The pristine fluorine-doped $SnO_2$ (abbreviated as FTO) inverse opal (IO) was developed using a 410 nm polystyrene bead template. The nanolayered copper tungsten oxide ($CuWO_4$) was decorated on the FTO IO film using a facile electrochemical deposition, subsequently followed by annealing at $500^{\circ}C$ for 90 min. The morphologies, crystalline structure, optical properties and photoelectrochemical characteristics of the FTO and $CuWO_4$-decorated FTO (briefly denoted as $FTO/CuWO_4$) IO film were investigated by field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy, showing FTO IO in the hexagonally closed-pack arrangement with a pore diameter and wall thickness of about 300 nm and 20 nm, respectively. Above this film, the $CuWO_4$ was electrodeposited by controlling the cycling number in cyclic voltammetry, suggesting that the $CuWO_4$ formed during 4 cycles (abbreviated as $CuWO_4$(4 cycles)) on FTO IO film exhibited partial distribution of $CuWO_4$ nanoparticles. Additional distribution of $CuWO_4$ nanoparticles was observed in the case of $FTO/CuWO_4$(8 cycles) IO film. The $CuWO_4$ layer exhibits triclinic structure with an indirect band gap of approximately 2.5 eV and shows the enhanced visible light absorption. The photoelectrochemical (PEC) behavior was evaluated in the 0.5 M $Na_2SO_4$ solution under solar illumination, suggesting that the $FTO/CuWO_4$(4 cycles) IO films exhibit a photocurrent density ($J_{sc}$) of $0.42mA/cm^2$ at 1.23 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE, denoted as $V_{RHE}$), while the FTO IO and $FTO/CuWO_4$(8 cycles) IO films exhibited a $J_{sc}$ of 0.14 and $0.24mA/cm^2$ at $1.23V_{RHE}$, respectively. This difference can be explained by the increased visible light absorption by the $CuWO_4$ layer and the favorable charge separation/transfer event in the cascading band alignment between FTO and $CuWO_4$ layer, enhancing the overall PEC performance.
Lithium metal is the most promising anode for next-generation lithium-ion batteries due to its lowest reduction potential (-3.04 V vs. SHE) and high specific capacity (3860 mAh/g). However, the dendritic formation under high charging current density remains one of main technical barriers to be used for commercial rechargeable batteries. To address these issues, tremendous research to suppress lithium dendrite formation have been conducted through new electrolyte formulation, robust protection layer, shape-controlled lithium metal, separator modification, etc. However, Li/Li symmetric cell test is always a starting or essential step to demonstrate better lithium dendrite formation behavior with lower overpotential and longer cycle life without careful analysis. Thus, this review summarizes overpotential behaviors of Li/Li symmetric cells along with theoretical explanations like initial peaking or later arcing. Also, we categorize various overpotential data depending on research approaches and discuss them based on peaking and arcing behaviors. Thus, this review will be very helpful for researchers in lithium metal to analyze their overpotential behaviors.
Young-Ju Kim;Je Hong Park;Si Beom Yu;Seungwon Jeong;Kang Min Kim;Jeong Ho Ryu
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.33
no.4
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pp.153-157
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2023
In order to manufacture a semiconductor circuit, etching, cleaning, and deposition processes are repeated. During these processes, the inside of the processing chamber is exposed to corrosive plasma. Therefore, the coating of the inner wall of the semiconductor equipment with a plasma-resistant material has been attempted to minimize the etching of the coating and particle contaminant generation. In this study, we mixed AlF3 powder with the solid-state reacted yttrium oxyfluoride (YOF) in order to increase plasma-etching resistance of the plasma spray coated YOF layer. Effects of the mixing ratio of AlF3 with YOF powder on crystal structure, microstructure and chemical composition were investigated using XRD and FE-SEM. The plasma-etching ratios of the plasma-spray coated layers were calculated and correlation with AlF3 mixing ratio was analyzed.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.36
no.5
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pp.500-504
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2023
In this study, the heteroepitaxial thin film growth of β-Ga2O3 was studied according to the position of the susceptor in mist-CVD. The position of the susceptor and substrate was moved step by step from the center of the hot zone to the inlet of mist in the range of 0~50 mm. It was confirmed that the average thickness increased to 292 nm (D1), 521 nm (D2), and 580 nm (D3) as the position of the susceptor moved away from the center of the hot zone region. The thickness of the lower region of the substrate is increased compared to the upper region. The surface roughness of the lower region of the substrate also increased because the nucleation density increased due to the increase in the lifetime of the mist droplets and the increased mist density. Therefore, thin film growth of β-Ga2O3 in mist-CVD is performed by appropriately adjusting the position of the susceptor (or substrate) in consideration of the mist velocity, evaporation amount, and temperature difference with the substrate, thereby determining the crystallinity of the thin film, the thickness distribution, and the thickness of the thin film. Therefore, these results can provide insights for optimizing the mist-CVD process and producing high-quality β-Ga2O3 thin films for various optical and electronic applications.
