• 제목/요약/키워드: Nickel Oxide (NiO)

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NiO Buffer layer 형성을 통한 유기태양전지 안정성 향상 연구

  • 안원민;정성훈;김도근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.306-307
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    • 2015
  • 유기태양전지의 대표적 Hole Transporting Layer(HTL)로는 전도성 고분자인 PEDOT:PSS이다. PEDOT:PSS는 약산성의 물질로 전극을 부식시켜 디바이스의 효율을 감소시키기 때문에 PEDOT:PSS를 대체하기 위한 Buffer층에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. PEDOT:PSS를 대체할 수 있는 Nickel Oxide(NiO) Buffer 층은 wide band-gab으로 Hole Transporting Layer와 Electron Blocking Layer 역할을 동시에 하여 디바이스의 효율을 향상시킬 수 있으며, 디바이스의 수명을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. NiO는 용액공정과 Sputter 증착 방법으로 형성할 수 있는데, 용액공정은 고온공정이 요구되어지고 Sputter 증착방법은 산화되기 쉬운 전극위에서는 전극의 손상을 발생한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 해결하기 위해서 Ni을 Magnetron Sputter로 증착한 후 Ion Beam 처리를 통해 산화시켜 NiO 층을 형성하는 방법을 연구하였다. 본 연구에서 제안한 NiO형성 방법으로 유기태양전지를 제작하여 PEDOT:PSS를 Buffer층으로 사용한 태양전지와 Voc가 0.72 V로 유사하게 나와 NiO가 Buffer층으로 잘 형성된 것을 확인하였다.

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RF 마그네트론 스퍼터링에 의한 NiO 박막 증착시 산소 유량비가 박막의 결정 배향성에 미치는 영향 (Effects of Oxygen Flow Ratio on the Crystallographic Orientation of NiO Thin Films Deposited by RE Magnetron Sputtering)

  • 류현욱;최광표;노효섭;박용주;박진성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.106-110
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    • 2004
  • NiO 산화물 타겟을 이용한 RF 마그네트론 스퍼터로 상온에서 Si(100) 기판 위에 NiO 박막을 증착시켜, 스퍼터 가스의 산소 유량비가 NiO 박막의 결정 배향성과 표면 형상에 미치는 영향을 조사하였다. Ar 가스에서 증착된 NiO 박막은 높은결정화도와 (100)면의 우선 배향성을 나타내었으나, $O_2$ 가스에서 증착된 경우에는 (111)면의 우선 배향성을 보였으며 그 증착속도도 감소하였다. 스퍼터 가스의 $O_2$ 함량에 따른 NiO 박막의 결정성과 우선배향성 변화에 대한 요인을 고찰하였으며, 박막의 표면 형상과 거칠기의 변화를 조사하였다.

High Temperature Corrosion of Ni-17%W Coatings in Ar-0.2%SO2 Atmosphere

  • Lee, Dong-Bok;Kwon, Sik-Chol
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.31-35
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    • 2010
  • Coatings of Ni-17 at.%W were electroplated on a steel substrate, and their corrosion behavior was investigated between 600 and $800^{\circ}C$ in an Ar-0.2%$SO_2$ atmosphere. They delayed the corrosion of the steel substrate. They were corroded into an outer NiO-rich layer, and an inner ($WO_3+NiO+NiWO_4$)-mixed oxide layer. Below these oxide layers, a sulfide layer gradually formed.

Ni/SiO2-Al2O3 복합 산화물 촉매 상에서 에탄올의 직접 아민화 반응에 의한 선택적 아세토니트릴 합성 (Selective Synthesis of Acetonitrile via Direct Amination of Ethanol Over Ni/SiO2-Al2O3 Mixed Oxide Catalysts)

