• 제목/요약/키워드: Surface modification

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기계 화학법에 의해 제작된 나노 LiCoO2 양극 분말의 구조 및 전기화학적 특성 (Structural and Electrochemical characterization of LiCoO2 Nano Cathode Powder Fabricated by Mechanochemical Process)

  • 최선희;김주선;윤영수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.86-91
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    • 2004
  • 기계 화학법에 의해서 70-300nm 수준의 입도 분포를 갖는 $LiCoO_2$ 양극 분말을 제작하였다. $K_2SO_4$에 의하여 코팅 된 Li-Co 전구체는 약 $800^{\circ}C$에서 고온상 $LiCoO_2$로 결정화 되었으며, 이때 이 온도까지는 열분해 또는 서로 반응을 하지 않는 $K_2SO_4$의 영향에 의하여 분말의 입성장이 억제되어 나노 크기에 접근하는 입자를 얻을 수 있었고, 상대적으로 큰 표면 에너지에 기인하여 입자의 모양이 구형에 가깝게 형성되어 졌다. 합성돤 분말은 상용화 분말과 동일한 결정특성을 보였으나 , 투과전자현미경의 회절패턴 분석결과, 층상 뿐 아니라 부분적으로 정방정의 $LiCoO_2$ 상을 갖는 것으로 나타났다. 이러한 정방정은 주로 입자 표면에 존재하게 되어 Li의 확산을 용이하지 않게 하므로, 합성된 $LiCoO_2$ 분말은 그 크기가 나노에 접근함에도 불구하고 전체 용량 및 rate 용량이 상용화 분할보다 더 낮은 값을 보였다. 이상의 결과로부터 뛰어난 고출력 및 고성능의 전지 제작을 위하여 분말의 크기를 미세화하는 작업은 물론 입자 표면의 결정상이 잘 조절된 분말을 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

나노다공성 NiO-SiO2 가교화 점토의 합성 및 가교물질의 표면개질 연구 (Synthesis of Nanoporous NiO-SiO2 Pillared Clays and Surface Modification of the Pillaring Species)

  • 윤주영;심광보;문지웅;오유근
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.81-85
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    • 2004
  • 점토를 이용한 나노 다공성 촉매 제조를 목적으로 $Ni^{2+}$ 이온으로 피복된 $SiO_2$ 나노 졸 입자를 2차원 충상점토 화합물의 층간에 삽입, 가교화 시켜 비표면적 및 다공도가 우수한 $NiO-SiO_2$ 가교화 점토($NiO-SiO_2$-PILM)를 합성하였다. 나노 크기의 실리카 졸 입자는 tetraethyl orthosilicate(TEOS)를 가수분해하여 합성하였고, 여기에 $Ni^{2+}$ 수용액을 첨가한 다음 NaOH 용액을 적정하여 $Ni^{2+}-SiO_2$ 혼합 나노 졸입자를 완성하였다. 이렇게 제조된 혼합 졸 용액을 1wt%의 점토 수분산액에 첨가하여 $60{\circ}C$에서 5h 이온교환 반응을 통해 층간에 삽입, 수세, 건조 후 $40^{\circ}C$에서 2시간 열처리 하므로써 다공성 가교화 점토를 제조하였다. 나노 졸 입자의 가교화에 따라 점토의 층간거리($d_{001}$)는 $45{\AA}$ 정도 크게 증가하였고 $600^{\circ}C$까지도 다공구조가 안정하게 유지되었다. 또한 질소 흡착-탈착 등온선 분석 결과 비표면적($S_{BET}$)이 최대 $760m^2/g$으로 다공 구조가 매우 잘 발달되어 있음을 확인하였고, $NiO-SiO_2$ 졸 가교화 점토의 경우 $NiO-SiO_2$ 나노입자가 층간에 이중층으로 배열되어 있음을 알 수 있었다.

