• 제목/요약/키워드: Porous particle

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Process and characterization of an electrochromic film made of silica-polyaniline composite nanoparticle

  • Hwang, Tae-Jin;Lee, Heung-Yeol;Joo, Hyun-Jung;Yim, Tai-Hong
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.6-7
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    • 2008
  • Composite nanoparticles of silica-polyaniline were synthesized and tested as an electrochromic material. For the optical application, the size of the nanoparticle was intended to be less than 100 nm in diameter. The synthesis was done by using a microemulsion synthesis method where the silica-polyaniline composite nanoparticle was obtained by dispersing two acidic aqueous phases containing aniline and polymerization agent, respectively. Microstructure analysis such as TEM and BET surface area measurement showed the possibility that polyaniline is incorporated in porous silica structure. The composite structure of the particle was proved to enhance chemical stability of the prepared electrochromic film.

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목재펄프 및 비목재 섬유의 여과제 특성에 관한 연구 (Study on Filtration Characteristics of Wood Pulp and Non-Wood Fiber)

  • 조준형;;이범구
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제26권4호
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    • pp.86-91
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    • 1998
  • The drainage was used to determine the specific filtration resistance for wood and non-wood fibers. The drainage rate is also affected by factors that can be changed on consistency, pressure drop across the mat, basis weight, additives, and viscosity. Recent development of theoretical studies in flow through porous media and filtration operation emphasize the urgent need for more accurate data for porosity and specific filtration resistance. This study was investigated to determine specific filtration resistance of Hw, Sw-BKP and Kenaf fiber by filtration experimental. Freeness levels selected were 150,250,and $350m\ell$ CSF. The average specific filtration resistance decreased as freeness increased and resistance of Sw-BKP was greater than that of Hw-BKP. The filtrate and porosity increased and specific filtration resistance decreased as particle size of fiber increased.

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대규모 균일공극 매질에서 비Darcy 흐름에 대한 입자 크기의 영향 (Effects of Particle Sizes on Non-Darcy Flow in Homogeneous Macro-porous Media)

  • 박상덕;나락스메이;케속안
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.238-238
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    • 2019
  • 산지계곡에는 큰 자갈이나 호박돌이 무더기로 퇴적되어 있어서 대규모 공극을 구성한다. 호우시 이 돌무더기 내부에 빠른 흐름이 형성되고 이에 따른 퇴적사면의 급격한 변동이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 대공극 매질의 흐름은 산지계곡에 퇴적된 균일 직경을 가진 구형 입자로 구성된 대규모 공극 매질을 구성하고, 비 Darcy 흐름의 유속에 미치는 입경의 영향을 수리실험으로 조사하였다. 실험에 사용된 구형 입자는 크기가 15.5mm, 25mm, 36.5mm인 유리구슬이고, 조성된 매질의 공극율은 Table 1과 같으며, 실험에서 침투거리는 40cm로 하였다. 실험유량은 0.98~15.41 t/s이고 입자 Reynolds 수는 120~4,580의 범위였다. 동수경사가 증가하면 매질의 단면평균 유속이 비선형적으로 증가하였다. 입경이 작을수록 유속과 동수경사 사이의 비선형적 경향이 더 크다(Fig.1). 동일한 동수경사에서 매질의 입경이 클수록 유속이 빠르게 나타났다.

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분무열분해법(Spray Pyrolysis)에 의한 주석산화물이 도핑된 $In_2O_3$(ITO: Indium Tin Oxide)의 분말 제조에 대한 연구 (The Studies on synthesis of $SnO_2$ doped $In_2O_3$ (ITO: Indium Tin Oxide) powder by spray pyrolysis)

