• Title/Summary/Keyword: ZnS:Ag

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Fabrication of C2H2 Gas Sensors Based on Ag/ZnO-rGO Hybrid Nanostructures and Their Characteristics (Ag/ZnO-rGO 하이브리드 나노구조 기반 C2H2 가스센서의 제작과 그 특성)

  • Lee, Kwan-Woo;Chung, Gwiy-Sang
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.24 no.1
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    • pp.41-46
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    • 2015
  • In this work, pure hierarchical ZnO structure was prepared using a simple hydrothermal method, and Ag nanoparticles doped hierarchical ZnO structure was synthesized uniformly through photochemical route. The reduced graphene oxide (rGO) has been synthesized by typical Hummer's method and reduced by hydrazine. Prepared Ag/ZnO nanostructures are uniformly dispersed on the surface of rGO sheets using ultrasonication process. The synthesized samples were characterized by SEM, TEM, EDS, XRD and PL spectra. The average size of prepared ZnO microspheres was around $2{\sim}3{\mu}m$ and showed highly uniform. The average size of doped-Ag nanoparticles was 50 nm and decorated into ZnO/rGO network. The $C_2H_2$ gas sensing properties of as-prepared products were investigated using resistivity-type gas sensor. Ag/ZnO-rGO based sensors exhibited good performances for $C_2H_2$ gas in comparison with the Ag/ZnO. The $C_2H_2$ sensor based on Ag/ZnO-rGO had linear response property from 3~1000 ppm of $C_2H_2$ concentration at working temperature of $200^{\circ}C$. The response values with 100 ppm $C_2H_2$ at $200^{\circ}C$ were 22% and 78% for Ag/ZnO and Ag/ZnO-rGO, respectively. In additions, the sensor still shows high sensitivity and quick response/recovery to $C_2H_2$ under high relative humidity conditions. Moreover, the device shows excellent selectivity towards to $C_2H_2$ gas at optimal working temperature of $200^{\circ}C$.

Electrical and optical properties of Ag/ZnO multilayer thin film by the FTS (FTS법으로 제작한 Ag/ZnO 박막의 전기적, 광학적 특성)

  • Rim, Y.S.;Kim, S.M.;Son, I.H.;Lee, W.J.;Choi, M.K.;Kim, K.H.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.102-108
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    • 2008
  • We have studied the properties of Ag/undoped ZnO (ZnO) multilayer thin films deposited on glass substrate by the facing targets sputtering method. In an attempt to find out the optimum conditions of the Ag thin film, which would be coated on the ZnO thin film, we investigated the changes of sheet resistance, transmittance and surface morphology as a function of deposition times and the substrate temperature. The electrical and optical characteristics of Ag/ZnO multilayers were evaluated by a four-point probe, a UV/VIS spectrometer with a spectral range of 390-770 nm, a X-ray Diffractometer (XRD), an atomic force microscope (AFM) and a Field Emission Scanning Electron Microscope (SEM), respectively. We were able to prepare the Ag/ZnO multilayer thin film with sheet resistance of 9.25 $\Omega/sq.$ and transmittance of over 80% at 550nm.

Formation of $SnO_2$Coating Layer on the Surface of ZnS Powders (ZrS 분말표면상에 $SnO_2$코팅막의 형성)

  • 강승구;김강덕
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.3
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    • pp.287-292
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    • 2001
  • 본 실험은 목적은 CRT(Cathode Ray Tube)용 청색 형광체인 ZnS:Ag 분말 표면에 액상법으로 SnO$_2$를 균일하게 코팅하는 공정조건을 연구하는 것이다. 용매로서 물을 사용하고, Sn의 공급물질로서 SnCl$_4$.4$H_2O$, 침전 촉매로서 CO(NH$_2$)$_2$를 각각 사용하여, 균일 침전 방법으로 ZnS:Ag 분말표면에 SnO$_2$를 코팅할 수 있었다. 초기에 첨가되는 SnCl$_4$.4$H_2O$의 량이 Sn/Zn의 몰비기준으로 0.017인 경우에 ZnS:Ag 분말표면에 Sn(OH)$_4$가 균일하게 코팅되지만, 그 이상 첨가되면 과량의 Sn(OH)$_4$가 입자들 사이에 응집되었다. 코팅된 Sn(OH)$_4$는 비정질 구조로 규명되었으며, 이를 SnO$_2$결정상으로 전이시키기 위하여 300~$700^{\circ}C$ 범위 내에서 열처리를 행하였다. 비정질 Sn(OH)$_4$는 20$0^{\circ}C$이하에서 탈수되었고 45$0^{\circ}C$부터 SnO$_2$로 결정화되기 시작하였다. 순수한 ZnS의 경우, 50$0^{\circ}C$이하에서는 상변화가 없으나, $600^{\circ}C$에서 일부 산화되었으며 $700^{\circ}C$에서는 완전히 ZnO로 산화되므로, ZnS의 산화방지 및 SnO$_2$의 결정화를 동시에 만족하는 최고 열처리온도는 50$0^{\circ}C$로 규명되었다. 그러나 ZnS에 SnO$_2$가 코팅된 시편의 경우에는 $600^{\circ}C$가 되어도 ZnS 상이 거의 산화되지 않았고, $700^{\circ}C$에서도 ZnS와 ZnO 상이 공존한 것으로 보아 SnO$_2$코팅이 ZnS의 산화를 억제하는 것으로 나타났다.