플라스마 처리와 아크릴산 결합에 의한 PLLA 필름 및 지지체의 최적 친수화와 연골세포 점착 (Optimal Hydrophilization and Chondrocyte Adhesion of PLLA Films and Scaffolds by Plasma Treatment and Acrylic Acid Grafting)

  • 양희석;박귀덕;안광덕;김병수;한동근
    • 폴리머
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    • 제30권2호
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    • pp.168-174
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    • 2006
  • 기존의 고분자 지지체의 소수성 및 세포친화성을 향상시켜 조직공학용 고기능성 지지체로 사용하기 위해서 여러 가지 플라스마 처리와 카복실기를 함유한 아크릴산(AA)을 직접 chamber내에서 in situ 그래프트 결합을 행하여 최적의 친수성을 갖는 생분해성 poly(L-lactic acid) (PLLA) 필름 및 이중기공 지지체를 제조하였다. 표면분석 결과, 표면개질된 비다공성 PLLA 필름 및 이중기공 지지체 표면은 미처리 PLLA control에 비해서 접촉각의 감소와 카복실기 함량의 증가로 친수성이 크게 증가하였다. 특히 여러 가지 표면개질 방법 중 Ar(아르곤)/AA 시료나 Ar+TP(열중합) 시료보다는 Ar 플라스마와 AA를 차례로 처리한 Ar+AA+AA 시료가 다른 시료들보다 접촉각이 낮고 카복실기가 많아서 최적의 표면 친수화 처리조건임을 알 수 있었으며, 표면개질된 PLLA 필름 및 이중기공 지지체의 경우 친수성이 증가함에 따라서 연골세포의 점착과 증식도 크게 향상되었다.

피부 표면에서의 수분산 바이오셀룰로오스 미세섬유의 특성에 대한 연구 (Characterizations of Water-dispersed Biocellulose Nanofibers on the Skin Surface)

  • 전승현;김서연;박선규;이천구;이설훈;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.89-94
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    • 2018
  • 본 연구에서는 바이오셀룰로오스를 산화 촉매인 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-N-oxy radical(TEMPO)을 이용해 카복실기로 치환된 수분산 바이오셀룰로오스 미세섬유(TC)를 합성하였다. 합성된 수분산 바이오셀룰로오스는 수용액 및 에멀젼에서도 그 구조를 유지하였다. 피부 표면에 미세섬유 구조로 안착된 수분산 바이오셀룰로오스는 바이오셀룰로오스의 고유의 물성인 물리적 강도, 수분 흡수능을 유지하였다. 모델 피부인 젤라틴 젤에 수분산 바이오셀룰로오스를 코팅 후 경도 측정 시, 바이오셀룰로오스 미세섬유가 피부 표면을 잡아주기 때문에 코팅하지 않았을 때에 비해 약 20% 증가하는 것을 확인하였다. 수분 흡수능을 측정하기 위해 돼지피부에 수분산 바이오셀룰로오스를 도포 후 접촉각을 측정하였을 때, 낮은 초기 접촉각을 가지면서도 시간에 따라 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 또한 O/W 제형에서도 수분산 바이오셀룰로오스가 함유된 O/W 제형에서 시간에 따른 접촉각이 감소하는 것을 확인하였다. TC에 대한 연구는 피부 위에서의 미세섬유의 기능에 대한 새로운 인식을 제공할 뿐만 아니라, fiber-cosmetics이라는 새로운 개념의 화장품 제형 연구의 초석이 될 것으로 기대된다.

