• 제목/요약/키워드: electron transport properties

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VTE법에 의한 nearly stoichiometric $LiNbO_3$의 성장 및 특성 (Preparation and characterization of nearly stoichiometric $LiNbO_3$ crystals by VTE method)

  • 김상수;유동선
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.6-17
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    • 1997
  • Czochralski법으로 용융상태에서의 조성이 congruent(48.6 mol%$Li_2O$), stoichiomet-ric(50.0 mol%$Li_2O$), Li-rich(54.6 mol%$Li_2O$, 58 mol%$Li_2O$), 한 결정과 congruent한 조성에 $K_2$O를 6wt.% 첨가한 결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 성장된 결정들은 분말 X-선 회절 실험에 의해 확인하고 편광 현미경과 투과 X-선 Laue법에 의해 축을 결정한 후 절단하여 65 mol%$Li_2O$의 Li-rich 2-phase powder에서 VTE 처리한다. VTE 처리한 시료는 상온에서 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 EPR 스펙트럼과 UV-스펙트럼을 측정하고 이 온도에서의 IR-스펙트럼은 $OH^-$ 이온 농도를 증가시키기 위하여 수증기 분위기에서 열처리한 후 측정한다. 측정 결과를 as grown 상태의 결정에 대한 결과와 비교 분석한다. 상온에서의 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 EPR 실험 결과 VTE 처리한 시료들의 EPR 스펙트럼은 허용되지 않은 천이에 의한 스펙트럼이 사라지고 허용된 천이에 의한 스펙트럼은 세기가 증가하며 lineshape가 거의 대칭적으로 되고 선폭도 훨씬 줄어든다. 상온에서의 각 시료에 대한 UV-스펙트럼의 흡수단은 VTE 처리하면 단파장쪽으로 이동하며 VTE 처리한 모든 시료의 흡수단이 거의 동일하다. $OH^-$이온에 의한 IR-흡수 스펙트럼은 VTE 처리한 시료의 경우 $3465\textrm{cm}^{-1}$ 성분 스펙트럼이 현저하게 중가한다. 이 결과에 의하면 본 실험과 같은 조건에서 VTE 처리한 시료들은 결정내 [Li]/[Nb] 비가 거의 1인 stoichiometric한 결정이 되었음을 알 수 있다.

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혼성반도체로 제조된 염료감응형 태양전지의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characterization of Hybrid Semiconductor-Based Dye-Sensitized Solar Cells)

  • 이성규;정의경;임지선;이영석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권2호
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    • pp.175-180
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    • 2011
  • 본 연구에서는, 전자의 재결합을 감소시켜 염료 감응형 태양전지의 효율을 향상시키고자 다른 에너지 준위를 갖는 $TiO_{2}$$V_{2}O_{5}$을 혼합하여 $TiO_{2}/V_{2}O_{5}$ 혼성반도체를 제조하였다. 또한 제조된 $TiO_{2}/V_{2}O_{5}$ 혼성반도체는 페인트 쉐이커를 이용하여 회쇄 후 염료 감응형 태양전지의 제조 및 전기화학적 특성 평가를 함으로써 $V_{2}O_{5}$ 혼합 및 회쇄 효과가 전지효율에 미치는 영향을 고찰하였다. I-V 곡선을 통하여 측정된 염료 감응형 태양전지의 효율은 $V_{2}O_{5}$ 혼합 및 회쇄 효과에 의하여 2.9에서 5.7%로, $TiO_{2}$ 염료 감응형 태양전지에 비하여 약 2배 증가하였다. 이러한 결과는 $TiO_{2}$의 전도대보다 낮은 전도대를 갖는 $V_{2}O_{5}$의 도입으로 효과적으로 전자를 FTO 유리에 전달하여, 전자가 염료 및 전해질과의 재결합을 감소하게 되어 에너지 전환효율이 증가된 것으로 여겨 진다. 또한, 임피던스 결과도 회쇄된 $TiO_{2}/V_{2}O_{5}$ 혼성 반도체의 효과를 나타내는 $TiO_{2}$/염료/전해질 계면의 저항감소를 보여 주었다.

