• 제목/요약/키워드: Thermal desorption

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A Low-Cost Open-Source Air Sampler for the Sorbent Tube Sampling for TD-GC/MS Analysis

  • Jang, Hwa-yong;Oh, Han Bin
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제11권4호
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    • pp.95-102
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    • 2020
  • In this study, we provide full descriptions of how to make a low-cost and completely open-source laboratory-made air sampler that will be used for sample adsorption for thermal desorption-gas chromatography mass spectrometry (TD-GC/MS) analysis. It is well known that harmful gases cause bad effects on human bodies, so it is necessary to identify the types and amounts of gases in industrial sites. One of the most commonly used methods for gas sampling is to utilize a sorbent tube using an air sampler. Commercially available air samplers are expensive, typically priced between $1,000 and $2,000, and their design often cannot be modified to fit the experiment. To address these shortcomings, we have developed a do-it-yourself (DIY) air sampler that is not only cheap enough, but also completely open-source. Furthermore, the performance of the fabricated air sampler was validated in conjunction with TD-GC/MS for the analysis of volatile compounds.

Spindt Cathode Tip Processing to Enhance Emission Stability and High-Current Performance

  • Spindt, C.A.;Schwoebel, P.R.;Holland, C.E.
    • Journal of Information Display
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    • 제2권3호
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    • pp.44-47
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    • 2001
  • The extracted field emission current can be used to controllably heat microfabricated cold field emission cathode tips. The heating can be sufficient to smooth and recrystallize the tip surface by surface self-diffusion, and at least partially clean the surface of contaminants by thermal desorption. Self-heating not only allows for the achievement and maintenance of stable emission characteristics, but can be used to make the current-voltage characteristics of microfabricated field emitter tips nearly identical to one another. The resulting improvement in emission uniformity will allow for more reliable array operation at increased electron emission current densities.

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Temperature and leaching effects of zeolite-X derived from kaolin

  • Henry E. Mgbemere;Henry Ovri;Anna-Lisa Sargent
    • Advances in materials Research
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    • 제13권2호
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    • pp.103-114
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    • 2024
  • Zeolites are microporous materials that find applications in different fields due to their numerous interesting properties. This research investigated the effect of leaching on unheated Ifon kaolin in dilute hydrochloric acid and sulphuric acid. The hydrothermal method synthesized zeolite-X type, and the resulting sample was characterized using different techniques. The silica/alumina ratio in the synthesized sample was approximately 5.6, while Infrared spectra confirmed that the synthesized material was Zeolite-X. Based on the X-ray diffraction patterns, other phases were also formed in addition to zeolite-X crystals. Thermogravimetry results indicated that the synthesized zeolite was relatively stable below 500℃, so its weight loss was only 13% after heating to about 200℃. A differential thermal analyzer confirmed this amount of weight loss, and endothermic and exothermic reactions were also observed for the samples calcined respectively at 700 and 900℃. Based on Brunauer-Emmett-Teller (BET) analyses, samples at 700℃ showed slower adsorption-desorption isotherms, pore volume, and sizes than those at 900℃. These results have shown that leaching and calcination temperature significantly affect the type of zeolite produced.

Surface Segregation of Hydroniums and Chlorides in a Thick Ice Film at Higher Temperatures

  • Lee, Du Hyeong;Bang, Jaehyeock;Kang, Heon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.263-263
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    • 2013
  • This work examines the dynamic properties of ice surfaces in vacuum for the temperature range of 140~180 K, which extends over the onset temperatures for ice sublimation and the phase transition from amorphous to crystallization ice. In particular, the study focuses on the transport processes of excess protons and chloride ions in ice and their segregative behavior to the ice surface. These phenomena were studied by conducting experiments with a relatively thick (~100 BL) ice film constructed with a bottom $H_2O$ layer and an upper $D_2O$ layer, with excess hydronium and chloride ions trapped at the $H_2O$/$D_2O$ interface as they were generated by the ionization of hydrogen chloride. The migration of protons, chloride ions, and water molecules to the ice film surface and their H/D exchange reactions were measured as a function of temperature using the methods of low energy sputtering (LES) and Cs+ reactive ion scattering (RIS). Temperature programmed desorption (TPD) experiments monitored the desorption of water and hydrogen chloride from the surface. Our observations indicated that both hydronium and chloride ions migrated from the interfacial layer to segregate to the surface at high temperature. Hydrogen chloride gas desorbs via recombination reaction of hydronium and chloride ions floating on the surface. Surface segregation of these species is driven by thermodynamic potential gradient present near the ice surface, whereas in the bulk, their transport is facilitated by thermal diffusion process. The finding suggests that chlorine activation reactions of hydrogen chloride for polar stratospheric ice particles occur at the surface of ice within a depth of at most a few molecular layers, rather than in the bulk phase.

