Multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were synthesized on different substrates (bare Si and $SiO_2$/Si substrate) to investigate dye-sensitized solar cell (DSSC) applications as counter electrode materials. The synthesis of MWNTs samples used identical conditions of a Fe catalyst created by thermal chemical vapor deposition at $900^{\circ}C$. It was found that the diameter of the MWNTs on the Si substrate sample is approximately $5{\sim}10nm$ larger than that of a $SiO_2$/Si substrate sample. Moreover, MWNTs on a Si substrate sample were well-crystallized in terms of their Raman spectrum. In addition, the MWNTs on Si substrate sample show an enhanced redox reaction, as observed through a smaller interface resistance and faster reaction rates in the EIS spectrum. The results show that DSSCs with a MWNT counter electrode on a bare Si substrate sample demonstrate energy conversion efficiency in excess of 1.4 %.
Jairaman, Chitra;Yacoob, Syed Ali Mohamed;Venkatraman, Anuradha;Nagarajan, Yogananth;Murugesan, Gnanadesigan
대한약침학회지
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제22권1호
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pp.41-48
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2019
Objective: The aim of the study was to evaluate the hepatoprotective activity of the bark extract (Ethanol: Water) in the ratio of (3:1) of Rhizophora mucronata (BERM) by intoxicating the $HepG_2$ cell lines with different toxicants viz, $CCL_4$, Ethanol and Paracetamol with different concentrations of the extract were used. The $HepG_2$ cell lines were subjected to MTT Assay for studying the cytotoxicity. Methods: $HepG_2$ cells were plated using 96 well plate in 10% bovine serum, exposed to different toxicants viz, 2% $CCl_4$, 60% Ethanol and 14 mM Paracetamol respectively. The various test concentrations (18.85, 37.5, 75, 150 and $300{\mu}g/ml$) of bark extract of Rhizophora mucronata was added and incubated for 24 hours. Medium was removed after incubation period and 0.5 mg/ml MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) was added and again incubated for 4 hours at 37oC. Then MTT was removed the crystals was dissolved in DMSO and absorbance was measured at 570 nm. Results: The result showed that dose dependent increase in percentage of viability at the doses of 18.85, 37.5, 75, 150, $300{\mu}g/ml$. Te results for the $CCl_4$ intoxicated, at $300{\mu}g/ml$ of the concentration of the extract, the % of viable cells was found out to be 99.6%, for Ethanol intoxicated, 97.67%, and Paracetamol induced, 75.37%, IC50 was $21.53{\mu}g/ml$, $12.61{\mu}g/ml$ and $21.42{\mu}g/ml$ respectively. Conclusion: Thus, we conclude that, the extract possesses defensive effect against different toxicants and can be used as an alternate drug for hepatotoxicity.
This study aimed to develop docetaxel (DTX) loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles (DTX-NPs) and to evaluate the different pharmacological sensitivity of NPs to MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells. NPs containing DTX or coumarin-6 were prepared by the nanoprecipitation method using PLGA as a polymer and d-α-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS) as a surfactant. The physicochemical properties of NPs were characterized. In vitro anticancer effect and cellular uptake were evaluated in breast cancer cells. The particle size and zeta potential of the DTX-NPs were 160.5 ± 3.0 nm and -26.7 ± 0.46 mV, respectively. The encapsulation efficiency and drug loading were 81.3 ± 1.85% and 10.6 ± 0.24%, respectively. The in vitro release of DTX from the DTX-NPs was sustained at pH 7.4 containing 0.5% Tween 80. The viability of MDA-MB-231 and MCF-7 cells with DTX-NPs was 37.5 ± 0.5% and 30.3 ± 1.13%, respectively. The IC50 values of DTX-NPs were 3.92- and 6.75-fold lower than that of DTX for MDA-MB-231 cells and MCF-7 cells, respectively. The cellular uptake of coumarin-6-loaded PLGA-NPs in MCF-7 cells was significantly higher than that in MDA-MB-231 cells. The pharmacological sensitivity in breast cancer cells was higher on MCF-7 cells than on MDA-MB-231 cells. In conclusion, we successfully developed DTX-NPs that showed a great potential for the controlled release of DTX. DTX-NPs are an effective formulation for improving anticancer effect in breast cancer cells.
