• 제목/요약/키워드: Nanosize

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다공성 알루미나 템플레이트를 이용한 고분자 나노 구조 필름의 제조 및 응용 (Applications and Preparation of Nanostructured Polymer Films by Using a Porous Alumina Template)

  • 이준호;최진규;안명수;박은주;성상도;이한섭;최진섭
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.586-592
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    • 2009
  • 나노 크기의 배향성을 갖는 구조물의 제작은 자연에 존재하는 여러 가지 형상의 모방을 가능하게 한다. 고분자는 가격이 매우 저렴하며 합성과 가공 그리고 그 구조가 잘 알려져 있는 장점을 갖고 있어 필름(film)의 표면에 이러한 나노 구조물을 제작하고 나노 구조의 특성을 발현하는데 손쉽게 활용할 수 있는 재료이다. 나노 구조물을 제작하는 방법 중 양극산화를 통하여 제작한 다공성 알루미나 템플레이트(porous alumina template)는 매우 규칙적으로 정렬되어 있고 제어하는 공정이 비교적 쉽고 경제적이기 때문에 이를 이용한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 본 총설에서는 양극산화 알루미나 템플레이트의 제작과 이를 이용한 나노 구조 고분자 필름의 제작을 설명하고 이러한 나노 구조 필름의 응용범위 및 응용에 필요한 특성에 대하여 기술하였다.

반회분식 반응을 이용한 단분산 ZnO 나노 입자의 제조 및 입자의 크기와 입도 분포에 영향을 미치는 HPC의 작용 (Synthesis of Monodisperse ZnO Nanoparticles Using Semi-batch Reactor and Effects of HPC Affecting Particle Size and Particle Size Distribution)

  • 노승윤;김기도;송건용;김희택
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.274-279
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    • 2006
  • 해중합 촉매인 zinc acetate ($C_{4}H_{6}O_{4}Zn{\cdot}2H_{2}O{\cdot}0.2\;mol$)와 lithuium hydroxide $H_{2}O$ ($LiOH{\cdot}H_{2}O{\cdot}0.14\;mol$)를 용매인 ethyl alcohol (99.9%)에 용해시킨 후 분산제인 hydroxypropyl cellulose (HPC)를 첨가하여 균일하게 분산된 ZnO (산화아연) 콜로이드 용액을 졸-겔법을 이용하여 합성하였다. ZnO 입자들의 크기와 모양은 분산제인 HPC에 의해 결정되었다. 또한 나노 크기의 ZnO 입자들은 zinc-2-ethylhexagonate를 기초로 한 침천법을 이용하여 얻었다. 이렇게 얻어진 ZnO 분말을 DLS, XRD, FE-SEM, 그리고 UV-Vis를 통하여 특성 분석을 하였다. 그 결과, 산화아연 분말은 자기조립 반응으로 균일하고 육방정계 모양의 구조를 가지는 것을 볼 수 있었다. 또 평균 입자 크기는 거의 40 nm이고 균일하게 분산되었다.

기계적 합금화법으로 제조된 과포정 Al-Ti 합금에서 Al3Ti 형성에 관한 연구 (Formation of Al3Ti From Mechanically Alloyed Hyper-Peritectic Al-Ti Powder)

  • 김혜성;서동수;김긍호;금동화
    • 열처리공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-11
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    • 1996
  • Mechanical alloying is an effective process to finely distribute inert dispersoids in an Al-TM(TM is a transition metal) system. It has been considered that high melting point aluminides are formed by precipitation from supersaturated Al(Ti) powder. This analysis is based on the fact that much higher content of TM than the solubioity can be dissolved in alpha aluminum during the high energy ball milling. Thus, decomposition behavior of Ti in the Al(Ti) was considered very important. But it is confirmed that the higher portion of Ti than Al(Ti) solid solution is existed as nano-sized Ti particles in the MA powders by high energy ball nilling from the XRD spectrum and TEM analysis in this study. Therefore, the role of undissolved TM particles affect the formation of aluminides should be suitably considered. In this study, we present experimental observation on the formation of $Al_3Ti$ fron mechanical alloyed Al-Ti alloys in the hyperperitectic region. This study showed that, in the mechanically alloyed Al-20wt%Ti specimen, intermediate phase of cubic $Al_3Ti$ and tetragonal $Al_{24}Ti_8$ formed at $300{\sim}400^{\circ}C$ and $400{\sim}500^{\circ}C$, respectively, before the MA state reaches to equilibrium at higher temperatures. The formation behavior of $Ll_2-Al_3Ti$ is interpreted by interdiffusion of Al and Ti in solid state based on the fact that large amount of nano-sized Ti particles exist in the milled powder. Present analysis indicated undissolved Ti particles of nanosize should have played an important role initiation the formation of $Al_3Ti$ phase during annealing.