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액상법에 의한 단분산 ZnS입자 및 피복형복합입자의 합성

  • 김영도;신건철
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.27-31
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    • 1997
  • 액상법에 의한 단분산 ZnS입자의 합성을 60~9$0^{\circ}C$에서 행하여, 반응조건이 ZnS입자의 형태에 미치는 효과를 검토했다. ZnS입자의 형태는 반응 시간의 경과와 더불어 단분산으로부터 다분산 혹은 응집체로 변화하였다. 반응 온도 60~9$0^{\circ}C$에서 초기 농도적이 중간값이고, 반응시간이 짧을 경우 입경 0.2~0.8$\mu\textrm{m}$의 구상 단분산 입자를 얻었다. 또한 Ag$_2$NO$_3$, EtOH용액, $0^{\circ}C$에서, Ag$_2$S에 의한 ZnS의 균일 피복이 가능하였다.

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Evaluation of the cell viability and antimicrobial effects of orthodontic bands coated with silver or zinc oxide nanoparticles: An in vitro study

  • Rashin Bahrami;Maryam Pourhajibagher;lireza Badiei;Reza Masaeli;Behrad Tanbakuchi
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.53 no.1
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    • pp.16-25
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    • 2023
  • Objective: We aimed to evaluate the cell viability and antimicrobial effects of orthodontic bands coated with silver or zinc oxide nanoparticles (nano-Ag and nano-ZnO, respectively). Methods: In this experimental study, 30 orthodontic bands were divided into three groups (n = 10 each): control (uncoated band), Ag (silver-coated band), and ZnO (zinc oxide-coated band). The electrostatic spray-assisted vapor deposition method was used to coat orthodontic bands with nano-Ag or nano-ZnO. The biofilm inhibition test was used to assess the antimicrobial effectiveness of nano-Ag and nano-ZnO against Streptococcus mutans, Lactobacillus acidophilus, and Candida albicans. Biocompatibility tests were conducted using the 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide assay. The groups were compared using oneway analysis of variance with a post-hoc test. Results: The Ag group showed a significantly higher reduction in the number of L. acidophilus, C. albicans, and S. mutans colonies than the ZnO group (p = 0.015, 0.003, and 0.005, respectively). Compared with the control group, the Ag group showed a 2-log10 reduction in all the microorganisms' replication ability, but only S. mutants showed a 2-log10 reduction in replication ability in the ZnO group. The lowest mean cell viability was observed in the Ag group, but the difference between the groups was insignificant (p > 0.05). Conclusions: Coating orthodontic bands with nano-ZnO or nano-Ag induced antimicrobial effects against oral pathogens. Among the nanoparticles, nano-Ag showed the best antimicrobial activity and nano-ZnO showed the highest biocompatibility.

Stability of Tris(2-cyclohexylaminoethyl)amine-Zn(II) Complex (Tris(2-cyclohexylaminoethyl)amine-Zn(II) 착물의 안정성)

  • Yong Woon Shin;Hyun Sook Baek;Jae-Kyung Yang;Jineun Kim;Moo Lyong Seo
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.47 no.2
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    • pp.121-126
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    • 2003
  • Tris(2-cyclohexylaminoethyl)amine (L) was synthesized by the Schiff base condensation reaction of tris(2-aminoethyl)amine with cyclohexanone, followed by reduction. The thermodynamic characteristics, mole ratio and formation constant of [Zn(II)-L] complex were measured by the cyclic voltammetry and isothermal titration. In the case of Zn(II), well-defined cathodic and anodic peak were obtained at -1.02V and -0.48V vs Ag/AgCl , respectively. For the [Zn(II)-L] complex, both peaks were obtained at -1.19V and -0.45V vs Ag/AgCl, respectively. In addition, the peak height gradually increases as the scan rate increases, suggesting that the currents obtained were diffusion - controlled. The mole ratio and stability constant of the complex measured cyclic voltammerty were 1:1 and logK$_f$= 5.8, respectively. And the mole ratio and stability constant of the complexe calculated by isothermal titration method was 1:1 and logK =5.4, respectively. ${\Delta}$H, ${\Delta}$G and T${\Delta}$S for the complex formation were -53.0 kJ/mol, -31.1 kJ/mol, and -21.9 J/K at 25 ${\circ}$C, respectively.

