• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.249-251
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• 2015

In this study, the application of biosensor having a large surface area for more effective and AAO (anomic aluminium oxide) template in order to gain concentration and voltage of anodizing process morphology changes to the control of experiments were conducted. The biosensor surface may increase the response characteristics by having a large surface area. So the entrance to a little more efficient wide depth sensing experiment was carried out to obtain a structure body with a branch shape with a large surface area with increasing. Experimental results from the FE-SEM observation was obtained template morphology. As a result, depending on the anodizing time, the depth of the layer of aluminum oxide was found that it was confirmed that the deepening of the pore size changes according to anodizing condition. And measuring the detection performance according to the conditions in the electrolyte and the reaction because of blood using a biosensor measuring sensing property according to the depth of the pore depth is considered that does not have a significant impact.

• 전기화학회지
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• 제23권4호
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• pp.97-104
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• 2020

전기 물 분해 기술 중 주요 과제 중 하나는 귀금속의 Ir과 Ru 기반의 촉매를 대체할 수 있는 고성능, 저비용의 산소 발생 반응 (OER) 촉매를 개발하는 것이다. 본 연구에서는 CoSO₄와 Fe(NO₃)₃ 수용액을 1차 가열 후 KNO₃와 NaOH 추가 반응을 이용한 침전법을 이용하여 OER 촉매로 사용 가능한 역스피넬 구조의 약 44 nm 크기를 갖는 CoFe₂O₄ 나노 입자를 합성하였다. CoFe₂O₄ 나노 입자의 합성 시간을 조절하여 입자 및 결정립 크기를 제어하였다. CoFe₂O₄ 나노 입자의 합성 시간이 6시간일 때, 높은 전도성과 전기 화학 표면적을 가졌다. 이 CoFe₂O₄ (6 h)는 전류 밀도 10 mA/㎠의 과전압 및 Tafel slope는 각각 395 mV 및 52 mV/dec으로 나타났다. 또한, 이 촉매는 10 mA/㎠에서 18시간 동안 우수한 내구성을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.581-585
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• 1999

합성 셀룰로오스 에테르류의 일종인 하이드록시프로필 메틸셀루로오스(HPMC)에 40 wt % glyoxal 용액과 $KH_2PO_4$를 혼합, 용해시키고, HPMC의 표면에 분사, 반응시켜 알카리용액에서도 녹는 시간(용해속도)을 조절할 수 있는 표면처리된 HPMC를 제조하였고, 두 물질의 첨가비율을 달리하였을 때 나타나는 용해특성을 규명하였다. 순수한 HPMC류의 표면을 가교제인 glyoxal로 처리하면 중성의 용액에서는 분산을 일으키고, 용액을 알카리화 함으로써 즉시 용해되어 점성을 나타내나, 소량의 안산염을 동시에 첨가 반응시킨 미세분말상태의 HPMC는 용액의 액성에 관계없이 분산이 되고 일정시간 경과한 후에 급속히 용해되어 점성을 나타내게 되는 성질을 알 수 있었다. Glyoxal과 $KH_2PO_4$의 첨가량이 많을수록 용해지연시간이 길게 되었고, 반응은 $75{\sim}85^{\circ}C$에서 60분의 반응조건이 적당하였다. 특시 glyoxal과 $KH_2PO_4$처리에서 유기용매를 사용하지 않고 수용액 상태로 반응시킴으로써 반응후 유기용매의 제거공정이 필요 없게 되었고, 또한 HPMC의 반응 치환도를 변화함으로써 수용액뿐 아니라 유기용제에서도 용해속도를 조절할 수 있는 HPMC를 얻을 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.795-802
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• 2012

소수성 고분자 표면을 화학적 처리를 통해 활성화시키고 화학반응을 통해 발색단을 도입하는 연구를 진행하였다. 2-Triphenylstannylthioethyl acrylate를 자외선 조사시켜 고분자 필름을 만들었다. 필름 표면에 노출된 주석치환체를 불소이온으로 처리하여 SH를 형성함으로써 필름표면에 많은 SH를 생성시켰고 적외석 흡수스펙트럼으로 이를 확인하였다. 아크릴 유도체로 만든 발색단 물질을 노출된 SH와 반응시켜 필름 표면에 여러 발색단을 도입할 수 있었고 이를 자외선-가시광선 흡수스펙트럼으로 관찰할 수 있었다. 2-Triphenylstannylthioethyl acrylate와 tris(hydroxymethyl) ethane에서 유도된 triacrylate를 혼합하여 얻은 광경화 필름에서 단분자 함량 변화에 따른 SH의 표면 노출량을 변화시킬 수 있음을 흡수스펙트럼을 통해 관찰하였다. 유사하게, 2-tributylstannylthioethyl acrylate를 이용한 광경화 필름을 만들어 표면반응 연구를 진행하였다. 이 경우, 불소이온 처리를 통한 표면 활성화는 약 5분 이내로 빠르게 진행되었다. 이소시안 작용기를 갖는 발색단을 합성하여 필름과 반응시켜 표면에 발색단 도입하는 비교연구를 진행하였다. 아크릴 유도체가 표면 SH와 반응이 24시간 이상을 요구하는 반면 이소시안 유도체는 10분 이내에 결합반응이 완료되었다.