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Metallorganic Chemical Vapor Deposition and Characterization of TiO2 Nanoparticles

  • Jung, Oh-Jin;Kim, Sam-Hyeok;Cheong, Kyung-Hoon;Li, W.;Saha, S. Ismat
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권1호
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    • pp.49-54
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    • 2003
  • TiO₂nanoparticles were synthesized using the metallorganic chemical vapor deposition process. Particles with and without metal ion dopants were obtained. X-ray photoelectron and energy dispersive X-ray spectroscopic measurements confirmed the stoichiometry of the TiO₂nanoparticles. X-ray diffraction patterns showed a polycrystalline anatase structure of TiO₂. Transmission electron microscopy revealed that these particles are of nanoscale dimensions. Exact particle size and size distribution analyses were carried out by dynamic light scattering. The average particle size was determined to be 22 nm. The nanosize particles provided large surface area for photocatalysis and a large number of free surface-charge carriers, which are crucial for the enhancement of photocatalytic activity. To improve the photocatalytic activity, metal ions, including transition metal ions $(Pd^{2+},\;Pt^{4+},\;Fe^{3+})$ and lanthanide ion $(Nd^{3+})$ were added to pure TiO₂nanoparticles. The effects of dopants on photocatalytic kinetics were investigated by the degradation of 2-chlorophenol under an ultraviolet light source. The results showed that the TiO₂nanoparticles with the metal ion dopants have higher photocatalytic activity than undoped TiO₂. The $Nd^{3+}$ ion of these dopant metal ions showed the highest catalytic activity. The difference in the photocatalytic activity with different dopants is related to the different ionic radii of the dopants.

In situ 미니에멀젼중합에 의한 실리카/폴리스타이렌 복합체 나노입자의 합성과 특성 (Synthesis and Characterization of Silica/Polystyrene Composite Nanoparticles by in situ Miniemulsion Polymerization)

  • ;;송미향;윤주영;김진환;김태호
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권1호
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    • pp.34-40
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    • 2009
  • In situ 미니에멀젼 중합으로 실리카/폴리스타이렌 하이브리드 나노복합체를 만들기 위하여 9-데세노 산을 실리카 표면 개질제로 처음 도입하였다. 복합체는 나노크기의 잘 분산된 실리카를 함유하고 있었다. 실리카의 표면 개질 및 폴리스타이렌의 합성 등은 FTIR로 확인하였고 생성 라텍스 중에 존재하는 실리카의 양은 TGA 분석으로 확인하였다. 생성된 하이브리드는 실리카의 양 증가에 따라 유리전이온도가 상승하였다. SEM과 TEM으로 확인한 결과 하이브리드 복합체는 평균 직경이 55 nm 정도로 나타났다. 복합체내의 실리카의 존재는 EDS와 연결된 TEM 등으로 확인되었다.

Molten-salt 방법에 의해 합성되는 판상형 알루미나 분말 표면에 돌기형성 거동 (Formation of Asperites on the Plate-like Alumina Particles by Molten-salt Method)

  • 이윤주;김보연;신동근;김수룡;권우택;김영희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.560-565
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    • 2014
  • Alumina nano-asperites were grown on plate-like alumina particles of which the surface had been covered with a capping agent to control the asperite formation sites on the particles. Utilized alumina source for asperite was nano sized ${\gamma}$-alumina, which was prepared by calcination of $Al(OH)_3$ at $600^{\circ}C$; silica suspension was used as the capping agent. Plate like alumina particles were covered by silica suspension and continuously heat-treated to $900^{\circ}C$ with nano sized ${\gamma}$-alumina, as the source material, under molten-salt atmosphere. Asperite growing site were controlled by the degree of coating of the capping agent; 10-20 nanosize of ${\theta}$-alumina were formed on the particle surface. On the other hand, alumina particles without capping agent were observed to undergo only step-like crystal growth during heat-treatment.

열저장 매체로서 상변환 물질을 함유하는 폴리스티렌 나노입자의 제조 및 열적 특성 (Preparation and Thermal Properties of Polystyrene Nanoparticles Containing Phase Change Materials as Thermal Storage Medium)

