• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권9호
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• pp.2071-2076
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• 2009

The single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) produced by chemical vapor deposition (CVD) were directly fluorinated with fluorine ($F_2$) gas in a temperature range 20 ~ 400 ${^{\circ}C}$. The surface properties and morphology of the SWCNTs were investigated in terms of fluorination temperature. As a result, Raman spectra showed a pair of bands at 1340 and 1590 $cm^{-1}$ peculiar to disordered $sp^2$-carbons. These results indicated that C-F bonds were formed on the rear surfaces of the nanotubes by fluorination, while the external surfaces as well as the layers between the internal and external surfaces retained their $sp^2$-hybridization. XPS analysis exhibited that fluorine atoms were bonded to carbon atoms on internal surfaces (rear surfaces) of the nanotubes and the amount of fluorine attached on the nanotubes was increased with increasing the fluorination temperature. Consequently, the direct fluorination of carbon nanotubes led to functionalization and modification of pristine nanotubes with respect to surface and morphological properties.

• Membrane and Water Treatment
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• 제2권1호
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• pp.39-49
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• 2011

We investigated about the utilization improvement of the PDMS and fluoropolymers by mutual application in environmental analysis. We were conducted the direct fluorination with mild condition on the PDMS films and analyzed its surfaces before and after fluorination. The results of FTIR and SEM analysis on the PDMS films showed that the film surfaces were fluorinated without irreversible deformation by the fluorination. During the fluorination, the measured contact angles of water and several alcohols on the PDMS films decreased with time and that of most alcohols decreased to 0 after 30 minutes. The surface energy of fluorinated PDMS films has increased by 2 times. Also, we investigated the influence factors on the change of permeation rate of water through PDMS tubes with time. It was observed that the change of permeation rate of water through PDMS tube was affected by temperature, water phase and spatial distribution of water. From these results, we could verify the principal causes of the decrease of permeation rate of water through PDMS tube with time and proposed a new experimental setup for reducing the variation of permeation rate of water less than 2%.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제4권1호
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• pp.11-15
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• 2018

Electrophilic fluorinating reagents are typically efficient for carbon-fluorine (C-F) bonds formation due to their higher reactivity even under mild condition. Thus, they have been playing an important role to improve C-F bonds formation reactions via direct fluorination reaction with electrophilic fluorinating reagents or transition metal catalysis. Advances on the recent fluorination methods are mainly results of $Selectfluor^{TM}$'s capability on facile fluorination. In this mini-review, we describe synthesis and application of four old yet popular electrophilic fluorinating reagents such as N-fluorobenzenesulfonimide (NFSI), N-fluoropyridinium salts, $Selectfluor^{TM}$, and N-fluorosultam.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.166-170
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• 2011

본 연구에서는 hexafluoropropylene oxide(HFPO)의 개환중합 및 메틸에스테르화 반응을 통하여 $CH_3$ 말단 관능기를 가진 perfluoropolyether(PFPE) 중간체 (TP-$COOCH_3$)를 합성하고, 이를 친전자성 불소치환 직접플루오르화법을 통하여 $CF_3$ 말단 관능기를 가진 PFPE 중간체 (TP-$COOCF_3$)를 합성하였다. 또한 반응조건인 용매의 양, 혼합가스 불소 부분압 및 반응시간이 TP-$COOCF_3$ 합성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 실험결과, 플루오르화 반응은 온화한 조건에서 장시간 진행하는 것이 부반응을 최소화하여 전환율을 향상시키는 것으로 나타났다. FTIR NMR 결과로부터 TP-$COOCH_3$의 말단 $CH_3$ 관능기가 친전자성 불소치환 직접플루오르화를 통하여 $CF_3$ 관능기로 치환되어 최종 생성물인 TP-$COOCF_3$가 95.4%의 전환율로 합성된 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.55-60
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• 2021

실내 환경 오염물질인 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds)인 초산에 대한 핏치계 활성탄소섬유의 흡착 성능을 향상시키기 위해 불소화를 진행하였다. 불소화에는 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화법을 사용하였으며, 두 가지 방식으로 불소화한 활성탄소섬유의 초산가스 흡착 성능을 고찰하였다. 불소가 도입된 활성탄소섬유의 표면 특성을 알아보기 위하여 X선 광전자 분광법(XPS)을 분석하였고 그 기공특성은 77K 질소 흡착법을 통하여 분석하였다. 초산가스의 흡착 성능은 가스 크로마토그래피를 통하여 측정하였으며, 플라즈마 불소화 된 활성탄소섬유의 파과시간이 790 min으로 650 min인 미처리 활성탄소섬유에 비해 파과시간이 지연되었음을 확인할 수 있으나, 직접 기상 불소화 표면처리한 활성탄소섬유의 파과시간은 390 min으로 오히려 흡착성능이 저해되었다. 이는 플라즈마 불소화 된 활성탄소섬유는 그 비표면적의 변화 없이, 표면에 도입된 불소 관능기가 초산가스(CH3COOH)와 정전기적 인력으로 흡착성능이 증가하였다. 반면, 직접 기상 불소화 된 활성탄소섬유는 그 비표면적이 55%까지 크게 감소하여 초산가스에 대한 물리적 흡착 효과가 현저히 감소하였다.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.159-165
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• 2022

