Kim, Kang Min;Jeong, Kyung Mi;Park, No-Kuk;Lee, Tae Jin;Kang, Misook
Clean Technology
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v.21
no.4
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pp.271-277
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2015
A photocatalyst which mixed by the commercialized P25-TiO2 and a synthesized AgxO was used in an appropriate weight ratio to effectively produce hydrogen gas in this study. The AgxOs were synthesized with the conventional sol-gel method, and tetramethylammonium hydroxides were added at the synthesis process in order to stabilize the solutions, and then the solutions were heat-treated at the temperatures of -5, 25, and 50 ℃, resulted to obtain the three types of silver oxides. Physicochemical properties of the synthesized AgxOs were identified through X-ray diffraction analysis (XRD), scanning emission microscopy (SEM), ultraviolet-visible spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In the photolysis results of water/methanol (weight ratio 1:1) solution, the mixture of P25-TiO2/AgxO exhibited a significantly higher hydrogen gases evolution, compared to that of pure P25-TiO2. Additionally, the addition of H2O2 as an supplement oxidant and in AgxO synthesized at 50 ℃ improved the hydrogen production efficiency. In particular, the emitted hydrogen gases reached to 13,000 μmol during 8 hours when a mixed catalyst, AgxO of 0.1 g and P25-TiO2 of 0.9 g, were used.
X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) has been empolyed to investigate the structure of PbO-Bi2O3-Ga2O3 glasses. XPS OIS spectra recorded from binary PbO-Ga2O3 glasses clearly showed the presence of two peacks due to bridging and non-bridging oxygens, respectively. Gaussin best-fit deconvolution of the OIS peaks suggested there are substaintial amount of non-bridging oxygens in the structure. Therefore, in addition to the glassforming and charge compensating roles of PbO as suggested from the previous works, role of PbO as network modifiers needs to be considered. Addition of Bi2O3 to binary glasses resulted in the rapid decrease in the amount of non-bridging oxygens as well as in values of FWHM (Full Width at the Half Maximum intensity). It is believed that Bi2O3 form distorted BiO6 octahedra and therefore, work as intermediates. Infrared spectra also suggested that Ga2O3 behave as network-formers in the form of GaO4- tetrahedra.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2015.08a
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pp.97-97
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2015
전 세계적으로 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제를 해결하기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 신재생에너지에는 수소 에너지, 자연 에너지(태양열, 지열 등), 바이오 매스 에너지 등이 포함된다. 이 중 수소 에너지는 지구상에 풍부하게 존재하고 있는 물과 탄화수소로부터 얻어지며, 연소 시에도 다시 물을 형성하여 오염 물질을 배출하지 않는 차세대 무공해 에너지원으로써 주목을 받고 있다. 수소 제조를 위한 공정에는 수증기 개질 공정(steam reforming), 부분 산화(partial oxidation) 및 자열개질(autothermal reforming) 등이 있으며 실제로 생산되는 대부분의 수소는 탄소/수소비(1:4)가 높은 메탄($CH_4$) 가스를 이용한 메탄 수증기 개질 공정(steam methane reforming)을 통하여 제조된다. 이 때 수소 제조의 고효율화 및 저비용화를 위해서는 반응물에 대한 높은 선택도, 고활성도 및 높은 안정성을 갖는 촉매가 반드시 필요하며, 대표적으로 Ni, Pt, Ru 등이 보고되고 있다. 이러한 촉매들은 대부분 세라믹 pellet 형태로 제작되어 왔으나 열전도도가 낮고 물리적 충격에 취약하다는 단점이 존재한다. 따라서 우리는 이러한 단점을 극복하고, 촉매의 활성을 높이기 위하여 다공성 금속 합금 폼을 촉매 지지체로 도입하였다. 또한, 다공성 금속 합금 폼 표면에 촉매의 분산 및 안정성을 향상시키기 위해 지지체와 촉매 사이에 원자층 증착법을 이용하여 inter-layer를 도입하였다. 이들의 구조, 형태, 및 표면의 화학적 상태는 주사전자현미경, EDS (energy dispersive spectroscopy)가 탑재된 주사전자현미경, X-선 회절, 및 X-선 광전자 분광법을 이용하여 규명하였다. 더하여 정전압-전류 측정법 및 유도 결합 플라즈마 분광 분석기을 이용하여 전기 화학 반응을 유도하고, 반응 후 전해질의 성분분석을 통해 촉매와 지지체 간의 안정성을 평가하였다. 따라서 본 결과들은 한국진공학회 하계정기학술대회를 통해 좀 더 자세히 논의될 것이다.
Song, Wooseok;Myung, Sung;Lee, Sun Sook;Lim, Jongsun;An, Ki-Seok
Composites Research
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v.29
no.4
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pp.151-155
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2016
Graphene has been a valuable candidate for use as electrodes for supercapacitors. In order to improve the surface area of graphene, three-dimensional graphene was synthesized on porous Ni nanostructure using thermal chemical vapor deposition and microwave plasma chemical vapor deposition. The structural and chemical characterization of synthesized graphene was performed by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. It was confirmed that three-dimensional and high-crystalline multilayer graphene onto various substrates was synthesized successfully.
