• 센서학회지
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• 제13권2호
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• pp.96-100
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• 2004

Optical fiber sensors have been used to detect small amounts of chemical species. In this work, a new thin polymer-clad fiber sensor is developed. Polyaniline is chemically synthesized and thin clad layers of the polymer are easily deposited on optical fiber by dip-coating technique. The optical property of polyaniline as a sensing material is analyzed by UV-Vis-NIR. The light source is stabilized He-Ne laser at 635 nm wavelength with 1 mW power. The light power transmitted through the optical fiber is measured with a spectrophotometer. By selecting a fixed incident angle, variation of transmitted light intensity through the optical fiber can be detected as gas molecules absorbed in the polyaniline clad layer. Among the various gases, the fabricated optical fiber sensor shows good sensitivity to $NH_{3}$ gas. The optical fiber sensors was shown more improved properties than polymer based sensors which measure conductivity changes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권2호
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• pp.147-152
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• 2024

의료용 센서들은 대부분 일회용 제품으로, 검사·진단 비용을 줄이기 위해서는 저가의 전극 소재 개발이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 일회용 전기화학센서의 전극 소재로 pencil graphite를 도입하여 전처리 효과와 전도성 고분자 폴리아닐린(polyaniline; PANI) 및 금속 산화물 CuO NPs를 이용한 표면 개질(modification)을 통한 전기화학적 특성을 조사하고, 이를 글루코스 검출용 비효소 전기화학센서에 적용하였다. Pencil graphite electrode (PGE)의 표면 활성화를 위한 전처리는 화학적과 전기화학적으로 각각 진행되었으며, 전처리된 샘플들은 시간대전류법(CA)과 순환전압 전류법(CV), 전기화학 임피던스(EIS) 분석법을 이용한 전기화학적 특성 조사를 통해 최종적으로 전기화학적 전처리 방법을 채택하여 CuO NPs/PANI/E-PGE를 제작하였다. 이를 적용한 비효소적 글루코스 검출용 전기화학 센서는 0.282 ~2.112 mM과 3.75423~50 mM의 선형 구간에서 각각 239.18 mA/mM×cm²과 36.99 mA/mM×cm² 정도의 감도(sensitivity)와 17.6 μM의 검출 한계(detection limit), 글루코스에 대한 좋은 선택도(selectivity)를 보였다. 본 연구의 결과를 토대로 PGEs를 활용한 다양한 일회용 센서 응용과 저가의 고성능 전극 소재 개발 가능성을 확인하고, 더 많은 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Advances in nano research
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• 제5권3호
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• pp.215-230
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• 2017

The development of hybrid systems comprising nanoparticles and polymers is an opening pathway for engineering nanocomposites exhibiting outstanding mechanical, optical, electrical, and magnetic properties. Among inorganic counterpart, iron oxide nanoparticles (IONP) exhibit high magnetization, controllable surface chemistry, spintronic properties, and biological compatibility. These characteristics enable them as a platform for biomedical applications and building blocks for bottom-up approaches, such as the layer-by-layer (LbL). In this regard, the present study is addressed to investigate IONP synthesised through co-precipitation route (average diameter around 7 nm), with either positive or negative surface charges, LbL assembled with sodium sulfonated polystyrene (PSS) or polyaniline (PANI). The surface and internal morphologies, and electrochemical properties of these nanocomposites were probed with atomic force microscopy, UV-vis and Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, cross-sectional transmission electron microscopy, and electrochemical measurements. The nanocomposites display a globular morphology with IONP densely packed while surface dressed by polyelectrolytes. The investigation of the effect of thermal annealing (300 up to $600^{\circ}C$) on the oxidation process of IONP assembled with PSS was performed using Raman spectroscopy. Our findings showed that PSS protects IONP from oxidation/phase transformation to hematite up to $400^{\circ}C$. The electrochemical performance of nanocomposite comprising IONP and PANI were investigated in $0.5mol{\times}L^{-1}$ $Na_2SO_4$ electrolyte solution by cyclic voltammetry and chronopotentiometry. Our findings indicate this structure as promising candidate for potential application as electrodes for supercapacitors.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.131-137
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• 2012