  • 김한나;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권2호
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    • pp.281-295
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    • 2021
  • Si/(Si + Al) 몰비를 30 몰%까지 변화시켜 제조한 SiO2-Al2O3 복합 산화물(SA) 상에 니켈을 함침법으로 제조한 촉매 상에서 에탄올의 아민화반응에 미치는 영향을 연구하였다. 제조된 촉매의 물리·화학적 특성을 알아보기 위하여 X-선 회절분석(XRD), N2 흡착분석, 이소프로판올 승온탈착(IPA-TPD), 에탄올 승온탈착(EtOH-TPD), 수소 승온환원(H2-TPR), H2 화학흡착, 투과전자현미경(TEM) 분석을 수행하였다. SA 복합 산화물 상에서 Si/(Si + Al) = 30 몰%가 될 때까지 지속적으로 산점이 증가하였다. 담지된 Ni 금속의 분산도, 비표면적 및 산 특성 등이 촉매 반응활성에 복합적으로 영향을 미쳤다. 산점 증가와 니켈 산화물의 낮은 환원 온도는 아세토니트릴 생성에 유리하게 작용하는 것으로 사료된다. 에탄올의 전환율 측면에서는 10 wt% Ni이 담지된 Si/(Si + Al) = 10 몰% 촉매가 가장 높은 전환율을 보였으며 이를 기준으로 화산형 형태를 나타냈고, Ni 금속 분산도와 경향이 일치했다.

산화철 폐촉매로부터 합성된 NiZn- 페라이트의 자기적 특성 (Magnetic Properties of NiZn-ferrite Synthesized from Waste Iron Oxide Catalyst)

  • 황연;권순길;이효숙;제해준;박상일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1162-1166
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    • 2001
  • 석유화학 공정 중 Styrene(SM) 공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발 원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고 그 자기적 특성을 조사하였다. 산화철 폐축매 펠렛을 분쇄한 후 NiO 및 ZnO를 혼합하여 90$0^{\circ}C$에서 하소하고 123$0^{\circ}C$에서 5시간 소결하여 스핀넬형 페라이트 소결체를 얻었다. N $i_{x}$ Z $n_{1-x}$F $e_2$ $O_4$(x=0.36, 0.50, 0.66)조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다. 산화철 폐촉매를 이용하여 X-band 주파수 영역에서 높은 전자파 흡수능을 갖는 전파흡수체를 제조할 수 있음을 확인하였다.다.

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강의 대기 중 1050~1200℃의 산화에 미치는 합금원소 Si, Mn, Ni, Cr의 영향 (Effect of Alloying Elements of Si, Mn, Ni, and Cr on Oxidation of Steels between 1050℃ and 1200℃ in Air)

  • 이동복
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.300-309
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    • 2012
  • Low-carbon steels and a stainless steel were oxidized isothermally and cyclically between $1050^{\circ}C$ and $1200^{\circ}C$ for up to 100 min in air to find the effect of alloying elements of Si, Mn, Ni, and Cr on their oxidation. The most active alloying element of Si was scattered inside the oxide scale, at the scale-alloy interface and as internal oxide precipitates beneath the oxide scale. Manganese, which could not effectively improve the oxidation resistance, was rather uniformly distributed in the oxide scale. Nickel and chromium tended to present at the lower part of the oxide scale. Excessively thick porous scales formed on the low-carbon steels, whereas thin but non-adherent scales containing $Cr_2O_3$ formed on the stainless steel.

정제된 산화철 폐촉매로부터 합성된 NiZn-페라이트의 자기적 특성 (Magnetic Properties of NiZn-ferrite Synthesized from The Refined Waste Iron Oxide Catalyst)

  • 박상일;이효숙;최현석;황연
    • 한국결정학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • 석유화학 공정 중 styrene monomer제조공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고, 그 자기적 특성을 조사하였다. 출발 원료인 산화철 폐촉매는 산 처리와 CeO₂ 분리과정을 거쳤으며, 이렇게 정제된 산화철 폐촉매에 NiO및 ZnO를 혼합하여 900℃에서 하소하여 스핀넬형 페라이트를 합성하고 1325℃에서 5시간 소결하였다. Ni/sub x/Zn/sub 1-x/Fe₂O₄(x=0.36, 0.50, 0.66)과 (Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/)/sub 1-y/Fe/sub 2+y/O₄(y =-0.02, 0, 0.02)의 조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다.

