• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권9호
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• pp.2679-2683
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• 2014

Mechanisms underlying the impacts of interactions between carbon nanoparticles (CNPs) and ionic liquids (ILs) on the physicochemical behavior of CNPs need to be more full worked out. This manuscript describes a theoretical investigation at multiple levels on the interactions of fullerene $C_{60}$ with 21 imidazolium-based ILs of varying alkyl side chain lengths and anionic types and their impacts on $C_{60}$ dispersion behavior. Results show that ${\pi}$-cation interaction contributed to mechanism of the $C_{60}$-IL interaction more than ${\pi}$-anion interaction. The calculated interaction energy ($E_{INT}$) indicates that $C_{60}$ can form stable complex with each IL molecule. Moreover, the direction of charge transfer occurred from IL to $C_{60}$ during the $C_{60}$-IL interaction. Quantitative models were developed to evaluate the self-diffusion coefficient of $C_{60}$ ($D_{fullerene}$) in bulk ILs. Three interpretative molecular descriptors (heat of formation, $E_{INT}$, and charge) that describe the $C_{60}$-IL interactions and the alkyl side chain length were found to be determinants affecting $D_{fullerene}$.

• Journal of Photoscience
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• 제10권2호
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• pp.199-202
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• 2003

The relationship between the morphology of nanostructured TiO$_2$ films and the photo-injected electron transport has been investigated using intensity-modulated photocurrent spectroscopy (IMPS). For this purpose, three different TiO$_2$ films with 5 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness are prepared: The rutile TiO$_2$ film with 500 nm-sized cluster-like spherical bundles composed of the individual needles (Tl), the rutile TiO$_2$ film made up of non-oriented, homogeneously distributed rod-shaped particles having a dimension of approximately 20${\times}$80 nm (T2), and the anatase TiO$_2$ film with 20 nm-sized spherically shaped particles (T3). Cross sectional scanning electron micrographs show that all of the TiO$_2$films have a quite different particle packing density: poorly packed Tl film, loosely packed T2 film and densely packed T3 film. The electron transport is found to be significantly influenced by film morphology. The effective electron diffusion coefficient D$_{eff}$ derived from the IMPS time constant is an order of magnitude lower for T2 than for T3, but the D$_{eff}$ for the Tl sample is much lower than T2. These differences in the rate of electron transport are ascribed to differences in the extent of interparticle connectivity associated with the particle packing density.ity.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.96-100
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• 2017

Iridium(III) bis(2-phenylpyridinato-$N,C^{2^{\prime}}$)acetylacetonate ($(ppy)_2Ir(acac)$), a green dopant used in organic light-emitting devices (OLEDs), was subjected to electrochemical characterization to estimate its formal oxidation potential ($E^{o^{\prime}}$), HOMO energy level ($E_{HOMO}$), electron transfer rate constant ($k^{o^{\prime}}$), and diffusion coefficient ($D_o$). The employed combination of voltammetric methods, i.e., cyclic voltammetry (CV), chronocoulometry (CC), and the Nicholson method, provided meaningful insights into the electron transfer kinetics of $(ppy)_2Ir(acac)$, allowing the determination of $k^{o^{\prime}}$ and $D_o$. The quasi-reversible oxidation of $(ppy)_2Ir(acac)$ furnished information on $E^{o^{\prime}}$ and $E_{HOMO}$, allowing the latter parameter to be easily estimated by electrochemical methods without relying on expensive and complex ultraviolet photoemission spectroscopic (UPS) measurements.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.750-758
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• 2016

For the channel doping of shallow junction and retrograde well formation in CMOS, indium can be implanted in silicon. The retrograde doping profiles can serve the needs of channel engineering in deep MOS devices for punch-through suppression and threshold voltage control. Indium is heavier element than B, $BF_2$ and Ga ions. It also has low coefficient of diffusion at high temperatures. Indium ions can be cause the erode of wafer surface during the implantation process due to sputtering. For the ultra shallow junction, indium ions can be implanted for p-doping in silicon. UT-MARLOWE and SRIM as Monte carlo ion-implant models have been developed for indium implantation into single crystal and amorphous silicon, respectively. An analytical tool was used to carry out for the annealing process from the extracted simulation data. For the 1D (one-dimensional) and 2D (two-dimensional) diffused profiles, the analytical model is also developed a simulation program with $C^{{+}{+}}$ code. It is very useful to simulate the indium profiles in implanted and annealed silicon autonomously. The fundamental ion-solid interactions and sputtering effects of ion implantation are discussed and explained using SRIM and T-dyn programs. The exact control of indium doping profiles can be suggested as a future technology for the extreme shallow junction in the fabrication process of integrated circuits.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권1호
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• pp.24-31
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• 1998