Layer-by-layer 방법을 기초로 기존의 방법보다 간단히 합성된 껍질 두께를 달리한 속이 빈 구형체인 폴리아닐린과 폴리피롤을 리튬이차전지 양극 활물질로 사용하여 껍질 두께에 따른 방전용량에 미친 효과를 조사하였다. 유화중합으로 중합된 음이온계 계면활성제에 의해 표면 개질 된 폴리스타이렌을 지지체로 사용하였다. 아닐린과 피롤의 모노머 양을 각각 다르게 추가하여 합성하여 쉘 두께를 조절하였다. 그 후, 유기용매를 통해 폴리스타이렌을 제거하여 속이 빈 구형체를 제조하였다. 이는 리튬이차전지에서 전해액과의 접촉을 증가시키기 위해 넓은 표면적을 가진 속이 빈 구형체 구조로 제조하고, 분자량 조절이 어렵고 단위부피당 질량이 낮아 용량이 낮은 단점을 가진 고분자를 껍질 두께의 조절로 단점을 보완하고자 하였다. 아닐린 모노머 양을 1.2, 2.4, 3.6, 4.8 및 6.0 mL로 증가시킨 경우 폴리아닐린의 껍질 두께는 30.2, 38.0, 42.2, 48.2 및 52.4 nm이고 피롤 모노머 양이 0.6, 1.2, 2.4 및 3.6 mL일 경우 양극재료는 폴리아닐린의 경우 껍질 두께가 30.2, 42.2 및 52.4 nm 일 때, 10회 후, 방전 용량은 약 ~18, ~29 및 ~62 mAh/g으로 나타났으며, 폴리피롤의 경우 껍질 두께가 16.0, 22.0, 27.0 및 34.0 nm 일 때, 15회 후, 방전용량은 약 ~15, ~36, ~56 및 ~77 mAh/g으로 껍질의 두께가 증가할수록 방전용량 역시 증가하는 것을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제52권1호
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• pp.69-80
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• 2017

Conducting polymers and carbon nanomaterials offer a wide range of applications because of their unique soft conducting properties. Specifically, these conducting polymer-carbon nanocomposites have recently been utilized in bioengineering applications, partly because of their improved biocompatibility compared to conventional conducting materials such as metals and ceramics. Based on the assumption that these composites offer an important application potential as functional materials for biomedical devices or even as biomaterials, this review surveys the recent research trends on conducting polymers-carbon nanocomposites, focusing on bioengineering applications such as polyaniline (PANI), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) or PEDOT, polypyrrole (Ppy), and carbon nanotubes and graphene.

• KSBB Journal
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• 제23권4호
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• pp.350-354
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• 2008

본 연구에서는 나노담체를 이용하여 효소를 고정화 하였으며 고정화 효소의 활성도, 재사용 가능성, pH 영향 및 시간에 따른 안정성을 검토하였다. 고정화 효소의 활성도는 PAMP를 사용한 경우 가장 빠른 것으로 나타났으며 이때 Vm값은 0.169 mM/min였고 Km값은 0.263 mM 이었다. 이는 PS/PSMA를 사용한 경우보다 2배 이상의 효소 반응속도 향상을 보여주었다. 그림을 통하여 효소의 재활용가능성을 제시하였으며 여러 번 재사용한 경우에도 활성도를 잃지 않고 유지하였다. 고정화한 트립신은 공통적으로 pH증가에 따라 활성도가 증가하였으며 PAMP, PANI, DEAE, CMC, PS/PSMA 순으로 활성도가 높음을 확인 할 수 있었다. 트립신이 자체 효소를 분해하는 특성을 고려할 때 고정화 되지 않은 트립신의 안정성은 매우 낮게 된다. 본 연구에서 사용된 담체 중에 크기가 아주 작은 담체인 PAMP와 PANI의 경우에는 활성도가 급격히 감소하는 현상을 보였으나 비교적 크기가 큰 다른 담체의 경우에는 고정화 효소의 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제19권2호
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• pp.105-112
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• 2013