플라즈마 가스와 RF 파워에 따른 NiO 박막의 우선배향성 및 표면형상 변화 (The Evolution of Preferred Orientation and Morphology of NiO Thin Films under Variation of Plasma gas and RF Sputtering Power)

  • 류현욱;최광표;노효섭;박용주;권용;박진성
    • 한국재료학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.121-125
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    • 2004
  • Nickel oxide (NiO) thin films were deposited on Si(100) substrates at room temperature by RF magnetron sputtering from a NiO target. The effects of plasma gas and RF power on the crystallographic orientation and surface morphology of the NiO films were investigated. X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and atomic force microscopy (AFM) were employed to characterize the deposited film. It was found that the type of plasma gases affected the crystallographic orientation, deposition rate, surface morphology, and crystallinity of NiO films. Highly crystalline NiO films with (100) orientation were obtained when it was deposited under Ar atmosphere. On the other hand, (l11)-oriented NiO films with poor crystallinity were deposited in $O_2$. Also, the increase in RF power resulted in not only higher deposition rate, larger grain size, and rougher surface but also higher crystallinity of NiO films.

Role of a ZnO buffer layer for the formation of epitaxial NiO films

  • 권용현;천성현;이주호;이정용;조형균
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.85-85
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    • 2012
  • NiO는 니켈 공공과 침입형 산소 이온에 의한 비화학적양론 특성 때문에 자발적으로 p-형 반도체 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. NiO는 3.7 eV 의 넓은 밴드갭을 가지고 있어 투명소자를 위한 hole injection layer 나 hole transport layer로 사용하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 또한, 안정적인 p-형 반도체 특성은 n-형 산화물 반도체와의 접합을 통해 복합소자의 구현이 용이하기 때문에, ZnO 등과의 접합을 통한 소자 구현이 가능하다.[1] 하지만, 기존의 많은 연구에서는 내부의 결함이 많이 존재하는 다결정 박막을 사용하였기 때문에, 전하의 이동에 제한이 발생해, 충분한 소자 특성을 나타내지 못하였다. 최근 Dutta의 연구에 의하면, 결정질 사파이어 기판위에 박막을 성장할 경우 [111] 방향으로 우선 배향성을 가진 NiO 박막을 얻을 수 있다고 알려져 있다.[2] 본 실험에서는 NiO 박막을 이용한 PN 접합소자 구현을 위해 사파이어 위에 p-NiO 박막을 에피택셜하게 성장한 후 구조적 특성을 분석하였으며, n-ZnO 박막을 그 위에 성장하여 소자를 제작하였다. 그 결과 ZnO 또한 에피택셜한 성장을 하는 것을 확인할 수 있었다. 성장순서에 따른 PN 접합구조 특성을 확인하기 위해 사파이어 위에 ZnO 를 성장시킨 후 NiO 를 성장시킨 결과 NiO 박막의 우선성장 방향이 [100]으로 변하는 것을 확인할 수 있었다.

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탄화수소의 수증기개질 촉매에 관한 연구 (A Study on the Steam-Hydrocarbon Reforming Catalysts)

  • 권이묵;김태순
    • 대한화학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.55-63
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    • 1971
  • In this study, several nickel catalysts for the steam-hydrocarbon reforming process were prepared from various nickel salt, magnesium oxide, alumina and kaolinite. The activity and strength of the catalysts were investigated. 1. The proper composition of the calcined catalysts are: NiO (5-15%)-MgO(10-20%)-$Al_2O_3$(10-40%)-Kaolinite(50-80%). 2. The admixed or cosedimented ingredients of the catalysts was pelletized and calcinated at 1000 or $1150^{\circ}C$. Calcination at $1150^{\circ}C$ for an hour was optimum. 3. The water to oil ratio (W/O) for reforming of hexane should be above 7 mole/mole. As the W/O increases, more carbon dioxide and hydrogen, but less carbon monoxide was produced. Also carbon deposition become lessen at higher W/O. 4. Maximum conversion had attained at about $850^{\circ}C$. As the reaction temperature increases, more carbon monoxide and hydrogen, but less carbon dioxide and lower hydrocarbon was produced. 5. The percent conversion at $850^{\circ}C$ was about 80%, using a catalyst which the nickel oxide content are 5%.

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