WO₃ 광촉매의 광분해 성능을 증대시키기 위하여 산소결핍자리 생성을 유도하기 위한 불소 도핑을 수행하였다. 불소 도핑을 위하여 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화를 진행하였으며, 두 가지 방법으로 불소화한 WO₃ 광촉매의 광분해 성능을 비교하기 위하여 메틸렌블루 염료 분해 성능을 평가하였다. 플라즈마 불소화한 WO₃ 광촉매와 직접 기상 불소화한 WO₃ 광촉매의 산소결핍자리는 각 14.65 및 18.59%로 미처리 WO₃ 광촉매 대비 각 23, 56% 증가하였으며, WO₃ 광촉매의 산소결핍자리가 증가함에 따라 메틸렌블루 염료분해 성능 역시 미처리 WO₃ 광촉매 대비 각 1.7, 3.4배 증가한 것을 확인하였다. 또한 불소 도핑 후 밴드갭 에너지는 각 2.95 eV에서 2.64, 2.45 eV로 감소한 것을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 직접 기상 불소화 공정이 플라즈마 불소화 공정과 비교하여 WO₃ 광촉매의 활성을 증대시키는데 유리한 공정인 것으로 사료된다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제1권2호
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• pp.80-87
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• 2015

Carbon-fluorine (C-F) bonds have been found ubiquitously in pharmaceuticals, radiopharmaceuticals, agrochemicals, and material science due to their unique properties such as thermal and oxidative stability and lipophilicity to improve bioavailability. For the past five years, there have been significant advances in F-18 fluorination of aromatic complex molecules combined with the development of late-stage fluorination reactions. More recently, direct incorporation of F-18 to fluorinated aromatic molecules via borylation of C-F bonds has been developed by Niwa and Hosoya. In this minireview, we will discuss the progress of C-F bondborylation of fluorinated arenes utilizing transition metal catalysts and the impact on the development of F-18 radiotracers for positron emission tomography (PET).

• 멤브레인
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• 제25권5호
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• pp.447-455
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• 2015

본 연구에서는 Polysulfone (PSf), Polyetherimide (PEI)를 각각 비율을 달리하여 아민화하였고, Polyether ether ketone (PEEK)을 설폰화하였다. 합성한 두 이온교환고분자를 더블캐스팅방법으로 SPEEK (sulfonated PEEK)/APSf (aminated PSf) 및 SPEEK/APEI (aminated PEI) 바이폴라막을 제조하였다. 각각의 막 표면을 불소화하고, 아민화 비율에 따라 차아염소산나트륨발생량을 비교하였다. 아민화 비율이 증가할수록 차아염소산나트륨 발생 농도 또한 증가하였다. SPEEK/APSf 3 : 1 막의 경우 불소화 전의 차아염소산나트륨 농도와 총 운전시간은 61.0 ppm, 220 min이고, 불소화한 막의 경우 58.6 ppm, 570 min이다. 또한 SPEEK/APEI 3 : 1 막에서 역시 불소화 전후의 차아염소산나트륨 농도는 각각 60.1 ppm, 58.3 ppm이고, 총 운전시간은 150 min에서 440 min으로 내구성이 크게 향상되었다. 따라서 표면 불소화가 막의 내구성에 중요한 역할을 한다고 사료된다.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.475-478
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• 2010

불소화 반응을 통하여 PDMS을 질소 분위기 하에서 $50{\sim}2000\;{\mu}mol/mol$ 농도의 불소 가스($F_2$)를 사용하여 직접적인 방법으로 복합막 표면개질을 하였고 이를 OM (Optical Microscope), AFM (Atomic Force Microscope), SEM (Scanning electron microscope), FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy)을 측정하여 막 표면을 연구하였고 GC (Gas chromatography)로 혼합 노블가스의 기체 거동을 조사하였다. 다양한 노블 혼합 가스를 사용하여 표면 개질된 PDMS 멤브레인의 선택도가 50% 향상 되었다.

• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.537-542
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• 2016

본 연구에서는 불균일계 불소화 개질 공정을 이용하여 열분해잔사유(PFO)로부터 메조페이스 피치를 제조하였다. 이 공정은 다양한 온도의 직접 불소화 공정과 $390^{\circ}C$의 열처리 공정을 통하여 진행하였다. 제조된 피치는 연화점, 원소분석, 푸리에 변환 적외선 분광 분석, 고분해능 X-ray 회절 분석 그리고 편광 현미경 분석을 실시하였다. 제조된 피치의 탄소 함량은 직접 불소화 공정의 반응 온도 증가에 따라 함께 상승하였으며, 그 산소, 질소 그리고 황 성분은 완전하게 제거되었다. 불소화 온도가 증가함에 따라서, 메조페이스 소구체의 생성, 성장, 합체, 정렬이 관찰되었다. 탄소 육각망면의 층간간격이 감소하였고 결정자 크기가 증가하였다. 또한, 지방족 화합물의 축 중합으로 인한 방향족 화합물의 함량 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 반응 온도의 증가에 따라 증가된 불소 라디칼의 반응성에 기인한다. 불소화 반응은 열분해잔사유가 라디칼 반응에 의한 중합반응의 촉진으로, 방향족 화합물의 생성을 돕는 것으로 판단된다.