Park, Jin Wook;Park, Seong-Soo;Ahn, Byung Hyun;Hong, Seong-Soo;Lee, Gun Dae
Clean Technology
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v.21
no.4
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pp.235-240
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2015
In this study, vanadium dioxide was doped with titanium (0~0.5 at %) to improve thermochromic properties. The titanium doped vanadium dioxide (Ti-VO2) particles were prepared via thermolysis process using vanadyl sulfate, ammonium bicarbonate and titianium chloride as precursors. The crystal structure, morphology, chemical bonding and thermochromic properties were investigated by using XRD, FE-SEM, XPS, DSC and UV-Vis-NIR spectroscopy. It was found that titanium was successfully doped into the crystal lattice of VO2 and the obtained Ti-VO2 particles have monoclinic structure. With increasing Ti concentration, the particle size and phase transition temperature of Ti-VO2 particles decreased and NIR switching efficiency increased.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.18
no.1
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pp.49-53
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2011
Diamond-like carbon (DLC) films is a metastable form of amorphous carbon containing a significant fraction of Sp3 bond. DLC films have been characterized by a range of attractive mechanical, chemical, tribological, as well as optical and electrical properties. In this study DLC films were prepared by the RF magnetron sputter system on $SiO_2$ substrates using graphite target. The effects of the post annealing temperature on the Property variation of the DLC films were examined. The DLC films were annealed at temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$ using rapid thermal process equipment in vacuum. The variation of electrical property and surface morphology as a function of annealing treatment was investigated by using a Hall Effect measurement and atomic force microscopy. Raman and X-ray photoelectron spectroscopy analyses revealed a structural change in the DLC films.
In this work, the effect of fiber array direction including $0^{\circ}$, $0^{\circ}/90^{\circ}$, $0^{\circ}/45^{\circ}/-45^{\circ}$ was investigated for mechanical properties of basalt fiber-reinforced composites. Mechanical properties of the composites were studied using interlaminar shear strength (ILSS) and critical stress intensity factor ($K_{IC}$) measurements. The cross-section morphologies of basalt fiber-reinforced epoxy composites were observed by scanning electron microscope (SEM). Also, the surface properties of basalt fibers were determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). From the results, it was observed that acid treated basalt fiber-reinforced composites showed significantly higher mechanical interfacial properties than those of untreated basalt fiber-reinforced composites. These results indicated that the hydroxyl functional groups of basalt fibers lead to the improvement of the mechanical interfacial properties of basalt fibers/epoxy composites in the all array direction.
The surface modification and characterization of Ar-plasma treated polypropylene (PP) blend are investigated using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and contact angle measurement. An increase in Ar-plasma treatment time leads to an increase in wettability, oxygen containing polar functional groups, the amount of talc, and surface roughness on the PP blend surface. A careful observation using SEM indicates that there exists a skin layer consisting of only PP component. The difference in viscosity between PP and rubber particles facilities the formation of skin layer. However, it is found that an increase in Ar-plasma treatment time helps to decrease the thickness of skin layer. Additional methodologies for the elimination of skin layer during injection molding are also discussed. The surface modification and morphological alteration induced by Ar-plasma treatment provides a hydrophilic state, followed by the improvement in wettability, on the PP blend surface.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.08a
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pp.255-255
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2013
최근 그래핀 연구와 더불어 2차원 구조의 나노소재에 대한 관심이 급증하면서 육각형의 질화붕소(hexagonal boron nitride; h-BN) 박막(nanosheet)이나 붕소 탄화질화물(boron caronitride; BCN) 박막과 같은 2차원 구조체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 BCN은 반금속(semimetal)인 흑연(graphite)과 절연체인 h-BN이 결합된 박막으로 원소의 구성 비율에 따라 전기적 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 다양한 나노소자로의 응용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 폴리스틸렌(polystyrene, PS)과 보레인 암모니아(borane ammonia)를 고체 소스로 이용하여 열화학 기상증착법을 이용하여 BCN 박막를 SiO2 기판 위에 직접 합성하였다. SEM과 AFM 관측을 통해 합성된 BCN 박막을 확인하였으며, RMS roughness가 0.5~2.6 nm로 매우 낮은 것을 확인하였다. 합성과정에서 PS의 양을 조절하여 BCN 박막의 탄소의 밀도를 성공적으로 제어하였으며, 이에 따라 전기적인 특성이 제어되는 양상을 확인하였다. 또한 합성온도 변화에 따른 BCN 박막의 전기적인 특성이 제어되는 양상을 확인하였다. 추가적으로 같은 방법을 이용하여 BCN 박막을 Ni 위에서 합성하여 SiO2 기판위에 전사 하였다. 합성된 BCN 박막의 구조적 특징과 화학적 조성 및 결합 상태를 투과전자현미경(transmission electron microscopy), X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 조사하였다.
본 연구에서는 GaAs 소자제작 및 epi-layer 성장 공정에 있어 이용되어지는 HCI, H3PO4, 탈이온수(de-ionized water:DIW)를 통한 습식제정후 공기중 노출에 따른 오염을 최소화하여 표면상태 변화를 진성적(intrinsic)으로 관찰하고자 모든 세정처리를 아르곤 가스(argon gas)로 분위기가 유지되는 glove box에서 수행하였으며, 표면조성 및 결합상태 변화에 대한 관찰은 X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 이루어졌다. 고진공하에서 GaAs를 벽개하여 관찰함으로써 Ga이 대기중 산소이온과 우선적으로 결합함을 알 수 있었고, 이런 GaAs 표면의 반응성에 대한 고찰을 바탕으로 습식세정에 따른 화학반응 기구가 제시 되어졌다. HCI 및 H3PO4/DIW/HCI처리후 CI-이온의 Ga 이온과의 반응에 의한 Ga-CI결합의 형성과 As 산화물의 높은 용해도에 따른 As 산화물의 완전한 제거 및 식각전 초기(bare)GaAsvyaus에 존재하는 원소(elemental)As 상태의 식각후 잔류가 관찰되어졌다. 또 HCI, H3PO4/DIW/HCI 처리하고 DIW로 세척후 표면상태 변화를 관찰한 결과, DIW처리에 의해 elemental As 상태가 증가함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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