Biomechanical evaluation of dental implants with different surfaces: Removal torque and resonance frequency analysis in rabbits

  • Koh, Jung-Woo;Yang, Jae-Ho;Han, Jung-Suk;Lee, Jai-Bong;Kim, Sung-Hun
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제1권2호
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    • pp.107-112
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    • 2009
  • STATEMENT OF PROBLEM. Macroscopic and especially microscopic properties of implant surfaces play a major role in the osseous healing of dental implants. Dental implants with modified surfaces have shown stronger osseointegration than implants which are only turned (machined). Advanced surface modification techniques such as anodic oxidation and Ca-P application have been developed to achieve faster and stronger bonding between the host bone and the implant. PURPOSE. The purpose of this study was to investigate the effect of surface treatment of titanium dental implant on implant stability after insertion using the rabbit tibia model. MATERIAL AND METHODS. Three test groups were prepared: sandblasted, large-grit and acid-etched (SLA) implants, anodic oxidized implants, and anodized implants with Ca-P immersion. The turned implants served as control. Twenty rabbits received 80 implants in the tibia. Resonance frequencies were measured at the time of implant insertion, 2 weeks and 4 weeks of healing. Removal torque values (RTV) were measured 2 and 4 weeks after insertion. RESULTS. The implant stability quotient (ISQ) values of implants for resonance frequency analysis (RFA) increased significantly (P <. 05) during 2 weeks of healing period although there were no significant differences among the test and control groups (P >. 05). The test and control implants also showed significantly higher ISQ values during 4 weeks of healing period (P < .05). No significant differences, however, were found among all the groups. All the groups showed no significant differences in ISQ values between 2 and 4 weeks after implant insertion (P >. 05). The SLA, anodized and Ca-P immersed implants showed higher RTVs at 2 and 4 weeks of healing than the machined one (P < .05). However, there was no significant difference among the experimental groups. CONCLUSION. The surface-modified implants appear to provide superior implant stability to the turned one. Under the limitation of this study, however, we suggest that neither anodic oxidation nor Ca-P immersion techniques have any advantage over the conventional SLA technique with respect to implant stability.

Isolation of New CHO Cell Mutants Defective in CMP-Sialic Acid Biosynthesis and Transport

  • Shin, Dong-Jun;Kang, Ji Young;Kim, Youn Uck;Yoon, Joong Sik;Choy, Hyon E;Maeda, Yusuke;Kinoshita, Taroh;Hong, Yeongjin
    • Molecules and Cells
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    • 제22권3호
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    • pp.343-352
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    • 2006
  • Sialic acid is a sugar typically found at the N-glycan termini of glycoproteins in mammalian cells. Lec3 CHO cell mutants are deficient in epimerase activity, due to a defect in the gene that encodes a bifunctional UDP-GlcNAc 2-epimerase/ManNAc kinase (GNE). Sialic acid modification on the cell surface is partially affected in these cells. We have mutagenized Lec3 CHO cells and isolated six mutants (termed C2m) deficient in the cell surface expression of polysialic acid (PSA). Mutant C2m9 was partially defective in expression of cell-surface PSA and wheat germ agglutinin (WGA) binding, while in the other five mutants, both cell-surface PSA and WGA binding were undetectable. PSA expression was restored by complementation with the gene encoding the CMP-sialic acid transporter (CST), indicating that CST mutations were responsible for the phenotypes of the C2m cells. We characterized the CST mutations in these cells by Northern blotting and RT-PCR. C2m9 and C2m45 carried missense mutations resulting in glycine to glutamate substitutions at amino acids 217 (G217E) and 256 (G256E), respectively. C2m13, C2m39 and C2m31 had nonsense mutations that resulted in decreased CST mRNA stability, and C2m34 carried a putative splice site mutation. PSA and CD15s expression in CST-deficient Lec2 cells were partially rescued by G217E CST, but not by G256E CST, although both proteins were expressed at similar levels, and localized to the Golgi. These results indicate that the novel missense mutations isolated in this study affect CST activity.