$TiO_2$ 코팅매체를 이용한 humid acid의 광분해 특성을 조사하였다. $TiO_2$ 코팅은 $TiOCl_2$ 수용액을 암모니아수로 침전시킨 겔을 과산화수소로 용해한 용액 혹은 졸이나 titanium tetraisopropoxide (TTIP)의 가수분해로부터 제조한 졸을 이용하여 dip-coating법으로 제조하였다. Titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸을 이용한 코팅층은 X-선 회절 분석으로부터 $25^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 온도 범위에서 모두 anatase형 결정구조를 가지고 있었다. 반면에 TTIP의 가수분해로 생성된 졸로부터 만든 코팅막은 $400^{\circ}C$ 이상에서 anatase의 결정형이 나타났다. 이로부터 titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸은 내열성 및 비내열성 기판에도 결정성 $TiO_2$ 코팅층을 만들 수 있는 장점이 있다. 코팅막의 두께 및 균일성은 인출속도, 코팅졸의 농도 및 코팅 횟수에 영향을 받았으며, 코팅막의 두께에 따라 다양한 간섭색상을 나타냈다. 0.2M 졸을 이용하여 인출속도 2.5cm/min로 2회 코팅했을 경우, 약 50nm 두께의 투명하면서도 균일한 흐린 남색을 띠는 $TiO_2$ 코팅막을 얻을 수 있었다. 이상의 방법으로 직경 0.3cm의 유리구슬에 $TiO_2$ 코팅막을 제조한 후 $580cm^3$의 반응조를 사용하여 $UV/H_2O_2$ 공정으로 humic acid를 40분 동안 광반응시킨 결과, 초기 시료의 $COD_{cr}$ (40ppm) 을 약 85% 이상, 흡광물질을 약 95% 이상 제거하였다.
최근의 환경 및 에너지에 대한 관심으로 수요가 증가하고 있는 하이브리드 및 전기 자동차나 태양광발전, 풍력발전용의 인버터기기에는 고에너지밀도 커패시터가 필수적이 되었다. 높은 에너지 밀도를 요구하는 전력전자, 펄스파워 등의 응용분야에 사용되는 고에너지밀도 커패시터는 PET (Polyethylene terephtalate)와 PP (Polypropylene)와 같은 폴리머 유전체를 사용하는 범용 필름 커패시터가 사용되었으나 사용 요구 조건의 한계에 도달하여, 새로운 유전체를 적용하는 커패시터가 절실히 필요한 상황이다. PET와 PP와 같은 유전체는 유전상수가 2~3의 낮은 값을 가지고 있어 고에너지밀도를 구현하기가 어렵다. 본 연구에서는 새롭게 요구되고 있는 고에너지 밀도 커패시터의의 성능을 만족시키기 위하여 $20{\sim}50{\mu}m$ 두께의 PET 필름상에 세라믹 유전체인 $ZrO_2$ 박막을 스퍼터(Sputter) 증착법에 의해 코팅하여 종래의 필름 커패시터와 세라믹 커패시터의 장점을 갖는 커패시터를 제조하기 위한 박막 유전재료의 개발을 목표로 하였다. 수백 nm~수 ${\mu}m$ 두께의 $ZrO_2$ 박막을 스퍼터링 공정조건에 따라 증착한 후 박막의 결정성, 기판과의 부착성, 증착속도, 유전상수, 절연파괴강도, 온도안정성 등을 XRD, SEM, AFM, EDS, XPS, Impedance analyzer 등에 의해 평가하였다. $ZrO_2$ 유전체막은 상온에서 증착하였음에도 정방정(tetragonal)구조의 결정질로 성장하였고 증착압력이 증가함에 따라 주피크의 세기가 감소하였다. 증착 중 산소가스를 주입하였을 경우에도 결정질막으로 성장하였다. 증착막들은 산소가스의 양이 증가함에 따라 짙은 흰색으로 변하였으며 PET 기판과의 접착력도 약해졌다. 또한 거칠기는 Ar가스만으로 증착한 경우보다 증가하였으며 24~66 nm의 평균 거칠기값을 보였다. PET위에 Ar가스만으로 증착한 $ZrO_2$의 비유전율은 1kHz에서 116~87의 비유전율을 보여 PET에 비해 매우 우수한 특성을 보였다. $ZrO_2$ 막들은 300kV/cm의 전계에서 대략 10-8A 이하의 누설전류를 보였다. 증착가스비를 달리하여 제조된 시편에서도 유사한 누설전류값을 나타내었다. 300 kV/cm 전후의 전계까지 측정한 $ZrO_2$ 막의 P-E (polarization-electric field) 특성을 확인하였는데, 5 mTorr의 압력에서 증착한 막은 253 kV/cm에서 $5.5{\mu}C/cm^2$의 분극값을 보였다. P-E커브의 기울기와 분극량에 따라 에너지밀도가 달라지므로 공정조건에 따라 에너지밀도가 변화됨을 예측할 수 있었다. PET위에 스퍼터 증착한 $ZrO_2$ 유전체막은 5mTorr의 Ar가스분위기에서 제조할 때 가장 안정적인 구조를 보였으며, 고에너지밀도 커패시터에의 적용가능성을 보였다.
