• Macromolecular Research
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• 제16권4호
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• pp.373-378
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• 2008

A simple chemical fixation method for the fabrication of layer-by-layer (LbL) polyelectrolyte multilayer (PEM) has been developed to create a large area, highly uniform film for various applications. PEM of weak poly-electrolytes, i.e., polyallylamine hydrogen chloride (PAH) and poly(acrylic acid)(PAA), was assembled on polymer substrates such as poly(methyl methacrylate)(PMMA) and polycarbonate (PC). In the case of a weak polyelectrolyte, the fabricated thin film thickness of the polyelectrolyte multilayers was strongly dependent on the pH of the processing solution, which enabled the film thickness or optical properties to be controlled. On the other hand, the environmental stability for device application was poor. In this study, we utilized the chemical fixation method using glutaraldehyde (GA)-amine reaction in order to stabilize the polyelectrolyte multilayers. By simple treatment of GA on the PEM film, the inherent morphology was fixed and the adhesion and mechanical strength were improved. Both surface tension and FT-IR measurements supported the chemical cross-linking reaction. The surface property of the polyelectrolyte films was altered and converted from hydrophilic to hydrophobic by chemical modification. The possible application to antireflection coating on PMMA and PC was demonstrated.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.262-268
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• 2015

본 연구에서는 일반적인 귀금속 담지법과 담체 위에 형성한 고분자 전해질 다층 박막 내에 귀금속을 내포시키는 방법으로 촉매를 제조하고, 과산화수소 직접제조 반응에 적용하여 촉매의 제조 방법이 과산화수소 생산성 및 촉매 수명에 미치는 영향을 조사하였다. 촉매의 활성은 제조 방법에 상관없이 담체의 산세기에 크게 의존하였으며, 사용한 담체들 중 산세기가 가장 강한 HBEA(SAR=25)를 사용한 경우가 활성이 가장 우수하였다. 단순 귀금속 담지 촉매는 고분자 전해질 다층 박막을 도입한 촉매보다 과산화수소 생산성은 우수하였으나, 반응 중 활성 금속인 Pd의 용출로 인해 재사용 횟수가 증가할 때마다 활성이 급격히 감소하였다. 한편, 고분자 전해질 다층 박막의 도입은 산성 담체의 역할을 약화시켜 촉매 활성은 감소하고 과산화수소 분해능은 증가하여 전체적으로 과산화수소의 생산성이 감소되는 결과를 가져왔다. 하지만, 5회에 걸친 재사용 동안에도 촉매 활성이 유지되었으며, 이러한 비약적인 촉매 수명의 향상은 담체 위에 고분자 전해질 다층 박막을 도입하는 것이 반응 중 활성 금속의 용출 억제 측면에서 매우 효과적이라는 것을 시사한다.

• Macromolecular Research
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• 제15권3호
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• pp.263-266
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• 2007

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.262-262
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• 2010

We introduce a novel and efficient strategy for producing free-standing functional films via photo-crosslinking and electrostatic layer-by-layer (LbL) assembly, which can allow the buildup of hydrophilic multilayers onto hydrophobic surfaces. Hydrophobic multilayers were deposited on ionic substrates by a photo-crosslinking LbL process using photo-crosslinkable polymers. The photo-crosslinked surface was converted to an anionic surface by excess UV light irradiation. This treatment allowed also the stable adhesion between metal electrode or cationic polyelectrolyte and hydrophobic multilayers. After dissolving the ionic substrates in water, the formed free-standing films exhibited unique functionalities of inserted components within hydrophobic and/or hydrophilic multilayers.

• Macromolecular Research
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• 제17권4호
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• pp.232-239
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• 2009

This paper describes the simple nanopatterning of proteins on polyelectrolyte surfaces using microcontact printing with a nanopatternable, hydrophilic composite nanomold. The composite nanomold was easily fabricated by blending two UV-curable materials composed of Norland Optical Adhesives(NOA) 63 and poly(ethylene glycol) dimethacrylate(PEG-DMA). NOA 63 provided stable nanostructure formation and PEG-DMA induced high wettability of proteins in the nanomold. Using the composite mold and functionalized surface with polyelectrolytes, the fluorescent, isothiocyanate-tagged, bovine serum albumin(FITC-BSA) was successfully patterned with 8 nm height and 500 nm width. To confirm the feasibility of the protein assay on a nanoscale, a glycoprotein-lectin assay was successfully demonstrated as a model system. As expected, the lectins correctly recognized the nano-patterned glycoproteins such as chicken ovalbumin. The simple preparation of composite nanomold and functionalized surface with a universal platform can be applied to various biomolecules such as DNA, proteins, carbohydrates, and other biomolecules on a nanoscale.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제15권1호
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• pp.1-7
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• 2003