질산 처리에 따른 활성탄 표면의 친수성 특성 향상에 관한 연구 (A study on the improvement of hydrophilic properties of activated carbon surface by nitric acid treatment)

  • 강혜주;양소영;김태민;김용렬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.1241-1248
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    • 2021
  • 제 4 차 산업혁명이 일어남에 따라 각국의 정부와 기업들은 보다 환경친화적인 정책과 기술개발에 힘쓰고 있다. 배기가스 배출과 소음이 거의 없는 전기차 및 수소차의 개발, 그리고 이를 보편화하기 위한 정부의 정책 등 기존의 경제, 산업 구조를 친환경적으로 바꾸려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 최근 여러 환경문제를 해결하기 위해 각종 유해 가스 흡착 및 폐수 처리용으로 활성탄을 많이 사용하고 있으나 흡착질의 특성에 따라 요구되는 표면 특성이 다르기 때문에 수요에 걸맞는 활성탄의 개발이 점차 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 친수성 유기물 제거에 유리한 활성탄을 개발하고자 C-O, C-O-C, C=O 및 O=C-O 등과 같은 친수성 작용기를 질산처리 방법을 통해 활성탄 표면에 효과적으로 도입하는 연구를 진행하였다. 질산을 활용하여 끓는점 및 다양한 농도 조건에서 활성탄을 환류, 개질하였고, 이를 세척 후 고온에서 탄화시켜 활성탄의 표면을 개질하였다. 제조된 개질활성탄은 활성탄의 비표면적, mesopore 및 micropore 의 함량을 알기 위하여 BET 를 이용하여 측정하였고, 4M 120 ℃에서 개질한 결과 가장 높은 792.22 m2g-1 으로 확인되었다. 또한 제조된 활성탄의 표면 및 기공 특성 변화를 확인하기 위해 SEM, XPS, EDX, BET 등의 분석을 실시하였으며 질산 처리 정도에 따른 특성 변화에 대해 비교 고찰하였다.

Parylene 고분자 유전체 표면제어를 통한 OFET의 소자 안정성 향상 연구 (Improvement of Operating Stabilities in Organic Field-Effect Transistors by Surface Modification on Polymeric Parylene Dielectrics)

  • 서정윤;오승택;최기헌;이화성
    • 접착 및 계면
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    • 제22권3호
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    • pp.91-97
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    • 2021
  • 본 연구는 Parylene C 유전체 표면에 유기 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM) 중간층을 도입함으로써 표면특성을 제어하고 최종적으로 유기전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistors, OFETs)의 전기적 안정성을 향상시킨 결과를 제시하였다. 유기 중간층을 적용함으로써, Parylene C 게이트 유전체의 표면 에너지를 제어하였으며, OFET의 가장 중요한 성능변수인 전계효과 이동도(field-effect transistor, μFET)와 문턱 전압 (threshold voltage, Vth)의 성능향상과 구동 안정성을 증대시켰다. 단순히 Parylene C 유전체를 적용한 Bare OFET에서 μFET 값은 0.12 cm2V-1s-1가 측정되었으나, hexamethyldisilazane (HMDS)과 octadecyltrichlorosilane (ODTS)를 중간층으로 적용된 소자에서는 각각 0.32과 0.34 cm2V-1s-1로 μFET가 증가하였다. 또한 1000번의 transfer 특성의 반복측정을 통해 ODTS 처리한 OFET의 μFET와 Vth의 변화가 가장 작게 나타남을 확인하였다. 이 연구를 통해 유기 SAM 중간층, 특히 ODTS는 효과적으로 Parylene C 표면을 알킬 사슬로 덮어 극성도를 낮춤과 함께 전하 트래핑을 감소시켜 소자의 전기적 구동 안정성을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

고로슬래그 미분말을 이용한 경량골재의 표면개질 효과에 관한 연구 (Study on the Modification Effect of Lightweight Aggregate using Blast Furnace Slag)