다이아몬드 상 탄소(diamond-like carbon, DLC)는 상당량의 $sp^3$ 결합을 가지는 비정질 탄소(a-C) 또는 수소화 비정질 탄소(a-C:H)로 이루어진 준안정 형태의 탄소이다. DLC는 전기 저항과 굴절률이 높고 화학적으로 다른 물질과 반응하지 않으며, 마찰계수가 낮고 경도가 높아 자기 디스크, 광학 소자 등의 다양한 분야에서 적용되고 있다[1,2]. 또한 다이아몬드에 비해 상온에서 성장이 가능할 정도로 합성온도가 낮아 적용 기판의 제한이 거의 없고, 증착 방법과 조건에 따라 탄소 결합의 다양성과 비정질성이 변화하기 때문에 넓은 범위의 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 지금까지 DLC 박막의 광학적 특성, 특히 굴절률, 광학적인 에너지 밴드 갭, 자외선과 적외선 투과성에 대해서는 많은 연구가 진행되었으나 가시광선의 투과성에 대한 연구는 제한적이며[4], 가시광선 투과도 개선에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 ITO 기판 위에 DLC를 합성하고 기계적 특성과 가시광선 영역 투과도를 조사하였다. RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의해서 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스 비율과 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스 비율을 변화시켜 ITO 기판 위에 DLC 박막을 합성하였다. 공정 압력과 rf-power, 증착시간, 기판온도는 0.2 torr, 40 W, 5 분, $50^{\circ}C$로 고정하고, 공정 가스는 $C_2H_2+Ar$과 $C_2H_2+N_2$가 200 sccm이 되도록 비율을 변화하였다. $C_2H_2:Ar$과 $C_2H_2:N_2$의 비율은 180 : 20, 160 : 40, 140 : 60, 120 : 80, 100 : 100이 되도록 가스의 유량을 조절하였다. 투과도는 가시광선(380 ~ 780 nm) 범위에서 측정하였고 두께와 표면조도는 AFM으로 측정하였다. 투과도는 $C_2H_2+Ar$의 Ar 가스 비율이 증가할수록 증가해 140 : 60일 때 최댓값을 나타낸 후 다시 감소하였다. $C_2H_2+N_2$ 투과도는 $N_2$ 가스 비율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 표면 거칠기는 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스를 사용한 경우의 Ar의 가스 비율이 증가할수록 증가하였다. 그러나 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스를 사용한 경우에는 $N_2$ 가스의 혼합 비율이 증가할수록 감소하였다.
본 연구는 헤모글로빈을 계란의 인지질로 microencapsulation한 hemosome과 PFC 유화액을 제조하여 산소전달 특성을 향상시키고자 하였다. 실험결과 fluosol-DA를 sonication하여 평균입자크기가 437 nm의 안정성 있는 유화액을 제조할 수 있었으며, glycerol의 농도를 증가시킴으로써 유화시간을 줄이고 안정도를 높일 수 있었다. 소 혈액으로부터 추출한 헤모글로빈을 달걀노른자로부터 추출한 인지질로 microencapsulation하여 직경 $0.8{\mu}m$의 hemosome을 얻을 수 있었다. Hemosome의 산소포화도 곡선은 정상혈액의 적혈구와 같이 S자형을 보였으며 $P_{50}$은 24 mmHg이었다. Hemosome과 혈액을 1:4(V/V%)의 혼합한 혼합용액에서의 산소 포화도는 정상혈액과 유사한 결과를 보였으며, PFC 유화액과 혈액을 1:4(V/V%)로 혼합한 혼합용액에도 정상혈액과 유사한 결과를 보였다.
