• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.88-99
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• 1992

광 전기분해시 양극으로 사용되는 산화티타늄 반도체 전극의 안정성을 증대시키고 효율향상을 위해서 순수한 티타늄 전극을 양극 산화법, 전기로 산화법, 불꽃 산화법으로 산화 피막을 제조하였으며 In을 Ti와 $TiO_2$소지에 전기도금을 한 후 전기로 산화법으로 혼합 산화물을 제조하였다. 또한 $Al_2O_3$ 와 NiO는 진공증착 방법을 이용하여 Ti 소지위에 증착시킨 후 전기로 산화법을 이용하여 혼합 산화물을 제조하였다. 에너지변환 효율(${\eta}$)은 인가전위에 따라서 다른 값을 갖는데 0.6V로 계산하여 보면 $1200^{\circ}C$의 불꽃으로 2분간 산화시킨 전극이 0.98%로 가장 큰 값을 가졌으며 양극 산화법으로 제조한 전극의 ${\eta}$는 0.14%로 작은 값을 보여 주었다. 한편 $800^{\circ}C$ 전기로에서 10분간 산화시킨 전극의 ${\eta}$는 0.57%로 띠간 에너지는 2.9eV로 나타났다. 한편 In을 Ti 및 $TiO_2$ 소지위에 전기도금시킨 전극의 ${\eta}$는 0.8%였으며 인가전위가 증가함에 따라서 ${\eta}$는 증가하였다. 그러나 $Al_2O_3$와 NiO를 Ti소지위에 진공증착시킨 전극의 ${\eta}$는 다른 전극들에 비해서 가장 낮은 값을 나타내었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권4호
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• pp.394-401
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• 2019

The unique study of TiO₂ sol-gel modified carbon paste electrode (CPE) nanocomposites have been developed for electrochemical sensor detecting fipronil pesticide compound. We develop the easy synthesized TiO₂ via a sol-gel method and modified in CPE which applied electrochemical system as cyclic voltammetry (CV) because the concentration is proportional with current peaks. We discover the TiO₂ optimal mass used of 0.1 g which is compared with 0.7 g carbon and 0.3 mL paraffin. It has high-current anodic (Ip_a) of 1.13×10³ μA and high-current cathodic (Ip_c) -0.96×10³ μA in scan rate of 0.5 V/s. The limit of detection (LOD) of fipronil has been determined of 34.0×10^-5 μM in percent recovery of 0.8%. Its high-stability for lifetime TiO₂-CPE nanocomposites was expressed for 13 days which mean that can be used for detecting fipronil pesticide.

• 한국재료학회지
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• 제14권2호
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• pp.133-140
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• 2004

We carried out anodic aluminum oxide (AAO) on a Si and a sapphire substrate. For anodic oxidation of Al two types of specimens prepared were Al(0.5 $\mu\textrm{m}$)!Si and Al(0.5 $\mu\textrm{m}$)/Ti(0.1 $\mu\textrm{m}$)$SiO_2$(0.1 $\mu\textrm{m}$)/GaN(2 $\mu\textrm{m}$)/Sapphire. Surface morphology of Al film was analyzed depending on the deposition methods such as sputtering, thermal evaporation, and electron beam evaporation. Without conventional electron lithography, we obtained ordered nano-pattern of porous alumina by in- situ process. Electropolishing of Al layer was carried out to improve the surface morphology and evaluated. Two step anodizing was adopted for ordered regular array of AAO formation. The applied electric voltage was 40 V and oxalic acid was used as an electrolyte. The reference electrode was graphite. Through the optimization of process parameters such as electrolyte concentration, temperature, and process time, a regular array of AAO was formed on Si and sapphire substrate. In case of Si substrate the diameter of pore and distance between pores was 50 and 100 nm, respectively. In case of sapphire substrate, the diameter of pore and distance between pores was 40 and 80 nm, respectively

• 한국재료학회지
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• 제14권12호
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• pp.876-884
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• 2004

This study was to investigate whether the bioactivity of the anodized and hydrothermally treated Ti-6Al-7Nb alloy were affected by the time of hydrothermal treatment. Anodizing was performed at current density 30 $mA/cm^2$ up to 300 V in electrolyte solutions containing $DL-{\alpha}-glycerophosphate$ disodium salt hydrate $(DL-{\alpha}-GP)$ and calcium acetate (CA). Hydrothermal treatment was done at $300^{\circ}C$ for 30 min, 1 hr, 2 hrs, and 4 hrs to produce a thin film layer of hydroxyapatite (HA). The bioactivity was evaluated from HA formation on the surfaces in a Hanks' solution with pH 7.4 at $36.5^{\circ}C$ for 10, 20, and 30 days. Anodic oxide films were porous with pore size of $1\sim4{\mu}m\;and\;3\sim4{\mu}m$ thickness. The anodic oxide films composed with strong anatase peak with presence of rutile peak, and showed the increase in intensity of anatase peak after hydrothermal treatment. It was shown that the intensity of anatase peak increased with increasing the time of hydrothermal treatment but was no difference in rutile peak. The corrosion voltage was the highest in the group of hydrothermal treatment for 2 hrs (Ecorr: -338.6 mV). The bioactivity in Hank's solution was accelerated with increasing the time of hydrothermal treatment.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.336-337
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• 2015