  • 박수진;김기석;홍성권
    • 폴리머
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    • 제29권1호
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    • pp.8-13
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    • 2005
  • 상변환 물질(PCM)을 함유하는 폴리스티렌(PS) 입자는 미니에멀션 중합을 이용하여 제조하였고, 여러 제조 조건에 따라 제조된 고분자 라텍스는 평균 입자크기, 입자 분포 그리고 잠열 저장특성에 관하여 조사하였다. 제조된 PS 입자의 형태와 입자 특성은 각각 SEM과 입도 분석기에 의하여 측정하였다. 분석 결과, 생성된 라텍스 입자의 특성은 각 변수에 의하여 조절할 수 있었으며, 제조된 PS 입자는 나노크기의 안정한 구형의 입자가 생성되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 중합시 첨가된 공유화제는 단량체 입자간의 Oswald ripening과 유착을 억제시키기 때문인 것으로 판단된다. 또한 PCM을 함유하는 PS 입자의 열적 특성은 시차주사열량계(DSC)를 이용하였고, PS 입자의 용융-동결 싸이클에 의하여 열에너지 저장 및 방출 특성을 조사하였다. DSC 결과로부터, PCM을 함유하는 PS 입자의 최대 잠열량은 약 145 J/g으로 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 이로부터 PCM을 함유하는 PS 입자는 열에너지 저장매체로서 우수한 잠재성을 갖는 것으로 판단된다.

TiO2 나노분말 제조시 HCI과 NH4OH의 첨가량에 따른 반응양상과 pH의 영향 (Reaction morphology depending on the amounts of HCl and NH4OH and effect of pH on the preparation of TiO2 nanopowder)

  • 임창성;오원춘
    • 분석과학
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    • 제20권4호
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    • pp.302-307
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    • 2007
  • $TiO_2$ 나노분말 제조시 HCl과$NH_4OH$의 첨가량에 따른 반응양상과 pH의 영향을 고찰하였다. Titanium tetra-isopropoxide의 가수분해 반응을 이용하여 nanosize의 $TiO_2$ 분말를 합성하였고, 촉매로 HCl과$NH_4OH$를 사용하였다. 촉매의 첨가량에 따른 반응양상과 생성된 $TiO_2$ 분말의 특성 변화를 조사하였다. 염기성 촉매인$NH_4OH$를 사용하였을 경우에 균질한 형상의 분말 형태의 $TiO_2$를 합성할 수 있었으며, 산성 촉매인 HCl을 사용하여 pH가 5.04 이하일 경우에는 괴상이나 과립의 형태로 생성되었다. 사용한 촉매의 종류와 양에 따라 저온의 결정상인 anatase의 생성속도와 보다 안정한 rutile 상으로의 상전이 속도가 영향을 받았다.

Sodium Lignosulfonate 표면처리가 탄산칼슘/폴리프로필렌 복합체에서 탄산칼슘의 분산에 미치는 영향 (Effect of Sodium Lignosulfonate Treatment on the Dispersion of CaCO3 in CaCo3/Polypropylene Composite)

  • 송준영;곽영제;정영진
    • 폴리머
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    • 제39권3호
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    • pp.382-387
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    • 2015
  • 본 연구에서는 탄산칼슘($CaCO_3$)의 폴리프로필렌에 분산과 탄산칼슘 입자의 크기가 폴리프로필렌의 결정성에 미치는 영향을 연구하였다. 무기물로 충전된 고분자복합재료는 일반적으로 취성(brittleness)의 문제를 가지고 있으며, 이러한 문제는 주로 무기물입자의 크기와 분산에 의해서 영향을 받는다. 따라서 탄산칼슘의 분산성을 향상시키기 위한 방법으로 sodium lignosulfonate(SLS)의 함량을 달리하면서 탄산칼슘을 전처리하고 이에 따른 분산효과를 고찰하였다. 그 결과 3 wt%의 SLS로 처리된 탄산칼슘은 미처리 탄산칼슘에 비해 우수한 분산성을 보였으며, 열분석에서도 빠른 결정형성능을 보였다. 이러한 결정형성능은 탄산칼슘 입자의 크기에 의해서도 영향을 받았으며, 입자의 크기가 커지면 용융과 결정화 과정에서의 엔탈피 출입이 줄어드는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과들은 무기물 고분자복합재료의 취성을 해결할 수 있는 단서를 제공한다고 할 수 있겠다.

기능화된 Zerovalent Iron에 의한 유기인계 살충제 Chlorpyrifos의 분해 특성 (Degradation Patterns of Orgaonophosphorus Insecticide, Chlorpyrifos by Functionalized Zerovalent Iron)

  • 김대현;최충렬;김태화;박만;김장억
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제50권4호
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    • pp.321-326
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    • 2007
  • 상업용 ZVI, nanosize ZVI 및 montmorillonite-ZVI complex 등에 의한 유기인계 살충제 chlorpyrifos의 수질 및 토양에서의 분해 특성을 조사하였다. 수용액내에서 ZVIs 처리량이 증가할수록 chlorpyrifos의 분해율 및 반응속도상수$(k_1)$는 증가되었고 cZVI