  • 김상헌
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.694-702
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    • 2014
  • 마이크론 크기를 가지는 ITO(indium tin oxide) 입자들은 인듐과 틴의 수용성 전구체들과 유기 첨가제를 분무 열분해하여 얻었다. 유기 첨가제로서는 에틸렌글리콜과 시트르산을 이용하였다. 분무 열분해 시 에틸렌글리콜과 시트르산과 같은 유기첨가제를 첨가하지 않고 얻어진 ITO 입자들은 구형이며 속이 꽉찬 형태를 가지는데 비해 유기 첨가제를 첨가하여 분무 열분해를 하면 얻어지는 ITO 입자들은 유기 첨가제의 양이 증가 할수록 껍질이 얇고 다공성이 증대된 중공 입자가 얻어진다. 유기첨가제를 첨가하지 않고 분무 열분해를 통해 얻어지는 마이크론 크기를 가지는 ITO는 $700^{\circ}C$에서 두 시간 동안의 후소성과 24 시간동안의 습식 볼밀링에 의해 나노 크기의 ITO로 전환되지 않으나, 유기첨가제를 첨가하고 분무 열분해를 통해 얻어지는 마이크론 크기를 가지는 ITO는 $700^{\circ}C$에서 두 시간 동안의 후소성과 24 시간 동안의 습식 볼밀링에 의해 나노 크기의 ITO로 쉽게 전환되었다. 응집된 나노 크기의 ITO의 일차 입자의 크기를 Debye-Scherrer 식에 의해 계산하였고 ITO 입자를 압축하여 만든 펠렛의 표면저항을 측정하였다.

분무열분해, 후소성 및 볼밀링을 조합한 방법을 이용한 세리아의 합성 및 특성연구 (Synthesis of ceria by combination of spray pyrolysis, postheat, and ball-milling and its characterization)

  • 김현익;김상필;송재경;김상헌
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1057-1072
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    • 2018
  • 세리아 입자의 합성을 위하여 분무열분해 시 유기 첨가제인 EG(ethylene glycol)과 CA(citric acid)를 첨가하여 중공성 및 다공성을 갖는 $CeO_2$ 마이크로 크기의 입자를 제조하였으며 첨가량에 따른 특성을 비교하였다. 분무열분해과정, 후소성 및 볼밀링 과정을 적절히 조합하여 만든 6가지 경로에 의해 나노 크기의 세리아 입자를 합성하였다. 6가지 경로 중 EG 및 CA가 0.05M 첨가된 Ce(III)가 전구체 수용액을 이용하여 분무열분해${\rightarrow}$후소성${\rightarrow}$볼밀링${\rightarrow}$후소성의 경로에 의해 얻어진 $CeO_2$ 입자에 대해 TEM 분석으로 측정한 입자의 평균 크기 24 nm(편차=3.8 nm)는 Debye-Scherrer식에 의해 계산된 1차 입자의 크기(20 nm)와 가장 유사한 크기를 나타내었다. 제조된 나노입자분말의 형태적 및 구조적 특성을 알아보기 위하여 SEM(Scanning Electron Microscopy), XRD(X-Ray Diffractometer) 및 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 통하여 특성을 분석하였다.

지구물질의 마이크로미터 단위의 삼차원 공극 구조 규명: 핵자기공명 현미영상 연구 (3-Dimensional ${\mu}m$-Scale Pore Structures of Porous Earth Materials: NMR Micro-imaging Study)