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팔라디움박막의 α 상영역 수소 활성화에너지 (Activation Energies of Hydrogen Absorption and Desorption in Pd Thin Films for the α phase)

  • 조영신
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.191-196
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    • 1999
  • 팔라디움 박막시료들(두께 18~67nm)에 대한 수소 흡수-방출 동역학을 4-극 전기비저항 측정법을 이용하여 연구하였다. 실험온도와 수소압력은 $25{\sim}50^{\circ}C$, 0~5 torr 범위였다. 팔라디움 박막은 고진공내에서 열증착 방법으로 사파이어 기판 위에 제작하였다. 수소 흡수-방출과정을 약 100회 반복할 때 까지 시료들의 분말화 현상은 관찰되지 않았으나 박막의 일부가 기판으로부터 분리되는 현상이 관찰되었다. 정방향 반응과 역방향 반응을 분리하여 분석하였다. 반응율에 대한 Arrhenius 그림에서 수소 흡수 방출 활성화 에너지를 얻었다. 팔라디움 박막의 활성화 에너지값들은 박막의 두께 변화에 강하게 의존하지 않았다. 그러나 매우 앓은 박막(두께 18nm)의 활성화 에너지값은 다른 박막의 활성화 에너지 값들보다 작은 경향을 보였다.

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수소화기상증착공정을 이용한 마그네슘하이드라이드 미세분말 합성 (Synthesis of Sub-Micron MgH2 using Hydriding Thermal Chemical Vapor Synthesis)

  • 강태희;김진호;한규성;김병관
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.455-460
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    • 2012
  • This work describes the hydriding chemical vapor synthesis (HCVS) of the $MgH_2$ in a hydrogen atmosphere and the product's hydriding-dehydridng properties. Mg powder was used as a starting material to synthesize $MgH_2$ and uniformly heated to a temperature of $600^{\circ}C$ for Mg vaporization. The effects of hydrogen pressure on the morphology and the composition of HCVS-$MgH_2$ were examined by using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It is clearly seen that after the HCVS process, the particle size of synthesized $MgH_2$ was drastically reduced to the submicron or micrometer-scale and these showed different shapes (needle-like nanofibers and angulated plate) depending on the hydrogen pressure. It was found that after the HCVS process, the $H_2$ desorption temperature of HCVS-$MgH_2$ decreased from 380 to $410^{\circ}C$, and the minimum hydrogen desorption tempreature of HCVS-$MgH_2$ powder with needle-like shape can be obtained. In addition, the enhanced hydrogen storage performance for needle-like $MgH_2$ was achieved during subsequent hydriding-dehydriding cycles.

유한요소 해석을 통해 온도와 상대습도에 따른 수분 흡습 및 탈습을 반영한 반도체 패키지 구조의 박리 예측 (Delamination Prediction of Semiconductor Packages through Finite Element Analysis Reflecting Moisture Absorption and Desorption according to the Temperature and Relative Humidity)