Xianan Dong ;Liangliang Kong ;Lei Huang ;Yong Su ;Xuewang Li;Liu Yang;Pengmin Ji ;Weiping Li ;Weizu Li
Journal of Ginseng Research
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v.47
no.3
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pp.458-468
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2023
Background: As a complication of Type II Diabetes Mellitus (T2DM), the etiology, pathogenesis, and treatment of cognitive dysfunction are still undefined. Recent studies demonstrated that Ginsenoside Rg1 (Rg1) has promising neuroprotective properties, but the effect and mechanism in diabetes-associated cognitive dysfunction (DACD) deserve further investigation. Methods: After establishing the T2DM model with a high-fat diet and STZ intraperitoneal injection, Rg1 was given for 8 weeks. The behavior alterations and neuronal lesions were judged using the open field test (OFT) and Morris water maze (MWM), as well as HE and Nissl staining. The protein or mRNA changes of NOX2, p-PLC, TRPC6, CN, NFAT1, APP, BACE1, NCSTN, and Ab1-42 were investigated by immunoblot, immunofluorescence or qPCR. Commercial kits were used to evaluate the levels of IP3, DAG, and calcium ion (Ca2+) in brain tissues. Results: Rg1 therapy improved memory impairment and neuronal injury, decreased ROS, IP3, and DAG levels to revert Ca2+ overload, downregulated the expressions of p-PLC, TRPC6, CN, and NFAT1 nuclear translocation, and alleviated Aβ deposition in T2DM mice. In addition, Rg1 therapy elevated the expression of PSD95 and SYN in T2DM mice, which in turn improved synaptic dysfunction. Conclusions: Rg1 therapy may improve neuronal injury and DACD via mediating PLC-CN-NFAT1 signal pathway to reduce Aβ generation in T2DM mice.
Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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v.48
no.2
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pp.34-45
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2016
Global warming and climate change have been caused by combustion of fossil fuels. The greenhouse gases contributed to the rise of temperature between $0.6^{\circ}C$ and $0.9^{\circ}C$ over the past century. Presently, fossil fuels account for about 88% of the commercial energy sources used. In developing countries, fossil fuels are a very attractive energy source because they are available and relatively inexpensive. The environmental problems with fossil fuels have been aggravating stress from already existing factors including acid deposition, urban air pollution, and climate change. In order to control greenhouse gas emissions, particularly CO2, fossil fuels must be replaced by eco-friendly fuels such as biomass. The use of renewable energy sources is becoming increasingly necessary. The biomass resources are the most common form of renewable energy. The conversion of biomass into energy can be achieved in a number of ways. The most common form of converted biomass is pellet fuels as biofuels made from compressed organic matter or biomass. Pellets from lignocellulosic biomass has compared to conventional fuels with a relatively low bulk and energy density and a low degree of homogeneity. Thermal pretreatment technology like torrefaction is applied to improve fuel efficiency of lignocellulosic biomass, i.e., less moisture and oxygen in the product, preferrable grinding properties, storage properties, etc.. During torrefacton, lignocelluosic biomass such as palm kernell shell (PKS) and empty fruit bunch (EFB) was roasted under an oxygen-depleted enviroment at temperature between 200 and $300^{\circ}C$. Low degree of thermal treatment led to the removal of moisture and low molecular volatile matters with low O/C and H/C elemental ratios. The mechanical characteristics of torrefied biomass have also been altered to a brittle and partly hydrophobic materials. Unfortunately, it was much harder to form pellets from torrefied PKS and EFB due to thermal degradation of lignin as a natural binder during torrefaction compared to non-torrefied ones. For easy pelletization of biomass with torrefaction, pellets from PKS and EFB were manufactured before torrefaction, and thereafter they were torrefied at different temperature. Even after torrefaction of pellets from PKS and EFB, their appearance was well preserved with better fuel efficiency than non-torrefied ones. The physical properties of the torrefied pellets largely depended on the torrefaction condition such as reaction time and reaction temperature. Temperature over $250^{\circ}C$ during torrefaction gave a significant impact on the fuel properties of the pellets. In particular, torrefied EFB pellets displayed much faster development of the fuel properties than did torrefied PKS pellets. During torrefaction, extensive carbonization with the increase of fixed carbons, the behavior of thermal degradation of torrefied biomass became significantly different according to the increase of torrefaction temperature. In conclusion, pelletization of PKS and EFB before torrefaction made it much easier to proceed with torrefaction of pellets from PKS and EFB, leading to excellent eco-friendly fuels.