  • 이범한;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.313-324
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    • 2009
  • 지표-지각환경을 구성하는 지질매체의 구조와 성질의 정량적-체계적 이해를 위한 예비연구로, 매질을 구성하는 입자의 모양, 크기, 충전 밀도가 공극 구조의 특성과 매질의 성질에 미치는 영향을 알아보기 위해 입자의 모양이 구형인 글래스 비드와 모양이 불규칙한 실리카 젤을 이용하여 입자 크기와 공극률이 서로 다른 다양한 다공성 매질을 준비하였고, 핵자기공명 현미영상을 이용하여 약 $50\;{\mu}m$의 분해능으로 삼차원 영상을 획득하였다. 분석 결과, 지름 약 0.2~1.3 mm 크기의 입자로 구성된 다공성 매질의 비표면적은 2.5부터 $9.6\;mm^2/mm^3$, 공극률은 0.21에서 0.38, 투수율은 11.6에서 892.3 D이며, 이는 일반적인 미고결 샌드가 갖는 값의 범위에 해당된다. 비표면적, 공극률, 투수율의 관계는 Kozeny 식에서 예상된 경향과 비교적 일치하였다. 상자집계 프랙탈 차원은 공극률, 비표면적과의 관련성이 높으며, 공극률이 0.29~0.38일 때 비표면적이 약 2.5부터 $6.0\;mm^2/mm^3$까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.6에서 3.0까지 선형으로 증가하며, 공극률이 0.21~0.28일 때 비표면적이 약 2.5부터 $9.6\;mm^2/mm^3$까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.5에서 3.0까지 선형으로 증가한다. 실제 다공성 사암에 포함된 유체의 삼차원 구조를 핵자기공명 현미영상으로 영상화하였고, 이에 대한 비표면적은 $0.33\;mm^2/mm^3$, 공극률은 0.017, 투수율은 30.9 mD, 상자 집계 프랙탈 차원은 1.59로 계산되었다. 본 연구에서 제시된 것과 같이 핵자기공명 현미영상은 다양한 다공성 매질의 삼차원 공극 구조를 영상화할 수 있고, 삼차원 공극 구조에 대한 상자집계 프랙탈 차원은 본 연구에서와 같이 다양한 공극 구조에 대해 분석이 가능하며, 다공성 매질의 이동 특성을 나타내는 매개 변수들과 지진파 감쇠 등에 대한 조절 인자로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

다공성 산화타이타늄 나노입자 합성과 염료감응형 태양전지 응용 (Synthesis of Mesoporous Titanium Dioxide Nanoparticles and Their Application into Dye Sensitized Solar Cells)

  • 김휘동;안지영;김수형
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.64.2-64.2
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    • 2010
  • In order to improve the overall power conversion efficiency in dye-sensitized solar cells (DSSCs), it is very important to secure the sufficient surface area of photocatalytic nanoparticles layer for absorbing dye molecules. It is because increasing the amount of dye absorbed generally results in increasing the amount of light harvesting. In this work, we proposed a new method for increasing the specific surface area of photocatalytic titanium oxide ($TiO_2$) nanoparticles by using an inorganic templating method. Salt-$TiO_2$ composite nanoparticles were synthesized in this approach by spray pyrolyzing both the titanium butoxide and sodium chloride solution. After aqueous removal of salt from salt-$TiO_2$ composite nanoparticles, mesoporous $TiO_2$ nanoparticles with pore size of 2~50 nm were formed and then the specific surface area of resulting porous $TiO_2$ nanoparticle was measured by Brunauer-Emmett-Teller (BET) method. Generally, commercially available P-25 with the average primary size of ~25 nm $TiO_2$ nanoparticles was used as an active layer for dye-sensitized solarcells, and the specific surface area of P-25 was found to be ~50 $m^2/g$. On the other hand, the specific surface area of mesoporous $TiO_2$ nanoparticles prepared in this approach was found to be ~286 $m^2/g$, which is 5 times higher than that of P-25. The increased specific surface area of $TiO_2$ nanoparticles will absorb relatively more dye molecules, which can increase the short curcuit current (Jsc) in DSSCs. The influence of nanoporous structures of $TiO_2$ on the performance of DSSCs will be discussed in terms of the amount of dye molecules absorbed, the fill factor, the short circuit current, and the power conversion efficiency.

