• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.172.1-172.1
• /
• 2011

본 연구에서는 매립지에서 발생하는 주요한 가스인 $CO_2$(47~55%)와 $CH_4$(47~55%)가스를 분리하기 위하여 여러 $CO_2$ capture 방법 중 Zeolite를 사용한 흡착법을 이용하였다. 국내에서 시판되고 있는 powder형 Zeolite 13X에 Inorganic binder와 organic binder를 최적의 비율로 혼합한 후 증류수를 이용하여 Pellet type 흡착제를 제조하였다. 또한 최종적으로 $CO_2$의 흡착능을 높이기 위하여 양이온(1M의 KCl, NaCl, $CaCl_2$, $LiCl_2$)으로 이온교환을 하였다. 매립지 모사가스($CO_2$:40%, $CH_4$:60%)를 이용하여 실시간 분석기(Delta1600S)를 이용 두 가스의 분리와 $CO_2$ 흡착성능(mg-CO2/g-흡착제)을 확인하였다. 개발된 흡착제(AjouEpl 13X)는 ICP, XRD, XRF, BET 분석으로 제올라이트의 구조와 성분을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.112-112
• /
• 2011

The interaction of water molecules with solid surfaces has been a subject of considerable interests, due to its importance in the fields from atmospheric and environmental phenomena to biology, catalysis and electrochemistry [1,2]. Among various kinds of surfaces, a lot of theoretical and experimental studies have been performed regarding water on MgO(100), however, to date, there has been no direct observation of water molecules on MgO by scanning tunneling microscope (STM) as compared with those on metal surface. Here, we will present the direct observation and manipulation of single water molecules on ultrathin MgO(100) films using low-temperature scanning tunneling microscope (LT-STM) [3]. Our results rationalize the previous theoretical predictions of isolated water molecules on MgO including the optimum adsorption sites and non-dissociative adsorption of water. Moreover, we were able to dissociate a water molecule by exciting the vibrational mode of water, which is unattainable on metal surfaces. The enhanced residual time of tunneling electrons in molecules on the insulating film is responsible for this unique pathway toward dissociation of water.

• 폴리머
• /
• 제29권1호
• /
• pp.74-80
• /
• 2005

담배 주류연 중 카보닐 화합물의 감소를 위한 필터 물질로 비드 형상의 양이온 및 음이온교환체를 glycidylmethacrylate(GMA)와 d9ivinylbenzene(DVB)의 현탁중합에 의해 중합체를 합성한 후 설폰화 반응 및 아민화 반응에 의해 합성하였다. 합성한 이온교환체의 구조는 FT-IR/ATR을 이용하여 확인하였으며 SEM을 이용하여 주류연 흡착에 따른 이온교환체의 표면을 관찰하였다. 또한 이온교환용량, 관능화율 및 담배 주류연 중 카보닐 화합물의 흡착 특성을 확인하였다. 관능화율과 이온교환용량은 공단량체 중 DVB의 함량이 5 wt%에서 최대를 나타내었다. 이온교환체에 의한 담배 주류연 중 카보닐 흡착량은 카보닐기 내의 전자 편재화에 의한 음이온교환반응이 더 용이하여 음이온교환체에서 더 높게 나타났으며, 수분 존재 시 더 많은 흡착량을 나타내었다. 또한 짧은 접촉 시간에서도 높은 흡착량을 가지고 있어 궐련 필터의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.152-161
• /
• 2006

