• 한국세라믹학회지
• /
• 제48권5호
• /
• pp.454-457
• /
• 2011

We report the preparation of nanocrystalline cobalt ferrite, $CoFe_2O_4$, particles using recycled $Co_3O_4$ and their surface coating with silica using micro emulsion method. Firstly, the $Co_3O_4$ powders were separated from waste cemented carbide with acid-base chemical treatment. The cobalt ferrite nanoparticles with the size 10 nm are prepared by thermal decomposition method using recycled $Co_3O_4$. $SiO_2$ was coated onto the $CoFe_2O_4$ particles by the micro-emulsion method. The $SiO_2$-coated $CoFe_2O_4$ particles were studied their physical properties and characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution-transmission electron microscopy (TEM) analysis and CIE Lab value.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제25권3호
• /
• pp.337-343
• /
• 2020

In this paper, we focused on the self-healing concrete using new nano-capsules. Three types of nano-capsules with respect to availability, high strength and temperature tolerance are used; type 1 is URF and polyethylene (PE) as shell and nano titanium oxide (TiO₂) as core, type 2 is URF and PE as shell and nano silica oxide (SiO₂) as core, type 3 is PE as shell and nano silica oxide (SiO₂) as core. The concrete samples mixed by nano-capsules with three percents of 0.5, 1 and 1.5. Based on experimental tests and the compressive strength of samples, the URF-PE-SiO₂ is selected for additional tests of compressive strength before and after recovery, ultrasonic test, ion chlorine and water penetration depths. After careful investigation, it is concluded that the optimum value of URF-PE-SiO₂ nano-capsules is 0.5% since leads to higher compressive strength, ultrasonic test, ion chlorine and water penetration depths.

• Advances in nano research
• /
• 제16권5호
• /
• pp.459-472
• /
• 2024

Nanotechnology is a popular field in the construction industry due to its multiple functions. It mitigates CO₂ emissions and enhances the desirable properties of concrete by replacing small amounts of cement with supplements. This study assess the sustainability impact of using two different nanoparticles partially replacing the cement with 0.3%, 0.6%, 1.0% of nano silica (NS) and 0.03%, 0.045%, 0.06% of Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) in the green concrete mix developement. Nano-sized fragments at the atomic scale tends to modify the properties of concrete. Concrete may increase its strength, durability by adding nanocomposite materials, which will decrease the amount of nano and micropores in structural parts. The strength of the structural elements can be greatly improved and allowing them to withstand higher loads and resist deformation. It improved durability properties by 64.8% in water absorption, 56.4% in acid attack, 78.1% in sulphate attack, and 53.4% in chloride attack. There was an improvement in compressive strength of 37% and split tensile strength of 90%. SEM, FTIR, and XRD investigations have used to look at the microstructural characteristics of nanoconcrete dictated the microstructure characteristics may be made more consistent and dense by adding nanocomposite materials.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권2호
• /
• pp.371-378
• /
• 2012

3-Glycidoxypropyltrimethoxy silane(GPTMS)으로 친수성의 실리카 나노입자(SNPs)를 소수화하였으며, 소수화된 SNPs를 폴리우레탄-우레아(PUU) 에멀젼과 혼합하여 SNPs/PUU 나노복합체 필름을 제조하였다. 필름 제조 후 PUU 매트릭스 내 SNPs의 함량, SNPs 표면의 소수화 정도, 에폭시 그룹과의 열경화 반응 여부가 필름의 물성에 미치는 영향을 분석하였다. SNP 표면에 도입된 GPTMS의 최대 함량은 $1.99{\times}10^{-6}\;mol/m^2$로 SNP 표면적 기준으로 약 53% 수준이었다. GPTMS에 의한 소수화로 PUU 매트릭스 내 SNPs의 분산성이 향상되었으며, SNPs 함량이 5 wt.%에서 20 wt.%로 증가함에 따라 SNPs/PUU 나노복합체 필름의 유연성은 감소하였으나, 열 안정성은 증가하였다. 특히 Young's modulus와 tensile modulus는 에폭시의 열경화 반응 후에 크게 증가하였다.