$TiO_2$는 표면적이 넓고 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되며, 최근 물분해 전극 적용 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 촉매제의 도핑이 연구되고 있으며 본 연구에서는 표면에 촉매를 도핑시키기 위한 두가지 방법을 연구하였다. 일반적으로 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이며 촉매가 균일하게 도핑이 될수록 성능은 향상된다. 본 연구에서는 루테늄을 촉매로 선택하였으며 서로 다른 도핑 방법과 용매 하에서 물분해 실험을 진행하여 두 가지 방법의 물분해 효율을 비교하였다.

• 상하수도학회지
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• 제33권1호
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• pp.31-41
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• 2019

Volatile organic compounds(VOCs) are toxic carcinogenic compounds found in wastewater. VOCs require rapid removal because they are easily volatilized during wastewater treatment. Electrochemical advanced oxidation processes(EAOPs) are considered efficient for VOC removal, based on their fast and versatile anodic electrochemical oxidation of pollutants. Many studies have reported the efficiency of removal of various types of pollutants using different anodes, but few studies have examined volatilization of VOCs during EAOPs. This study examined the removal efficiency for VOCs (chloroform, benzene, trichloroethylene and toluene) by oxidization and volatilization under a static stirred, aerated condition and an EAOP to compare the volatility of each compound. The removal efficiency of the optimum anode was determined by comparing the smallest volatilization ratio and the largest oxidization ratio for four different dimensionally stable anodes(DSA): Pt/Ti, $IrO_2/Ti$, $IrO_2/Ti$, and $IrO_2-Ru-Pd/Ti$. EAOP was operated under same current density ($25mA/cm^2$) and electrolyte concentration (0.05 M, as NaCl). The high volatility of the VOCs resulted in removal of more than 90% within 30 min under aerated conditions. For EAOP, the $IrO_2-Ru/Ti$ anode exhibited the highest VOC removal efficiency, at over 98% in 1 h, and the lowest VOC volatilization (less than 5%). Chloroform was the most recalcitrant VOC due to its high volatility and chemical stability, but it was oxidized 99.2% by $IrO_2-Ru/Ti$, 90.2% by $IrO_2-Ru-Pd/Ti$, 78% by $IrO_2/Ti$, and 75.4% by Pt/Ti anodes The oxidation and volatilization ratios of the VOCs indicate that the $IrO_2-Ru/Ti$ anode has superior electrochemical properties for VOC treatment due to its rapid oxidation process and its prevention of bubbling and volatilization of VOCs.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권1호
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• pp.39-45
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• 2009

연구목적: 최근 치과용 임플란트의 임상 경향이 전체 치료기간을 줄일 수 있는 방법에 관심이 집중됨에 따라 불활성의 티타늄 임플란트 표면에 활성을 부여하기 위한 다양한 표면처리 방법이 검토되고 있다. 본 연구에서는 높은 강도가 요구되는 부위의 임플란트 재료로서 사용되고 있지만 표면 특성이 순 티타늄에 비해 떨어지는 Ti-6Al-4V 합금의 골전도성을 개선할 목적으로 시행되었다. 연구 재료 및 방법: $20{\times}10{\times}2\;mm$의 Ti-6Al-4V 합금판을 준비한 다음 $TiO_2$ 나노튜브를 형성하기 위해 DC 정전원 장치의 양극과 음극에 각각 시편과 백금판을 결선하고 0.5 M $Na_2SO_4$와 1.0 wt% NaF를 함유하는 전해액을 사용하여 전압 20 V와 전류밀도 $30\;㎃/cm^2$ 조건에서 2시간 동안 양극산화 처리하였다. $TiO_2$ 나노튜브 형성 후 산화 피막층의 결정화를 유도하기 위해 $600^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였고, 표면활성도를 개선하기 위해 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 5시간 침적을 시행하였다. 준비한 시편의 표면 반응성을 조사하기 위해 pH와 무기이온의 농도를 사람의 혈장과 유사하게 조절한 Hanks 용액 (H2387, Sigma Chemical Co., USA)에 2주간 침적하였다. 결과: 20 V에서의 양극산화처리로 직경 48.0 - 65.0 ㎚ 범위의 무정형의 $TiO_2$ 나노튜브가 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 생성되는 양상을 보였다. $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서 2시간 열처리 후 상대적으로 강한 anatase 피크와 함께 rutile 피크가 관찰되었다. $TiO_2$ 나노튜브의 표면활성도는 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 개선되었다. 열처리와 전석회화 처리 후 SBF에 침적한 결과, $TiO_2$ rutile 피크의 상대적 강도는 크게 증가되었지만 HA의 석출은 저하되는 경향을 보였다. 결론: 이상의 결과로 미루어 볼 때, 양극산화 처리한 $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서의 열처리에 의해 피막층이 안정화되고, 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 표면에 인산칼슘층을 형성하는 것이 표면활성도를 개선하는데 유효함을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제31권5호
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• pp.251-260
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• 1998