일차원의 대칭성을 갖는 형판 위에서 Bi원자가 자발적으로 형성하는 나노 구조체의 원자 구조를 이해하기 위하여, 재구조 된 Si(5 5 12)을 Bi의 탈착 온도에 가까운 온도로 가열한 채 Bi를 흡착시키고 주사 터널링 현미경으로 그 원자 구조를 각 흡착 단계별로 규명하였다. 제일 먼저 Bi는 이 기판에 존재하는 여러 종류의 $[\bar{1}\;1\;0]$에 평행한 row들 중에서 기판과 결합력이 가장 약한 dimer row와 adatom row 만을 선택적으로 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환한다. 이 과정에서 치환된 Bi는 Si과의 크기 차이로 인해 인접한 (337) subsection에 tensile stress를 인가하게 되고, 그 결과 (337) subsection 내의 tetramer row는 갈라져 dimer row와 adatom row로 변형되고, 이들 역시 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환된다. 다음으로 이들 치환된 Bi-dimer row와 Bi-adatom row 위에 각각 Bi-dimer가 흡착하면 서로 마주보며 안정된 Bi-dimer pair를 이루며, 이 pair 역시 row를 이루고 둘째 층을 형성한다. 마지막으로 셋째 층의 Bi는 둘째 층의 마주보는 Bi-dimer pair 위에 흡착한 한 개의 Bi-dime이며 더 이상의 Bi는 쌓이지 않는다. 이와 같이 자발적으로 조립되는 Bi-dimer row의 형성 원인을 종합하면, 재구조 된 Si(5 5 12) 위에서 Bi의 선택적 반응, Bi와 Si의 크기 차이로 인한 표면 stress의 유발, Bi 원자 간의 안정된 결합형태 등을 들 수 있다.

• 공업화학
• /
• 제23권5호
• /
• pp.474-479
• /
• 2012

막결합 축전식 탈염(MCDI) 기술을 이용하여 $Na^{+}$와 $Ca^{2+}$ 이온이 혼합된 용액에서 $Ca^{2+}$ 이온의 선택적 제거 가능성을 연구하였다. 양이온교환막인 CMX막에 대한 $Ca^{2+}$ 이온의 선택성을 확인하기 위해 흡착평형 실험을 실시하였다. 그리고 MCDI 셀을 이용해 혼합용액(5 meq/L NaCl + 2 meq/L $CaCl_{2}$)에 대한 탈염실험을 수행하였다. 흡착평형 실험결과 용액과 CMX막에서 $Ca^{2+}$ 이온의 당량분율은 각각 28.6, 87.2%를 보여 CMX막이 $Ca^{2+}$ 이온에 대해 높은 선택성을 갖는 것을 확인하였다. MCDI 셀에 일정한 전류를 인가하면서 셀 전위가 1.0 V에 도달할 때까지 탈염실험을 실시하였다. 그 결과 흡착된 이온의 총량은 인가한 전류밀도에 큰 영향을 받지 않고 일정하였다. 그러나 흡착된 이온 중 $Ca^{2+}$ 이온의 비율은 전류밀도에 반비례하였으며 200, 300, 500, $700\;A/m^{2}$의 전류밀도에서 각각 81.4, 78.4, 77.0, 74.5%로 나타났다. 이러한 결과는 낮은 전류밀도에서 CMX막에 흡착된 $Ca^{2+}$ 이온의 비율이 높았기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.938-943
• /
• 2018

고전압 정전방사 장치를 이용하여 나노 섬유를 직조하였다. 정전방사장치는 액상의 고분자를 방출하는 펌프, 노즐과 노즐회전자 등의 부품으로 구성되어 있으며, 알루미늄 재질의 포집판을 설치하여 방사되는 섬유를 포집하였다. 정전방사방법을 이용하여 매우 미세한 나노굵기의 섬유를 제조하고,화학적으로 활성화시킴으로써 미세공을 형성함과 동시에 화학작용기를 분포시켜 저농도의 이산화탄소 분자를 포집하는 실험을 실시하여 실내공기중에 존재하는 저농도 이산화탄소 가스를 포집하는 섬유상 흡착제를 제조해보고자 하였다. 이러한 화학작용기는 이산화탄소 분자와의 상호 인력을 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 포집효율을 증가시킬 수 있었다. 정전방사식으로 제조한 섬유의 굵기는 250-350 nm 였으며, 생성된 미세공은 0.6에서 0.7 nm 이고, 평균 비표면적은 $569m^2/g$였다. 순수 이산화탄소 흐름과 실내공간에서 흔히 발견되는 0.3% 수준의 농도에 대하여 포집실험을 한 결과, 각각 1.08 mmol/g과 0.013 mmol/g에서 2.2 mmol/g과 0.144 mmol/g으로 향상되었다. 이러한 포집량 증가는 나노섬유상 흡착제의 비표면적 대비 미세공의 비율과 관계가 있음이 밝혀졌다. 특히 화학적 상호인력의 특성을 활용하여 저농도에서의 선택도를 향상시킬 수 있음을 간접적으로 파악하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제32권6호
• /
• pp.2003-2007
• /
• 2011