  • 김호진;박선규
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.111-116
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    • 2022
  • 최근 들어 건축구조물은 초고층화 및 대규모화 하는 경향에 있으며, 콘크리트 기술의 발달로 인하여 철근콘크리트 구조로 초고층 건축물을 축조하는 것이 일반화 되어 가고 있는 실정이다. 초고층 건축물에 적용되는 철근콘크리트주조는 고유동·고강도 콘크리트가 적용되기 때문에 시공성이 향상되고 단면축소가 가능하게 되었다. 또한 철근콘크리트구조의 초고층 건축물에는 슬라이딩폼, ACS(Auto Climbing Form) 등 시스템 거푸집을 적용하기 때문에 시공의 신속성을 기할 수 있으며, 철골구조보다 저렴한 가격에 내화·내진 등 우수한 품질로 빠른 시일 내에 완성할 수 있게 되었다. 그러나 초고층 건축물을 철근콘크리트 구조로 시공할 경우는 자중이 커지게 된다는 단점을 가지게 된다. 이러한 단점을 보완하고자 개발된 것이 경량골재(LWA, Low Weight Aggregate)이며, 최근까지 다양한 종류의 경량골재가 개발되어지고 있다. 이러한 경량골재를 이용하여 콘크리트를 제조하면 철근콘크리트 구조물의 자중을 줄일 수 있다는 장점을 가지게 되지만, 콘크리트의 강도가 줄어든다는 단점을 가진다. 이는 경량골재가 일반적인 천연골재에 비하여 낮은 강도를 가지고 있기 때문으로 최근에는 이러한 경량골재의 취약점을 보완하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 경량골재 표면코팅 유무에 따른 시멘트 경화체의 강도특성을 알아보기 위한 실험적 연구를 진행하였다. 그 결과, 압축강도는 표면코팅 한 경량골재가 코팅하지 않은 경량골재보다 높은 강도발현을 나타냈으며, 물/시멘트 비 50 %에서 표면코팅 경량골재가 높은 압축강도를 발현하는 것을 알 수 있었다. 이는 표면코팅 경량골재 혼입 시멘트 경화체의 계면 공극이 고로슬래그 미분말 입자로 메워졌기 때문인 것으로 확인되었다.

Tuning of the Interparticle interactions in ultrafine ferrihydrite nanoparticles

  • Knyazev, Yuriy V.;Balaev, Dmitry A.;Yaroslavtsev, Roman N.;Krasikov, Aleksandr A.;Velikanov, Dmitry A.;Mikhlin, Yuriy L.;Volochaev, Mikhail N.;Bayukov, Oleg A.;Stolyar, Sergei V.;Iskhakov, Rauf S.
    • Advances in nano research
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    • 제12권6호
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    • pp.605-616
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    • 2022
  • We prepared two samples of ultrafine ferrihydrite (FH) nanoparticle ensembles of quite a different origin. First is the biosynthesized sample (as a product of the vital activity of bacteria Klebsiella oxytoca (hereinafter marked as FH-bact) with a natural organic coating and negligible magnetic interparticle interactions. And the second one is the chemically synthesized ferrihydrite (hereinafter FH-chem) without any coating and high level of the interparticle interactions. The interparticle magnetic interactions have been tuned by modifying the nanoparticle surface in both samples. The coating of the FH-bact sample has been partially removed by annealing at 150℃ for 24 h (hereinafter FH-annealed). The FH-chem sample, vice versa, has been coated (1.0 g) with biocompatible polysaccharide (arabinogalactan) in an ultrasonic bath for 10 min (hereinafter FH-coated). The changes in the surface properties of nanoparticles have been controlled by XPS. According to the electron microscopy data, the modification of the nanoparticle surface does not drastically change the particle shape and size. A change in the average nanoparticle size in sample FH-annealed to 3.3 nm relative to the value in the other samples (2.6 nm) has only been observed. The estimated particle coating thickness is about 0.2-0.3 nm for samples FH-bact and FH-coated and 0.1 nm for sample FH-annealed. Mössbauer and magnetization measurements are definitely shown that the drastic change in the blocking temperature is caused by the interparticle interactions. The experimental temperature dependences of the hyperfine field hf>(T) for samples FH-bact and FH-coated have not revealed the effect of interparticle interactions. Otherwise, the interparticle interaction energy Eint estimated from the hf>(T) for samples FH-chem and FH-annealed has been found to be 121kB and 259kB, respectively.