• 전기화학회지
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• 제7권1호
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• pp.21-25
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• 2004

용존수소와 과산화수소의 전기화학 거동을 백금 디스크 전극을 사용하여 정전위 분극법으로 $25^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$붕산수용액에서 측정하였다. $25^{\circ}C$에서 용존수소의 산화반응은 전극표면에서의 전자전달속도에 의존하는 반응속도론적 지배반응이었다. 그러나 온도가 올라감에 따라 용존수소의 전기화학 거동은 반응속도론적 지배반응에서 확산지배반응으로 변하였다. 고온 용존수소 조건에서 한 가지 주목할 만한 사실은 물의 산화가 시작되는 직전 전위에서 용존수소의 산화반응이 급격히 줄어드는 특이한 전위영역이 관찰되었다는 점이다. 이 현상은 백금 전극표면에 수산화이온의 흡착에 기인한 것으로 생각된다. 반면에 과산화수소의 경우. 온도가 증가함에 따라 증가하는 확산계수로 인한 전류밀도의 증가를 제외하고는 온도에 따른 전극반응의 명백한 변화는 보이지 않았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.478.2-478.2
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• 2014

Atomic layer deposition (ALD) provides self-limiting processes based on chemisorption-based reactions. Such unique features allow for superior step coverage, atomic-scale control in thickness, and surface-dependent reaction controls. Furthermore, the surface-limited deposition enables the artificial deposition of oxide and/or metallic materials onto the porous systems as long as the supply is guaranteed in terms of time in providing reactant species and removing the byproducts and redundant reactants. The unique feature of atomic layer deposition is applied to solid oxide fuel cells whose incorporates two porous cathode and anode compartments in addition to the ionic electrolyte. Specific materials are deposited to the surface sites of porous electrodes, with the aim to controlling the triple phase boundaries crucial for the optimized SOFC performances. The effect of ALD on the SOFC performance is characterized using current-voltage characteristics in addition to frequency-dependent impedance spectroscopy. The pros and cons of ALD-controlled SOFCs are discussed toward high-performance SOFC systems.

• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.300-306
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• 2011

본 연구는 편극 패턴된 강유전체 단결정 $LiNbO_3$ (0001) 기판에 광화학적 환원반응을 이용하여 금속(Au, Ag) 나노입자를 증착시키고, 금속 입자의 종류와 표면의 극성에 따른 나노입자의 표면 분포를 원자간력현미경(AFM)으로 조사하였다. 전극 인가에 의해 주기적으로 편극 패턴된 강유전체 단결정 $LiNbO_3$ (periodically polarity-patterned $LiNbO_3$: PPLN)을 기판으로 사용하였으며, PPLN의 각 영역의 편극 방향은 Piezoresponse force microscopy로 확인하였다. 금속(Ag, Au) 나노 입자는 금속이 포함된 수용액에 PPLN 기판을 넣고, 자외선 램프로 30초에서 3분간 노출시켜 광환원 반응으로 기판에 증착시켰다. 시료 성장후, 공기 중에서 AFM을 이용하여 나노입자의 형태, 크기, 및 표면분포를 조사하였다. Ag 입자의 경우, -Z 편극 영역보다 +Z 편극 영역에 크고 밀도가 높은 나노 입자가 증착되었으며, 특히 편극 경계 부분에 가장 큰 Ag 나노입자가 증착되어, 나노선 모양으로 성장됨이 확인되었다. 그러나 Au 입자의 경우는 편극 경계부분에 입자가 증착되는 경향이 없었다. 두 입자 모두 자외선 노출시간이 증가함에 따라, 증착된 나노입자의 크기는 증가하는 경향을 보였다. 이와 같이 증착된 금속 나노입자가 강유전체의 표면편극에 따라 다른 분포로 성장되는 것을 강유전체 표면 극성에 따른 표면 밴드구조 변화, 광전 효과 및 표면의 전기장의 불균일성에 의한 수용액 속의 금속 양이온과 자외선에 의해 생성된 전자와의 광화학적 반응에 대한 모델로 논의할 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.62-62
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• 2018