Ag가 코팅된 ZnO nanorod 구조의 광학적 특성 연구

  • Go, Yeong-Hwan;Lee, Dong-Hun;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.209-209
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    • 2010
  • 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.

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Microstructure and Mechanical Properties of Strip Casted Ag-27%Cu-25%Zn-3%Sn Brazing Alloy (브레이징용 Ag-27%Cu-25%Zn-3%Sn 박판 주조 스트립의 미세조직 및 기계적 특성 연구)

  • Kim, S.J.;Kim, M.C.;Lee, K.A.
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.313-316
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    • 2008
  • This work sought to examine the suitability of twin roll strip casting for Ag-27%Cu-25%Zn-3%Sn brazing alloy (BAg-7A) and to investigate the mechanical properties and microstructure of the strip. The effect of aging heat treatment on the properties was also studied,. This new manufacturing process has applications in the production of the brazing alloy. XRD and microstructural analysis of the Ag-27%Cu-25%Zn-3%Sn strip represented eutectic microstructure of a Cu-rich phase and a Ag-rich matrix regardless of heat treatment. The results of mechanical tests showed tensile strength of 470MPa, a significant enhancement, and an 18% elongation of the twin roll casted strip, due mainly to the solid solution strengthening of Zn atoms (${\sim}20%$) in the Cu-rich phases. Tensile results showed gradually decreasing strengths and increasing elongation with aging heat treatment. Microstructural evolution and fractography were also investigated and related to the mechanical properties.

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ZnO/Ag/ZnO Thin Films With Different Metal Layer Thickness (Metal Layer의 두께 변화에 따른 ZnO/Ag/ZnO 다층 박막의 특성 연구 Properties of Multi Layer)

  • Lee, Seung-Min;Lee, Sang-Ryeol;Kim, Hong-Bae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.352-352
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    • 2013
  • 국내 에너지 소비량의 21.6%가 건물 분야에 소비되고 있다. 창호는 벽체에 비해 8~10배 이상 낮은 단열 특성을 가지기 때문에 열 손실량이 크다. 유리는 창호를 이루는 요소 중 가장 큰 면적을 차지하고 있으며, 창호의 단열성능을 2배로 향상시키면 30% 이상 건물의 에너지 절감 효과를 가질 수 있다. 창호의 단열 성능을 향상시키기 위해서 Low-e(emissivity) 기술 연구가 진행 중이다. 이번 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 시스템을 사용하여 XG 유리기판 위에 ZnO박막을 증착하고, evaporator 장비를 사용하여 metal층인 Ag를 증착하였다. 그리고 다시 한번 ZnO박막을 증착하였다. Low-e 연구에 활용할 수 있는지를 확인하기 위해 XRD, AFM, 투과도를 측정하였다. ZnO박막의 증착 조건은 초기압력 $3.0{\times}10^{-6}$ Torr, 공정압력 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr, RF파워 30 W, Ar gas는 50 sccm, 증착온도는 상온으로 하였다. Metal층인 Ag를 증착하기 위해 evaporator의 증착 조건은 Rotate rate 2 rpm, voltage 0.3V, 공정압력 $5.0{\times}10^{-6}$ Torr이며, 변수로 Ag두께를 3,5,7,9,11,13,15 nm로 하였다. AFM 측정결과 Ag두께가 증가할수록 RMS roughness값이 높아졌으며, 최소 0.71 nm의 거칠기를 가지는 것을 확인하였다. XRD분석결과 37도 부근의 피크가 발생하여 ZnO 박막이 결정질 구조임을 확인할 수 있었다. 그리고 UV-Visible-NIR 분광 광도계를 이용하여 광학적 투과를 측정한 결과 Ag두께가 13 nm일 때 가시광 영역의 투과도가 최대 75%, 적외선 영역의 투과도가 최소 28%로 좋은 차단 특성을 가지는 것을 확인하였다. 위 결과들로 ZnO 박막이 Low-e 기술에 활용될 수 있음을 확인하였다.

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