flexible dye-sensitized solar cells (f-DSSCs). For comparison purposes, pure 1-octanol-based TiO₂ paste (P_O) with moderate viscosity was prepared. The P_BL-based TiO₂ film exhibited strong adhesion and high mechanical stability with the conducting oxide coated glass and plastic substrates compared to the P_O-based film. The corresponding low-temperature sintered P_BL-based f-DSSC showed a power conversion efficiency (PCE) of 3.5%, while it was 2.0% for P_O-based f-DSSC. The P_BL-based low- and high-temperature (500℃) sintered glass-based rigid DSSCs exhibited the PCE of 6.0 and 6.3%, respectively, while this value was 7.1% for a 500℃ sintered rigid DSSC based on a commercial (or conventional) paste.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.664-668
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• 2011

500 mL 교반탱크반응기 내에서 $AlCl_3$ 증기를 $H_2O$ 증기에 의해 부분 가수분해시켜 30~200 nm 크기의 $AlO_xCl_y(OH)_z$로 표시되는 구형의 알루미나 전구체 입자를 제조하였다. 반응시간, 교반속도, 반응온도가 생성된 입자의 형상, 크기 등에 미치는 영향을 조사하였다. 반응시간을 20, 60, 300 s로 변화시킨 결과 생성 입자의 형상 및 크기에 별다른 차이가 없었으며, 교반속도를 0, 300, 800 rpm으로 변화시킨 결과 0 rpm에서 입자의 크기가 최대값을 보였고, 반응온도를 180, 190, 200, $240^{\circ}C$로 변화시킨 결과 $190^{\circ}C$에서 제조된 입자의 크기가 가장 작게 나타났다. 가수분해 생성물 입자를 $10^{\circ}C$/min의 속도로 $1,200^{\circ}C$까지 가열하고 6 시간동안 하소시켜 45 nm 크기의 ${\alpha}$ 알루미나 입자를 얻었다. 하소과정에서 인접입자 사이의 소결에 의해 입자 형상이 구형에서 벌레모양으로 변환되었다. 하소온도를 $1,400^{\circ}C$로, 승온속도를 $50^{\circ}C$/min 로 증가시키고, 유지시간을 0.5 시간으로 감소시켜 급속 하소시킴으로써 인접입자의 소결을 상당히 감소시킬 수 있었다. $AlCl_3$의 가수분해 과정에서 소량의 $SiCl_4$ 또는 TMCTS(2,4,6,8-tetramethylcylosiloxane) 첨가에 의해 인접입자의 소결 방지 효과가 나타났으나, ${\alpha}$ 결정 이외에 ${\gamma}$ 결정, mullite 결정 등이 함께 생성되었다. 하소과정에서 $AlF_3$를 첨가한 결과 육각형 디스크 형상의 ${\alpha}$ 알루미나 입자가 생성되었다.