• 멤브레인
• /
• 제25권6호
• /
• pp.530-537
• /
• 2015

태양광 발전시스템은 태양복사에너지를 반도체의 광전효과를 이용하여 전기에너지로 직접 전환시키는 에너지변환 시스템이다. 태양전지의 내구성과 에너지변환율에 영향을 미치는 핵심소재로는 다층형 필름구조를 갖는 백시트를 들 수 있다. 대표적인 상용 백시트는 고내구성 poly(vinyl fluoride) (PVF) 필름이 중심축에 위치하고 가격저감을 위해 도입된 poly(ethylene terephthalate) (PET) 필름이 그 양쪽에 접합된 삼층구조로 구성된다. 하지만, PVF 필름의 높은 가격은 저렴한 고내구성 백시트를 요구하는 시장상황을 반영하기 어렵게 한다. 이를 위한 해결책으로는 PVF 필름을 결정성 PET 필름으로 대체한 탄화수소계 백시트가 될 수 있다. 하지만, PET 필름의 본질적인 가수분해에 대한 취약성으로 인해, 추가적인 수분에 대한 배리어성 부여는 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 소수성 실리카 나노입자 분산기술을 활용한 수분차단성 폴리우레탄 접착제를 개발코자 하였다. 개발된 접착제는 내부에 위치한 PET 필름으로의 수분침투를 약화시켜, 가수분해속도를 지연시킬 것이라 기대되었다. 본 개념의 효용성을 확인하기 위해, 표준화된 온습도조건에 노출된 이후의 일반접착제와 수분차단성 접착제가 도입된 백시트의 기계적 강도 및 시간당 태양전지성능 변화가 비교평가되었다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제34권3호
• /
• pp.230-238
• /
• 2016

Purpose: Hypoxia can impair the therapeutic efficacy of radiotherapy (RT). Therefore, a new strategy is necessary for enhancing the response to RT. In this study, we investigated whether the combination of nanoparticles and RT is effective in eliminating the radioresistance of hypoxic tumors. Materials and Methods: Gold nanoparticles (GNPs) consisting of a silica core with a gold shell were used. CT26 colon cancer mouse model was developed to study whether the combination of RT and GNPs reduced hypoxia-induced radioresistance. Hypoxia inducible $factor-1{\alpha}$ ($HIF-1{\alpha}$) was used as a hypoxia marker. The 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay and terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) staining were conducted to evaluate cell death. Results: Hypoxic tumor cells had an impaired response to RT. GNPs combined with RT enhanced anti-tumor effect in hypoxic tumor compared with RT alone. The combination of GNPs and RT decreased tumor cell viability compare to RT alone in vitro. Under hypoxia, tumors treated with GNPs + RT showed a higher response than that shown by tumors treated with RT alone. When a reactive oxygen species (ROS) scavenger was added, the enhanced antitumor effect of GNPs + RT was diminished. Conclusion: In the present study, hypoxic tumors treated with GNPs + RT showed favorable responses, which might be attributable to the ROS production induced by GNPs + RT. Taken together, GNPs combined with RT seems to be potential modality for enhancing the response to RT in hypoxic tumors.

• 폴리머
• /
• 제36권6호
• /
• pp.822-830
• /
• 2012

본 연구에서는 실리카 나노입자를 우수한 내가수분해성을 가지는 dipodal 형태의 bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine(BTMA) 실란 커플링제로 표면 개질한 후, 실리카에 도입된 BTMA의 2차 아미노기인 N-H기와 마이클 부가반응이 가능한 acrylate기를 1분자당 2개씩 가지는 poly(ethylene glycol)diacrylate(PEGDA)로 표면 처리하여 acrylate기를 실리카 입자 표면에 도입하는 연구를 수행하였다. PEGDA의 몰수 및 3가지 서로 다른 분자량의 PEGDA(M.W. 258, 575, 700) 처리가 실리카 표면에 도입되는 acrylate기의 구조에 미치는 영향을 fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), elemental analysis(EA, 원소분석) 및 고체 상태 $^{13}C$ cross-polarization magic angle spinning(CP/MAS) nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMR)법을 사용하여 분석하였다. 액체상태의 순수 PEGDA와 순수 BTMA를 같은 몰 비로 반응시키면 PEGDA 1분자당 2개씩 존재하는 acrylate기 중 1개 acrylate기는 순수 BTMA의 N-H기와 1:1의 비율로 마이클 부가반응이 일어나 ${\beta}$-amino acid ester를 형성하고, 나머지 1개의 acrylate기는 남아서 중합반응이 가능한 단량체 합성이 가능하다. 하지만, BTMA로 개질된 실리카 입자를 PEGDA와 반응시키면, PEGDA 1분자당 2개씩 결합있는 acrylate기 대부분이 실리카 입자에 결합되어 있는 BTMA의 N-H기와 마이클 부가반응으로 ${\beta}$-amino acid ester를 형성하여, acrylate기의 C=C기 대부분이 C-C로 변화함을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권3호
• /
• pp.357-363
• /
• 2015