We studied a method of manufacturing an anode to restrict contraction in reducing NiO/YSZ by uniformly mixing. In order to mix Ni and YSZ, a sub-micron Ni core surface was coated at high-speed by a mixture of nano-sized YSZ and a spherical core-shell was subsequently formed. The micron-sized core-shell anode powder was then heat treated at $400{\sim}1,450^{\circ}C$ in an air atmosphere and Ni was extruded and synthesized in nano-size. Subsequently, when the nano-sized mixture of the anode was heat treated and maintained at a temperature of $1,450^{\circ}C$, the anode was manufactured, where Ni and YSZ were uniformly distributed with the nano-structure. According to the nano-sized anode powder synthesis process, Ni particles were oxidized at $400{\sim}500^{\circ}C$ and became spherical by surface tension. In the case of the spherical core Ni powder, the heat treatment temperature rose to $1,250^{\circ}C$ and then a gap between the internal and external pressures occurred due to thermal and tensile stresses. A crack subsequently appeared on the surface, and the heat treatment temperature was increased continuously to increase the pressure gap and then the core Ni extruded as a nano-sized powder, Ni and YSZ uniformly distributed. It was found that the anode of 50~200 nm with a consistent structure obtained in this study has electric conductivity that is approximately 3 times larger than that of a commercial anode.
FRAM(Ferroelectric Random Access memory)에의 응용을 위해 rf magnetron sputtering법을 이용하여 SrB $i_{2}$T $a_{2}$$O_{9}$(SBT)박막을 증착하였다. 사용된 기판은 Pt/Ti/Si $o_{2}$Si이었으며 50$0^{\circ}C$에서 증착한 후 80$0^{\circ}C$의 산소 분위기 하에서 1시간 동안 열처리하였다. 증착시 증착 압력을 변화시켜 가면서 이에 따른 특성의 변화를 고찰하였다. 박막내의 Bi와 Sr의 부족을 보상하기 위해 20mole%의 Bi $O_{2}$와 30mole%의 SrC $O_{3}$를 과잉으로 넣어 타겟을 제조후 사용하였고 박막들의 두께는 300nm의 두께를 가지며 증착압력에 따라 다른 미세 구조르 보였다. 10mtorr에서 증착한 박막의 조성은 S $r_{0.6}$B $i_{3.8}$Ta/ sub 2.0/ $O_{9.0}$이었다. 이 SBT 박막의 잔류 분극(2 $P_{r}$)과 보전계(2 $E_{c}$)값은 각각 인가 전압 5V에서 18.5 $\mu%C/$\textrm{cm}^2$과 150kV/cm이었고, signal/noise비는 3V에서 4.6을 나타내었다. 5V의 bipolar pulse하에서 $10^{10}$cycle까지 피로 현상이 나타나지 않았으며, 누설 전류 밀도는 133kV/cm에서 약 1x$10^{-7A}$$\textrm{cm}^2$의 값을 보였다.을 보였다.
Nanoimprint lithography (NIL) is a new lithographic method that offers a sub-10nm feature size, high throughput, and low cost. One of the most serious problems of NIL is the stiction between mold and resist. The antistiction layer coating is very effective to prevent this stiction and ensure the successful NIL results. In this paper, an antistiction layer was deposited by VSAM (vapor self assembly monolayer) method on silicon samples with FOTS (perfluoroctyltrichlorosilane) as a precursor for making an antistiction layer. A specially designed LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) was used for this experiment. All experiments were achieved after removing the humidity. First, the evaporation test of FOTS was performed for checking the evaporation temperature at low pressure. FOTS was evaporated at 5 Tow and $110^{\circ}C$. In order to evaluate the temperature effect on antistiction layer, chamber temperature was changed from 50 to $170^{\circ}C$ with 0.1ml of FOTS for 1 minute. Good hydrophobicity of all samples was shown at about $110^{\circ}$ of contact angle and under $20^{\circ}$ of hysteresis. The surface energies of all samples calculated by Lewis acid/base theory was shown to be about 15mN/m. The deposited thicknesses of all samples measured by ellipsometry were almost 1nm that was similar value of the calculated molecular length. The surface roughness of all samples was not changed after deposition but the friction force showed relatively high values and deviations deposited at under $110^{\circ}$. Also the white circles were founded in LFM images under $110^{\circ}$. High friction forces were guessed based on this irregular deposition. The optimized VSAM process for FOTS was achieved at $170^{\circ}C$, 5 Torr for 1 hour. The hot embossing process with 4 inch Si mold was successfully achieved after VSAM deposition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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