  • 엄희진;황연택;김학성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.37-42
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    • 2022
  • 최근 반도체 패키지 구조는 점점 더 얇아지고 복잡해지고 있다. 두께가 얇아짐에 이종 계면에서 물성차이에 의한 박리는 심화될 수 있으며 따라서 계면의 신뢰성이 패키징 설계에 중요한 요소라 할 수 있다. 특히, 반도체 패키징에 많이 사용되는 폴리머는 온도와 수분에 영향을 크게 받기 때문에 환경에 따른 물성 변화 고려가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 온도조건에서 수분의 흡습과 탈습을 모두 고려한 패키지 구조의 계면 박리 예측을 유한 요소 해석을 통해 수행하였다. 확산계수와 포화 수분 함량과 같은 재료의 물성은 흡습 실험을 통해 확보하였으며, 흡습 이후 TMA 와 TGA 를 통하여 각 재료의 수분 팽창 계수를 확보하였다. 각 계면의 접합 강도 평가를 위해 수분의 영향을 고려하여 다양한 온도 조건에서 마이크로 전단 실험을 수행하였다. 이러한 물성을 바탕으로 온도와 수분에 의해 발생하는 변형을 모두 고려한 패키지 박리 예측 해석을 수행하였으며, 결과적으로 리플로우 공정 동안의 실시간 수분 탈습 거동을 고려한 계면 박리 예측을 성공적으로 수행하였다.

구형 축열체를 사용한 축열기의 성능예측: 압력손실과 열전달의 관계 (Performance Prediction of Heat Regenerators with using Spheres: Relation between Heat Transfer and Pressure Drop)

  • 조한창;조길원;이용국
    • 에너지공학
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    • 제12권1호
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    • pp.35-41
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    • 2003
  • 본 연구에서는 배가스의 현열회수를 통해 연소기기의 열효율을 향상시키는 축열연소시스템에서 구형축열체를 이용한 축열기내 열유동을 해석할 수 있는 수치해석 코드를 개발하였다. 이를 통해 축열기내 비정상 열유동을 해석하고 축열기 길이를 포함한 축열기 형상과 축열체 구경에 따른 배열회수와 압력손실의 관계를 파악해 보았다. 수치해석은 1차원 2상 유체역학 모델을 도입하여 MacCormack방식으로 해를 얻었으며, 실험적 경향과 일치함을 알 수 있었다. 개발된 수치코드를 통해 얻은 결론은 축열기 길이가 길고 입자구경이 작으며 축열기내 유체 유속이 빠른 경우에 많은 배열을 회수할 수 있으나 압력손실이 커짐을 알 수 있었다.

CdS 나노입자틀 삽입한 Poly(2-Acetamidoacrylic acid) 수화젤 복합체의 열적 특성에 관한 연구 (Study on Thermal Properties of CdS - Embedded Poly(2-Acetamidoacrylic acid) Hydrogel Composite)

  • 박춘호;하은주;정종모;이장우;백현종
    • 폴리머
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    • 제33권1호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • Poly(2-acetamidoacrylic acid) (PAAA) 수화젤 기판 내에 수용액상에서 이온교환에 의해 잘 분산된 CdS 나노입자를 응집이 없는 새로운 형태의 나노복합체로서 합성하였다. TEM 이미지분석을 통하여, CdS/PAAA 수화젤 복합체내에 분포되어 있는 CdS 나노입자의 평균 직경은 4.5 nm이며, 복합체의 형태는 6개월이 지나도 그대로 유지됨을 알았다. TGA와 EGA를 이용하여 복합재료의 열적 안정성이 약 100도 정도 상승하며, 건조젤 내의 CdS 입자의 함량이 70 wt% 이상이 됨을 확인할 수 있었으며 또한 각 온도에서 휘발 또는 분해된 기체를 통해 성분 물질을 확인하였다.

알루미늄 분말 연소를 위한 고체 화학수소화물 기반 수소 점화 시스템 (Solid Chemical Hydride-Based Hydrogen Ignition System for Aluminum Powder Combustion)

  • 박길수;김태규
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.88-95
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    • 2019
  • 수소 토치 점화 시스템은 순수한 알루미늄을 이용하여 점화가 가능하고 점화 방법이 간단해 알루미늄 연소 시스템으로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 수소 토치 점화 시스템은 수소 공급을 위해 고압의 수소탱크가 필요해 무게가 무거워지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 화학수소화물인 $NaBH_4$를 이용한 수소 점화 시스템을 설계하였다. $NaBH_4$는 약 $500^{\circ}C$에서 열분해가 시작되고 수소가 발생한다. $NaBH_4$ 열분해 특성에 영향을 미치는 변인들을 분석하고, $NaBH_4$ 기반 수소 점화 시스템을 이용해 알루미늄 연소 실험을 수행하여 실제 시스템 적용 가능성에 대해 검증 하였다.