타이어 라벨링제 도입으로 인한 친환경 타이어 개발의 요구로 타이어산업에서 사용되고 있는 기존 산화아연의 문제점 개선을 위하여 나노산화아연과 나노기공 실리카와의 복합체 합성에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 타이어의 트레드(tread) 부분에 적용될 기존의 고무 보강재인 카본블랙을 대체하기 위한 실리카와 나노산화아연의 복합체를 합성하기 위하여, 일정량의 나노기공 실리카를 함유하고 재질 상으로는 나노기공 실리카와 산화아연을 물리적 결합을 통하여 hysteresis 손상을 줄이면서 트레드의 탄성을 증대시키기 위해 내마모성능의 향상을 목표로 실험을 진행하였다. 이를 위하여 복합체와 고무 조성물과의 컴파운딩 시 낮은 활성도와 분산안정성 저하의 문제점 개선하고자 숙성시간(Aging time)과 몰 비 그리고 반응물의 반응 순서에 따라 미치는 영향에 대해 조사하였다. 0.03몰 비의 산화아연과 숙성기간 10일의 조건의 실리카에서 가장 작은 평균입도(약 50.5 nm)와 안정적인 분산성을 보였고, 약 $649m^2/g$의 높은 비표면적을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.51-57
• /
• 2021

이 연구에서는 에폭시 수지에 포함된 나노 실리카 입자의 농도가 재료의 열/기계적 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 나노 입자를 에폭시 수지에 다섯가지 무게비로 섞은 나노복합소재를 제작하였다. DMA와 TMA 방법을 이용하여 유리전이온도, 응력이완, 열팽창 거동을 측정하였다. 이를 통해 나노입자가 재료의 점탄성 거동에 어떠한 영향을 미치는지 보였다. 실리카 입자의 함량이 증가할수록 순수 에폭시 재료 대비 탄성 물성은 증가하였고, 유리전이온도는 감소하였다. FTIR 결과는 분자구조의 관점에서 충진제 함량에 따른 물성변화의 원인을 찾고 나노입자가 에폭시 분자 구조에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하는데 중요한 역할을 하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.1-8
• /
• 2022

본 연구에서는 탄산염암 저류층에서 활용 가능한 GPTMS((3-Glycidoxypropyl)trimethoxysilane)-SiO₂ 나노유체를 제조하고 주입 효과를 분석하였다. 표면개질에 따른 나노입자의 구조적 변화를 확인하기 위해 푸리에변환적외선분광(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR) 분석을 수행했으며, 0.5 mmol/g 이상의 GPTMS 농도에서 실리카 입자의 표면개질을 의미하는 2,950 cm^-1의 C-H 신축 진동(C-H stretching vibration)을 확인하였다. 또한, 친유성 상태로 에이징된 석회석과 백운석을 대상으로 나노입자의 농도와 주입률에 따른 GPTMS-SiO₂ 나노유체의 코어유동 실험을 수행하였다. 나노유체 주입에 따라 최대 18.9%의 오일이 추가로 회수되었으며, 암석의 접촉각과 투과도 변화를 확인할 수 있었다. 이는 나노입자가 탄산염암 표면에 흡착됨에 따라 습윤도를 개선함과 동시에 공극에 영향을 준다는 것을 의미한다. 따라서, 제조된 나노유체는 탄산염암 저류층을 대상으로 한 석유회수증진의 주입유체로 사용될 수 있으며 습윤도, 투과도 변화와 같은 유체 유동물성 개선에 활용될 것으로 기대된다.