폴리아닐린 기반 이산화티타늄 복합체(폴리아닐린-이산화티타늄 복합체)를 다른 소성온도 조건에서 제조하여 일반 공기질 수준의 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌에 대한 제어 적용성 연구를 수행하였다. 모든 조사대상 오염물질에 대하여 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체의 제어효율은 제조 시 적용된 소성온도 변화에도 아무런 경향을 나타내지 않았다. 대신에, 소성온도를 $350^{\circ}C$에서 $450^{\circ}C$로 증가시켰을 때 3시간의 광촉매 공정 동안에 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체의 제어효율은 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌에 대하여 61%에서 72%로, 21%에서 39%로 각각 증가하였다. 그러나, 소성온도를 $450^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$와 $650^{\circ}C$로 더 증가시켰을 경우에는 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체에 의한 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 제어효율이 점진적으로 감소하였다. 이러한 결과는 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체 내 아나타제 결정상의 생성량과 입자의 비표면적 변화 때문으로 판단되었고, 이러한 특성 변화는 X-선 회절과 주사전자현미경 분석결과를 통하여 확인하였다. 가장 낮은 주입농도(0.1 ppm) 조건에서 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율은 각각 72%와 39%이었고, 반면에 가장 높은 주입농도(1.0 ppm) 조건에서는 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율은 각각 52%와 18%로 나타났다. 공급 유량을 0.1 L $min^{-1}$에서 1.0 L $min^{-1}$로 증가시켰을 때 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율이 각각 약 100%에서 47% 그리고 약 100%에서 18%로 감소하였다. 또한, 상대 습도를 20%에서 95%로 증가시켰을 때 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율이 각각 약 100%에서 23% 그리고 약 100%에서 8%로 대폭 감소하였다. 본 연구결과를 종합해볼 때, 작동조건을 최적화할 경우 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체가 일반 공기질 농도 수준의 염소계 화합물질 제어를 위해서 효율적으로 이용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.101-119
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• 2021

깨끗한 물에 대한 수요는 우리 사회가 인간의 삶을 개선하기 위해 점점 더 진보되고 수준 높은 기술을 개발함에도 불구하고 모든 현대 사회에 존재한다. 그러나 지구 기후 변화가 전 세계 여러 지역에서 더욱 극적인 영향을 미치기 시작하면서 폐수를 처리하거나 인체 건강에 해로운 박테리아, 미생물, 바이러스 및 기타 용매를 제거하기 위해 저렴하고 효과적인 방법에 대한 요구가 계속되고 있고 그 어느 때보다 중요하다. 폴리아닐린(PANI), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF) 등으로 구성되어 있는 합성막은 잘 구축되어 있고 막의 특성과 성능에 관한 정보를 수집하기 위해 광범위하게 연구되었지만 최근 연구에 따르면 이러한 합성막을 전류에 전도성 있게 만드는 것으로 나타났다. 다른 물질로 막을 도핑하거나 탄소 동소체와 같은 전도성 물질을 막 표면에 통합함으로써 기공 크기의 조정 가능성, 더 나은 방오성과 항균성을 허용함으로써 이러한 막의 성능을 증가시키는 것으로 나타났다. 본 총설에서는 현대의 전기 전도성 막을 기존 막과 비교하고 전기장 하에서의 성능 향상과 물여과 및 폐수 처리 응용 분야에서의 잠재력에 대해 논의한다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권2호
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• pp.170-178
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• 2016

Composited molybdenum oxide and amorphous carbon (MoO₃/C) as anode material for lithium ion batteries has been successfully synthesized by calcining polyaniline (PANI) doped with ammonium heptamolybdate tetrahydrate (AMo). The as prepared electrode material was characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The electrochemical performance of the anode was investigated by galvanostatic charge/discharge, cyclic voltammetry (CV), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The MoO₃/C shows higher specific capacity, better cyclic performance and rate performance than pristine MoO₃ at room temperature. The electrochemical of MoO₃/C properties at various temperatures were also investigated. At elevated temperature, MoO₃/C exhibited higher specific capacity but suffered rapidly declines. While at low temperature, the electrochemical performance was mainly limited by the low kinetics of lithium ion diffusion and the high charge transfer resistance.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.818-824
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• 2019

In the present work, we determined the gamma-ray attenuation characteristics of eight different polymers(Polyamide (Nylon 6) (PA-6), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidenechloride (PVDC), polyaniline (PANI), polyethyleneterephthalate (PET), polyphenylenesulfide (PPS), polypyrrole (PPy) and polytetrafluoroethylene (PTFE)) using transmission geometry utilizing the high resolution HPGe detector and different radioactive sources in the energy range 81-1333 keV. The experimental linear attenuation coefficient values are compared with theoretical data (WinXCOM data). The linear attenuation coefficient of all polymers reduced quickly with the increase in energy, at the beginning, while decrease more slowly in the region from 267 keV to 835 keV. The effective atomic number of PVDC and PTFE are comparatively higher than the $Z_{eff}$ of the remaining polymers, while PA-6 possesses the lowest effective atomic number. The half value layer results showed that PTFE ($C_2F_4$, highest density) is more effective to attenuate the gamma photons. Also, the theoretical results of macroscopic effective removal cross section for fast neutrons ($\sum_{R}$) were computed to investigate the neutron attenuation characteristics. It is found that the $\sum_{R}$ values of the eight investigated polymers are close and ranged from $0.07058cm^{-1}$ for PVDC to $0.11510cm^{-1}$ for PA-6.