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침전법으로 합성된 알루미나 분말을 이용한 세라믹 분리막 제조에 관한 연구(I) (Characteristics on ceramic membrane of alumina synthesized by precipitation method(I))

  • 박신서;서규식;김철홍;신민철;이희수;엄우식;이재훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.113-118
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    • 1999
  • $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 출발원료로 침전법에 의해 알루미늄 수화물을 합성하였다. 용액의 pH에 따라 amorphous, boehimite, bayerite, nordstrandite 상을 얻었고, 수산화 알루미늄은 열처리 온도가 증가함에 따라 $\gamma$, $\delta$, $\theta$를 거쳐${\alpha}-Al_2O_3$로 전이되었으며, 입자크기도 증가하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$ 를 담금피막법(dip-coating method)으로 중간층 위에 코팅하였고, 비교를 위해 비지지체 분리막도 준비하였다. 지지체 분리막은 작은 입자(grain)들로 구성된 다공질 구조(porous structure)를 나타내었지만, 비지지체 분리막에서는 상호 연결된 큰 입자(grain)들이 나타났다. 지지체 분리막에서 보다 비지지체 분리막에서 결정립 성장이 명백하게 나타났다.

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중간세공을 갖는 껍질로 구성된 속이 빈 마이크로 탄소입자의 합성 및 이들의 전기화학적 특성 (Synthesis of Hollow Carbon Microspheres with Mesoporous Shell and Vacant Core Structure and Their Electrochemical Properties)

  • 이예원;양희천;김건중
    • 공업화학
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    • 제27권4호
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    • pp.449-454
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    • 2016
  • 본 연구에서는 구형의 폴리스티렌 구슬을 틀로 사용하여, 크기분포가 좁으면서 속은 비어있고 벽이 다공성인 구조의 탄소 마이크로 캡슐을 합성하였다. 폴리스티렌의 표면은 무기물인 실리카졸이 쉽게 입혀질 수 있도록 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 코팅하여 변조하였다. PVP가 코팅된 PS 마이크로 입자표면에 SBA-16 졸을 부착시킨 다음, 실리카층에 존재하는 중간 크기의 세공 내에 탄소원을 채워 넣는 음각식 형뜨기법을 적용함으로써 속이 빈 구조의 탄소 마이크로캡슐을 제조하였다. 탄화과정을 거치고 틀로 사용한 다공성 실리카입자를 HF로 용해하면, 좁은 입자크기분포를 갖는 중간세공이 함유된 계란껍질형의 탄소입자를 얻을 수 있었다. 계란껍질형 탄소 마이크로캡슐 입자의 다공성과 전기화학적 특성은 XRD, SEM, TEM, 질소분자 흡/탈착분석법 및 cyclic voltammetry법으로 평가하였다. 이들 탄소입자는 슈퍼캐패시터와 같은 전자재료로서 유효하게 사용될 만한 높은 전기전도도와 용량을 나타내었다.

DCA-MOD 방법으로 제조된 YBCO 박막의 미세조직에 미치는 열처리 효과 (Effects of Heat Treatments on the Microstructure of YBCO Films Prepared by DCA-MOD Method)

  • 김병주;김혜진;조한우;유석구;유정희;이희균;홍계원
    • Progress in Superconductivity
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    • 제9권1호
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    • pp.96-101
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    • 2007
  • [ $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ ] films have been prepared on $LaAlO_3$ (100) single-crystal substrates by a metalorganic deposition using dichloroacetate precursors (DCA-MOD). Calcination conditions were varied in order to optimize the microstructure and the superconducting properties of YBCO film. Coated films were calcined at various temperatures ranging from $400{\sim}700^{\circ}C$ in flowing humid oxygen atmosphere. Ramping rate to calcination tempertures was $2.22^{\circ}C/min$. Conversion heat treatment was performed at $800^{\circ}C$ for 2 h in flowing Ar gas containing 1000 ppm oxygen with a humidity of 9.45%. Observations of surface and cross sectional SEM microstructure showed that the particle size in the calcined film increased in the range of 100-200 nm with heating rate and the calcination temperature. SEM EDS analysis showed that 13 a/o of chlorine was contained in the calcined film. It was also observed that the porosity increased with the heating rate and temperature. Porous microstructure was developed when YBCO films were prepared using porous calcined film. Dense microstructure and high $J_c$ over $1\;MA/cm^2$ was obtained when calcination was carried out at the temperature of $500^{\circ}C$ with a heating rate of $2.22^{\circ}C/min$.

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