The separation and concentration of L-phenylalanine (L-Phe) using a supported liquid membrane (SLM) is investigated. A cation complex agent, di-2-ethylhexyl phosphoric acid (D2EHPA), is used as a carrier in the SLM with n-Heptane as a solvent. The reaction order and equilibrium constant in the formation reaction of L-phe-carrier complex are obtained from the extraction experiment. A mathematical model for a carrier mediated counter transport process is proposed to estimate the diffusion coefficient of L-phe-carrier complexly in the liquid membrant. Permeation experiments of L-phe using a SLM are performed under various operating conditions and optimum conditions for the transport of L-phe are obtained. Concentration of L-phe in the strip phase against its concentration is observed. Transport rate of glucose through liquid membrane is less than that of L-phe in the competitive transport of L-phe and glucose. And the existence of glucose reduced the transport rate of L-phe. The performance of separation with continuous strip phase is increased due to the dilution effect in the strip phase.

• 멤브레인
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• 제33권1호
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• pp.13-22
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• 2023

리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO₃/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(D_Li+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.257-262
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• 2008

인근 토양의 Cu, Pb, Hg 및 As의 주요오염원인 폐광산을 대상으로 폐광산으로부터의 이격거리에 따른 중금속 오염원의 확산특성을 조사하였다. 광산A는 Cu와 Pb의 오염원으로, 광산B는 Hg의 오염원으로, 광산C는 Pb의 오염원으로, 광산D는 Cu, Pb 및 As의 오염원으로 인근토양에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. As를 제외한 다른 중금속류는 폐광산으로부터의 이격거리가 100m 이내인 지점에서 고농도로 검출되지만 그 이상의 이격거리에 소재하는 토양에서의 검출은 극히 낮은 농도로 분석되었으므로 이들 중금속류에 의한 토양오염은 우려할 수준이 아님을 알 수 있다. 고농도로 검출되는 비소의 경우에는 이격거리에 따라 일정한 감소경향을 나타내지 않으므로 비소에 의한 오염수준을 예측하기 어렵다. 4개의 광산을 대상으로 한 이격거리에 따른 Cu와 Pb의 오염확산 예측을 위한 방정식을 구한 결과, 상관계수는 각각 0.71과 0.68로 양호한 관계를 나타내었다. 특히 Cu와 Pb의 상관성을 상관계수로 살펴보면 0.84로 매우 유효하므로 이들의 토양내 화학적 거동이 유사함을 알 수 있어 이들을 처리하는 기술을 응용하는데 있어서도 본 연구결과가 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권3호
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• pp.359-366
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• 2014

포화지방산과 인지질(DMPC)혼합 LB막에 대한 전기화학적 특성을 조사하였다. 포화지방산과 DMPC 혼합 단분자 LB막은 ITO glass에 Langmuir-Blodgett법을 사용하여 제막하였다. 전기화학적 특성은 $NaClO_4$ 용액에서 3 전극 시스템 (Ag/AgCl 기준전극, 백금선 카운터 전극 및 LB 필름이 코팅된 ITO 작업 전극)으로 순환전압전류법을 사용하여 측정하였다. 그 결과 포화지방산과 인지질(DMPC)의 LB막은 순환전압전류도표로부터 산화전류로 인한 비가역공정으로 나타났다. 포화지방산과 인지질(DMPC)혼합(몰비 1:1) LB막(C14, C16, C18, C20)에서 확산계수(D)는 0.05 N $NaClO_4$에서 각각 $1.2{\times}10^{-3}$, $2.1{\times}10^{-3}$, $1.4{\times}10^{-4}$ 및 $1.1{\times}10^{-3}cm^2/s$로 산출되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권3호
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• pp.149-157
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• 2005