General characteristics of groundwater contamination by As were reviewed with several recent researches, and its occurrence in groundwater of Korea was investigated based on a ffw previous studies and a groundwater quality survey in Nonsan and Geumsan areas. In Bangladesh, which has been known as the most serious arsenic calamity country, about $28\%$ of the shallow groundwaters exceeded the Bangladesh drinking water standard, $50{\mu}g/L$, and it was estimated that about 28 million people were exposed to concentrations greater than the standard. Groundwater was characterized by circum-neutral pH with a moderate to strong reducing conditions. Low concentrations of $SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$, and high contents of dissolved organic carbon (DOC) and $NH_4^+$ were typical chemical characteristics. Total As concentrations were enriched in the Holocene alluvial aquifers with a dominance of As(III) species. It was generally agreed that reductive dissolution of Fe oxyhydroxides was the main mechanism for the release of As into groundwater coupling with the presence of organic matters and microbial activities as principal factors. A new model has also been suggested to explain how arsenic can naturally contaminate groundwaters far from the ultimate source with transport of As by active tectonic uplift and glaciatiion during Pleistocene, chemical weathering and deposition, and microbial reaction processes. In Korea, it has not been reported to be so serious As contamination, and from the national groundwater quality monitoring survey, only about $1\%$ of grounwaters have concentrations higher than $10{\mu}g/:L.$ However, it was revealed that $19.3\%$ of mineral waters, and $7\%$ of tube-well waters from Nonsan and Geumsan areas contained As concentrations above $10{\mu}g/:L.$. Also, percentages exceeding this value during detailed groundwater quality surveys were $36\%\;and\;22\%$ from Jeonnam and Ulsan areas, respectively, indicating As enrichment possibly by geological factors and local mineralization. Further systematic researches need to proceed in areas potential to As contamination such as mineralized, metasedimentary rock-based, alluvial, and acid sulfate soil areas. Prior to that, it is required to understand various geochemical and microbial processes, and groundwater flow characteristics affecting the behavior of As.
Amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ semiconductor thin films grown by low temperature vapor deposition were annealed, and their electrical and magnetic properties have been studied. The amorphous thin films were $1,000{\sim}5,000\;{\AA}$ thick. Amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films were annealed at $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$ for 3 minutes in high vacuum chamber. X-ray diffraction analysis reveals that as-grown $Ge_{1-x}Mn_x$ semiconductor thin films are amorphous and are crystallized by annealing. Crystallization temperature of amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ semiconductor thin films varies with Mn concentration. Amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films have p-type carriers and the carrier type is not changed during annealing, but the electrical resistivity increases with annealing temperature. Magnetization characteristics show that the as-grown amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films are ferromagnetic and the Curie temperatures are around 130 K. Curie temperature and saturation magnetization of annealed $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films increase with annealing temperature. Magnetization behavior and X-ray analysis implies that formation of ferromagnetic $Ge_3Mn_5$ phase causes the change of magnetic and electrical properties of annealed $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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