Pt is still considered as one of the most active electrocatalysts for ORR in alkaline fuel cells. However, the high cost and scarcity of Pt hamper the widespread commercialization of fuel cells. As a strong candidate for the replacement of Pt catalyst, silver (Ag) has been extensively studied due to its high activity, abundance, and low cost. Ag is more stable than Pt in the pH range of 8~14 as the equilibrium potential of Ag/Ag+ being ${\approx}200mV$ higher than that of Pt/PtO. However, Ag is the overall catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) is still not comparable to Pt catalyst since the surface Ag atoms are approximately 10 times less active than Pt atoms. Therefore, further enhancement in the ORR activity of Ag catalysts is necessary to be competitive with current cutting-edge Pt-based catalysts. We demonstrate the architectural design of Ag catalysts, synthesized using plasma discharge in liquid phase, for enhanced ORR kinetics in alkaline media. An attractive feature of this work is that the plasma status controlled via electric-field could form the Ag nanowires or dendrites without any chemical agents. The plasma reactor was made of a Teflon vessel with an inner diameter of 80 mm and a height of 80 mm, where a pair of tungsten(W) electrodes with a diameter of 2 mm was placed horizontally. The stock solutions were made by dissolving the 5-mM AgNO3 in DI water. For the synthesis of Agnanowires, the electricfield of 3.6kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied across the electrodes using a bipolar pulsed power supply(Kurita, Seisakusyo Co. Ltd). The repetition rate and pulse width were fixed at 30kHz and 2.0 us, respectively. The plasma discharge was carried out for a fixed reaction time of 60 min. In case of Ag nanodendrites, the electric field of 32kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied and other conditions were identical to the plasma discharge in water in terms of electrode configuration, repetition rate and discharge time. Using SEM and STEM, morphology of Ag nanowires and dendrites were investigated. With 3.6 kV/cm, Ag nanowire was obtained, while Ag dendrite was constructed with 32 kV/cm. The average diameter and legth of Ag nanowireses were 50 nm and 3.5 um, and thoes values of Ag dendrites were 40 nm and 3.0 um. As a results of XPS analysis, the surface defects in the Ag nanowires facilitated O2 incorporation into the surface region via the interaction between the oxygen and the electron cloud of the adjacent Ag atoms. The catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) showed that the catalytic ORR activity of Ag nanowires are much better than Ag nanodendrites, and electron transfer number of Ag nanowires is similar to that of Pt (${\approx}4$).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.270-270
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• 2016

We fabricated an organic-inorganic nano laminated encapsulation layer using molecular layer deposition (MLD) combined with atomic layer deposition (ALD). The $Al_2O_3$ inorganic layers as an effective single encapsulation layer were deposited at 80 degree C using ALD with alternating surface-saturation reactions of TMA and $H_2O$. A self-assembled organic layers (SAOLs) were fabricated at the same temperature using MLD. MLD and ALD deposition process were performed in the same reaction chamber. The prepared SAOL-$Al_2O_3$ organic-inorganic nano laminate films exhibited good mechanical stability and excellent encapsulation property. The measurement of water vapor transmission rate (WVTR) was performed with Ca test. We controlled thickness-ratio of organic and inorganic layer, and specific ratio showed a lowest WVTR value. Also this encapsulation layer contained very few pin-holes or defects which were linked in whole area by defect test. To apply into real OLEDs panels, we controlled a film stress from tensile to compressive and flexibility defined as an elastic modulus with organic-inorganic ratio. It has shown that OLEDs panel encapsulated with nano laminate layer exhibits better properties than single layer encapsulated in acceleration conditions. These results indicate that the organic-inorganic nano laminate thin films have high potential for flexible display applications.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4033-4041
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• 2021

To better understand the permeability of uranium sandstone, improve the leaching rate of uranium, and explore the change law of pore structure characteristics and blocking mechanism during leaching, we systematically analyzed the microstructure of acid-leaching uranium sandstone. We investigated the variable rules of pore structure characteristics based on nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed the following: (1) The uranium concentration change followed the exponential law during uranium deposits acid leaching. After 24 h, the uranium leaching rate reached 50%. The uranium leaching slowed gradually over the next 4 days. (2) Combined with the regularity of porosity variation, Stages I and II included chemical plugging controlled by surface reaction. Stage I was the major completion phase of uranium displacement with saturation precipitation of calcium sulfate. Stage II mainly precipitated iron (III) oxide-hydroxide and aluminum hydroxide. Stage III involved physical clogging controlled by diffusion. (3) In the three stages of leaching, the permeability of the leaching solution changed with the pore structure, which first decreased, then increased, and then decreased.