A new method is introduced to build up organic/organic multilayer films composed of cationic poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and negatively charged poly (sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) using the spinning process. The adsorption process is governed by both the viscous force induced by fast solvent elimination and the electrostatic interaction between oppositely charged species. On the other hand, the centrifugal and air shear forces applied by the spinning process significantly enhances desorption of weakly bound polyelectrolyte chains and also induce the planarization of the adsorbed polyelectrolyte layer. The film thickness per bilayer adsorbed by the conventional dipping process and the spinning process was found to be about 4 ${\AA}$ and 24 ${\AA}$, respectively. The surface of the multilayer films prepared with the spinning process is quite homogeneous and smooth. Also, a new approach to create multilayer ultrathin films with well-defined micropatterns in a short process time is Introduced. To achieve such micropatterns with high line resolution in organic multilayer films, microfluidic channels were combined with the convective self-assembly process employing both hydrogen bonding and electrostatic intermolecular interactions. The channels were initially filled with polymer solution by capillary pressure and the residual solution was then removed by the .spinning process.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.9.2-9.2
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• 2011

Ultrathin polyelectrolyte (PE) multilayer films prepared by the versatile layer-by layer (LbL) assembly method have been utilized for the preparation of light-emitting diodes, electrochromic, membrane, and drug delivery system, as well as for selective area patterning and particle surface modification because the various materials with specific properties can be inserted into the film with nano-level thickness irrespective of the size or the shape of substrate. Since the introduction of the LbL technique in 1991 by Decher and Hong, various hydrophilic materials can be inserted within LbL films through complementary interactions (i.e., electrostatic, hydrogen-bonding or covalent interaction). In this study, it is demonstrated that LbL SA multilayer films based on nucleophilic substitution reaction can allow the preparation of the highly efficient magnetic and/or optical films and nonvolatile memory devices.

• KSBB Journal
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• 제23권3호
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• pp.263-270
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• 2008

최근 마이크로 및 나노테크놀러지 (nanotechnology) 분야에서 가장 범용적으로 사용되고 있는 폴리머인 Poly-(dimethylsiloxane) (PDMS)의 표면을 다층의 고분자 전해질을 이용하여 표면 개질 및 그 특성을 보였다. 서로 상반되는 전하를 나타내는 고분자 전해질의 정전기적 인력을 통해 개질된 PDMS의 표면 성질은 접촉각 분석기를 이용한 접촉각의 측정 및 Fourier transform infrared (FT-lR) spectroscopy를 이용해 측정함으로써 확인할 수 있었다. 상기의 표면 개질 방법을 통하여 원하는 표면의 성질을 구현 할 수 있고 생체 물질의 부착을 위한 표면 또한 쉽게 만들 수 있다. 다층의 고분자 전해질로 개질된 PDMS 표면에 부착된 박테리아는 표면이 개질 되지 않은 PDMS 표면과 매우 높은 대조를 이루는 것을 확인 할 수 있었다. PDMS 표면에 세포 부착을 위한 경우 그것의 소수성인 표면 성질로 인한 제약을 본 연구에서 제안한 표면 개질 방법을 이용하여 해결 할 수 있었다. 상기 방법의 가장 큰 장점은 간단하고, 빠르게 표면을 개질 할 수 있는 방법이라는 점에 있으며, 고분자 전해질의 여러 조합을 통해 원하는 표면의 성질을 조절 할 수 있으므로 매우 중요한 기술로 생각된다. 본 연구에서 제안된 방법은 간단하고, 편리하며, 매우 재현성이 높고, 빠르게 구현할 수 있어서 이것을 이용하여 바이오 센서 및 바이오 칩, 랩온어 칩 분야, 패터닝, 세포와 표면 간의 상호작용 연구를 위한 응용 분야로의 적용이 될 것으로 기대된다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.593-598
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• 2005

Layer-by-layer(LbL) 자기 조립법에 의한 poly(ethylene-alt-maleic anhydride)(PEMAh)/poly(4-vinyl pyridine)(P4VP) 다층막의 염료 흡착 거동 및 pH 변화에 의한 염료 방출 거동을 Rodamine 6G(R6G)를 지시제로 사용하여 조사하였다. UV-vis 분광 분석을 이용하여 (PEMAh/P4VP)n 다층막의 두께 및 R6G의 흡착 및 방출 거동을 조사하였다. 다층막에 흡착되는 R6G의 흡착량은 필름의 두께 증가에 따라 선형적으로 증가하였다. (PEMAhAh/P4VP)n 다층막의 투과성은 pH 조건에 민감한 거동을 보였으며, 방출액의 pH가 감소할수록 R6G 방출 속도와 방출량은 증가하였다. PEMAh/poly(ethyleneimine)(PEI) capping layer를 (PEMAh/P4VP)n 다층막에 추가로 적층함으로써 흡착된 R6G의 방출 속도를 조절할 수 있었다.