We report a highly sensitive surface-enhanced Raman scattering (SERS) platform for the selective trace analysis of mercury (II) ions in drinkable water using aptamer-conjugated silver nanoparticles. Here, an aptamer designed to specifically bind to $Hg^{2+}$ ions in aqueous solution was labelled with a TAMRA moiety at the 5' end and used as a Raman reporter. Polyamine spermine tetrahydrochloride (spermine) was used to promote surface adsorption of the aptamer probes onto the silver nanoparticles. When $Hg^{2+}$ ions are added to the system, binding of $Hg^{2+}$ with T-T pairs results in a conformational rearrangement of the aptamer to form a hairpin structure. As a result of the reduced of electrostatic repulsion between silver nanoparticles, aggregation of silver nanoparticles occurs, and the SERS signal is significantly increased upon the addition of $Hg^{2+}$ ions. Under optimized assay conditions, the concentration limit of detection was estimated to be 5 nM, and this satisfies a limit of detection below the EPA defined limit of 10 nM in drinkable water.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.510-516
• /
• 2011

In the present study, potassium and caesium doped Ag/$Al_2O_3$ catalysts were synthesized by simple wet impregnation method and evaluated for selective catalytic reduction (SCR) of NOx using methane. TEM analysis and diffraction patterns demonstrated the finely dispersed Ag particles. BET surface measurements reveal that the prepared materials have moderate to high surface area and the metal amount found from ICP analysis was well matching with the theoretical loadings. The synthesized K-Ag/$Al_2O_3$ and Cs-Ag/$Al_2O_3$ catalysts exhibited a promotional effect on deNOx activity in the presence of $SO_2$ and $H_2O$. The long-term isothermal studies at $550^{\circ}C$ under oxygen rich condition showed the superior catalytic properties of the both alkali promoted samples. The crucial catalytic properties of materials are attributed to NO adsorption properties detected by the NO TPD.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.12.1-12.1
• /
• 2010

We have developed a facile method to position different dyes (N719 and N749) sequentially in a mesoporous TiO2 layer through selective desorption and adsorption processes. Only upper part of the first adsorbed N719 dye was selectively removed by the desorption solution formulated with polypropylene glycol and tetrabutylammonium hydroxide without any damages of the dye. The desorption depth was controlled by the number of desorption process. Multi-dyed dye-sensitized solar cells (MDSSC) were fabricated by utilizing the method and their photovoltaic properties were investigated. From the incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) measurement, it was found that the MDSSC exhibited the extended spectral response for the solar spectrum while without decrease of maximum IPCE value compare to the DSSCs using one kind of dye (N719 or N749). The highest photocurrent density of 19.3 mA/cm2 was obtained from the MDSSC utilizing $15\;{\mu}m$ N719 / $14\;{\mu}m$ N749 bi-layered mesoporous TiO2 film. The photocurrent density was 25% and 8% higher than that of the DSSC using only N719 and N749 dye as a sensitizer, respectively. The power conversion efficiency of 9.8% was achieved from the MDSSC under the AM 1.5G one sun illumination.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.104-109
• /
• 2007

Photochemical patterning of self-assembled mono layers (SAMs) has been performed by diode pumped solid state (DPSS) 3rd harmonic Nd:$YVO_4$ laser with wavelength of 355 nm. SAMs patternings of parallel lines have subsequently been used either to generate compositional chemical patterns or fabricate microstructures by a wet etching. This paper describes a selective etching process with patterned SAMs of alkanetiolate molecules on the surface of gold. SAMs formed by the adsorption of alkanethiols onto gold substrate employs as very thin photoresists. In this paper, the influence of the interaction between the functional group of SAMs and the etching solution is studied with optimal laser irradiation conditions. The results show that hydrophobic functional groups of SAMs are more effective for selective chemical etching than the hydrophilic ones.