Stainless Steel is being used widely for various purposes due to its good corrosion resistance. There have been many researches to produce colored stainless steel by several methods such as anodizing and ion-plating. In this experiment, we $Ti_XN$(C,O) on the films SUS304, aluminium, and glass substrates with DC magentron sputterinng system made by Leybold Hereus, and strdied the structur, corrsion and pit characture of the TiXN observed by TeM image was black and whink and white columnar hed a very fine(200$\AA$) dense sturcture,and the diffraction resistance at the $3{\times}10_6A/\textrm{cm}^2$ and $10_{10}\times{cm}^2$current density were obtained in the under-stoichiometry $Ti_xN$ compound of Ar/$N_2$(Ar:$N_2$=100:6, titanium-rich compound) and the over-stoichiometry compound of Ar/$N_2$((Ar:$N_2$=60:15) respectively. When the thiness was over 1.64$\mu\textrm{m}$, good pit resistance could be obtained and its improvement was especially affected by perfect surfaceface. Typical TiN anodic polarzation curves of very unstable corrosion were observed by $Ti_xN$ film on the glass and perfect film of 3.28$\mu\textrm{m}$ thickness.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권1호
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• pp.16-21
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• 2011

연구 목적: 높은 외력이 작용하는 부위의 임플란트 재료로서 사용되고 있는 Ti-6Al-7Nb 합금의 골유착을 개선하기 위한 방법의 하나로서 나노튜브 $TiO_2$ 층 생성하고 전석회화 처리한 다음 유사체액 중에서의 활성도를 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 양극산화처리는 glycerol에 20 wt% $H_2O$와 1 wt% $NH_4F$를 혼합하여 준비한 전해질 수용액에 전압 20 V, 전류밀도 20 mA/$cm^2$의 조건에서 1시간동안 통전하였다. 전석회화처리는 $80^{\circ}C$의 $Na_2HPO_4$ 수용액에 30분 동안 침적하고, 이어서$100^{\circ}C$의 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 30분 동안 침적하였으며, $500^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였다. 전석회화처리 후 표면층의 생체활성도를 조사하기 위해 $36.5^{\circ}C$, pH 7.4의 유사체액에 10일 동안 침적하였다. 결과: 1. 나노튜브 $TiO_2$ 층은 높은 자기정렬 형태를 갖고 큰 직경의 튜브들 사이 공간에 상대적으로 작은 직경의 튜브들이 생성되는 형태로 치밀한 구조를 이루었으며, 상부에서 하부로 갈수록 직경 감소를 보였다. 2.1 wt% $NH_4F$와 20 wt% $H_2O$를 함유하는 glycerol 전해액에서 20V의 전압을 인가하여 생성된 나노튜브들의 평균 길이는 $517.0{\pm}23.2\;nm$를 보였다. 3. 나노튜브 $TiO_2$ 층의 생체활성도는 $80^{\circ}C$의 0.5 M$Na_2HPO_4$ 수용액과 $100^{\circ}C$의 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 침적하는 전석회화처리 군의 경우에 크게 개선되어, 아파타이트의 석출 과정에서 나타나는 치밀한 돌기상과 이들을 가로지르는 미세 균열상이 관찰되었다. 결론: Ti-6Al-7Nb 합금을 나노튜브 $TiO_2$ 층 생성 후 전석회화 처리한 결과 생체활성도가 개선되었다.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제3권1호
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• pp.16-19
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• 2014

Anodic self-organized titania nanotube (TNT) arrays have a great potential as efficient electron-transport materials for dye-sensitized solar cells (DSSC). Herewith we report the photovoltaic and kinetic investigations for a series of heteroleptic ruthenium complexes (RD16-RD18) sensitized on TNT films for DSSC applications. We found that the RD16 device had an enhanced short-circuit current density ($J_{SC}/mAcm^{-2}=15.0$) and an efficiency of power conversion (${\eta}=7.2%$) greater than that of a N719 device (${\eta}=7.1%$) due to the increasing light-harvesting and the broadened spectral features with thiophene-based ligands. However, the device made of RD17 (adding one more hexyl chain) showed smaller $J_{SC}(14.1mAcm^{-2})$ and poorer ${\eta}(6.8%)$ compare to those of RD16 due to smaller amount of dye-loading and less efficient electron injection for the RD17 device than for the RD16 device. For the RD18 dye (adding one more thiophene unit and one more hexyl chain), we found that the device showed even lower $J_{SC}(13.2mAcm^{-2}) $ that led to a poorest device performance (${\eta}=6.2%$) for the RD18 device. These results are against to those obtained from the same dyes sensitized on $TiO_2$ nanoparticle films and they can be rationalized according to the electron transport kinetics measured using the methods of charge extraction and transient photovoltage decays.