모형의 지배방정식에서 정의되는 대표적인 매개변수는 유역 및 대기로부터의 오염부하량,퇴적물로부터의 오염물질 용출부하량, 확산계수, 반응계수 등으로, 직접적인 관측이 곤란할 뿐만 아니라 많은 관측비용을 필요로 한다. 본 연구에서는 매개변수를 포함한 오염물질 수지방정식을 구성하고, 구성된 선형 연립방정식을 이용하여 계산된 농도분포자료와 관측된 시계열 농도턱포자료를 이용하여 계산한 질량변화량의 차이를 최소화하는 역산문제를 구성하여 모형의 매개변수를 추정하는 방법을 제시하였다. 이 방법을 이용하여 천수만, 울산만(울산항)해 역에서 관측된 연직방향 농도분포 자료를 이용하여 연직 확산계수 및 대기로부터의 오염부하량, 퇴적물로부터의 오염물질 용출부하량, 확산$\cdot$반응에 의한 오염물질 변화량 등을 추정하였으며, 추정 매개변수는 시기적으로 변동이 크게 나타났다. 한편, 관측자료와 추정매개변수를 이용한 계산결과를 비교한 결과, RMS 오차는 괄측자료 범위의 $5.0\%$ 이하, 일치지수는 0.95 이상으로 본 방법을 이용한 매개변수 추정결과의 신뢰성은 우수한 것으로 파악되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권6호
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• pp.706-712
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• 1999

해수 중에서 자연상태의 황토입자의 침강특성에 관한 연구의 요약은 다음과 같다. 1. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 PSD 곡선은 0 min. 침강시간에서 정규분포곡선을 나타내었고 평균입도는 31.6$\mu$m, 변동계수는 $75,6\%$로써 매우 광범위한 입도의 분포상태를 보여 주었다. 그러나 침강시간이 경과함에 따라 비정규분포곡선의 양상을 나타내었다. 한편 무게누적분포곡선에서 거의 $100\%$의 입자가 20$\mu$m 보다 큰 입자로 구성되어 있었다. 2. 해수 중에서 황토입자에 대한 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 입자의 크기가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하였으며, 1 $\mu$m 입자를 중심으로 이 이상은 $V_s$ 가 $(D_{bm})^{1/2}$보다 크고 이 미만은$(D_{bm})^{1/2}$이 $V_s$ 보다 큰 값을 나타내었다. 20$\mu$m 크기의 입자에 대하여 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 2,355이었다. 3. 해수 중에서 황토입자는 매우 엷은 EDL 두께 (0.4$\mu$m)를 나타냄으로써 EDL repulsive force가 거의 존재하지 않았으며, 상호 접근하는 황토입자는 모든 간격에서 LVDW attractive force가 EDL repulsive force보다 큰 값을 나타내어 항상 용이하게 floc을 형성할 수밖에 없는 조건에 있었다. 4. 해수 중의 황토입자의 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값과 total interaction energy로부터 자연상태의 황토입자는 해수 중에서 외부의 강력한 전단력이 없이는 매우 확산되기 어려운 상태에 있으며, 조류의 수평운동이 적은 내만에서는 입자의 물리적 거동은 침강에 의하여 지배되는 것으로 나타났다. 5. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 침강실험에서 대략 $22.5\%$의 황토는 격렬한 교반에도 불구하고 즉시 침강하였다. 황토농도가 400, 2,000, 10,000mg/$\ell$으로 증가함에 따라 침강특성은 개별입자침강(Type I settling or discrete settling)에서 응결침강(Type II settling or flocculation settling)의 상태로 바뀌었다. 이것은 실제 해양에서 황토입자들 끼리 floc을 형성할 정도로 많은 양의 황토를 적절한 분산장치 없이 살포하는 것은 지양해야 하며 동시에 동일한 농도의 황토용액도 살포방법에 따라 분산의 크기가 달라질 수 있음을 의미하는 것이다. 6. PVD 그래프로부터 자연상태의 황토는 급격하게 침강하는 입자와 장시간 부유하며 천천히 침강하는 입자로 구성되어 있었고 후자의 양이 전자의 양에 비하여 매우 적은 상태로 나타났다. 7. 황토를 이용하여 적조를 효과적으로 제거하기 위해서는 자연상태의 황토를 그대로 사용하기보다는 (1) 미세한 입자상태로 분쇄하고, (2) 적절한 살포장비와 분산장비를 사용하여 해수 중에서 황토입자가 넓게 부유 분산하여 적조생물과 충분한 충돌을 일으키도록 해야한다. 이것은 적어도 황토입자를 이용하여 적조를 응집 제거하려고 할 경우 피할 수 없는 기본적 원리가 되며 동시에 황토 사용량을 줄일 수 있는 하나의 방법이 된다. 8. 일반적으로 입자의 크기는 응집 및 흡착반응에 매우 중요한 인자가 된다. 황토입자는 크기가 작을수록 용이하게 분산시킬 수 있으며 더욱 효과적으로 Cochlodinium 적조를 제거할 수 있다. 실제로 어떤 황토입자의 크기가 적조 제거에 효과적인가는 현장실험을 통하여 침강속도, 수평분산범위, 적조제거효율 등을 조사하여 반드시 결정하여야 한다.