무기 입자 강화제와 브롬(Br) 난연제에 따른 폴리프로필렌 복합재료의 난연성 향상에 관한 연구 (Fire Resistance Study of PP Thermoplastic Composites with Particulate Reinforcements and Br Flame Retardants)

  • 곽성복;황성덕;남재도;고재송;최형기
    • 폴리머
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    • 제26권2호
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    • pp.260-269
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    • 2002
  • 본 연구에서는 범용 열가소성수지인 폴리프로필렌에 다양한 입자 강화제로 무기질 폐기 제올라이트, 탈크, 탄산칼슘 등을 첨가하여 소재를 복합재료화 하였다. 또한 입자 사이즈에 따른 열안정성과 입자 강화제에 따른 난연 특성을 확인하였다. 본 연구에서는 입도 분석 결과 폐기 제올라이트가 85.34 $mu extrm{m}$, 탄산칼슘이 33.93 $mu extrm{m}$, 탈크가 18.51 $mu extrm{m}$의 평균 입자 크기를 가지고 있는 것을 확인하였다. 난연성 측정으로 산소지수(LOI, ASTM D2863)와 콘 칼로리미터 (ASTM E1354 ISO 5660)를 사용하였으며, 열 안정성 측정으로는 TGA를 사용하였다. 입자 강화제와 난연제 DBDPO를 사용한 결과 최대 열 방출 속도(M-HRR)는 탈크>탄산칼슘>폐기 제올라이트 순으로 감소됨을 확인하였다. 콘 칼로리미터 실험 결과, 난연제 DBDPO만 혼합하였을 경우보다 입자 강화제를 첨가 혼합하였을 경우가 난연 효율이 대략 2배 정도 향상됨을 확인하였다. 또한 산소지수 결과도 콘 칼로리미터와 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 광학현미경(OM)과 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 입자 강화된 복합재료의 연소되는 과정의 단면을 연소 단계별로 관찰함으로써 연소 표면에서의 입자 강화제의 배열 양상 및 산소 공급의 특성 등을 연구하였다.

다공성막이 혈액뇌관문 내피세포의 배양에 끼치는 영향 (Effect of Porous Membrane on Culture Properties of Blood-Brain Barrier Endothelial Cell)

  • 이금정;조혜진;최형택;나오순;김경용
    • Applied Microscopy
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    • 제33권4호
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    • pp.261-266
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    • 2003
  • 소 뇌 미세혈관에서 분리한 내피세포(BBMECs)를 직경 $3.0{\mu}m$$0.4{\mu}m$인 구멍을 가지는 다공성막(Transwell)에서 일차배양하였을 때의 특징을 전자현미경을 사용하여 살펴보았다. 분리된 모세혈관의 작은 조각과 분리된 내피세포들은 콜라겐으로 도포한 배양기구의 표면에 고착되어 성장하였다. BBMECs들은 직경 $0.4{\mu}m$인 다공성막의 위쪽 구획에서만 성장하였으나 직경 $3.0{\mu}m$인 구멍을 가진 막에서는 세포들이 구멍을 통해 막의 반대쪽으로 이주하여 다공성막의 아래쪽 구획에서도 성장하여 세포단층을 형성하였다. 이상의 결과로 효소 처리에 의해 분리한 BBMECs는 직경 $0.3{\mu}m$의 다공성막을 통과하나 직경 $0.4{\mu}m$의 다공성막을 통과할 수 없음을 알 수 있었으며, 약물이동도를 관찰하는 실험이나 전기저항을 측정을 목적으로 하는 실험에서는 $3.0{\mu}m$의 다공성막을 사용하는 대신 $0.4{\mu}m$ 크기의 다공성막을 사용해야 한다는 것을 알 수 있었다.

호르몬 한정배지를 이용한 세포 초대배양계의 확립 (Functional characterization of primary culture cells grown in hormonally defined, serum-free medium and serum-supplemented medium)

  • 한호재;강주원;박권무;이장헌;양일석
    • 대한수의학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.551-563
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    • 1996
  • This study investigated the properties of primary cultured proximal tubule cells in hormonally defined(insulin, transferrin, and hydrocortisone), serum-free medium or 10% serum-supplemented medium. The growth rate of the primary cultured proximal tubule cells was lower in the hormonally defined, serum-free medium than in the 10% serum- supplemented medium(p < 0.05), while the activities of brush border marker enzymes, alkaline phosphatase(AP), leucine aminopeptidase(LAP), and y-glutamyl transpeptidase(${\gamma}$-GTP) were increased(p < 0.05). The activities of these enzymes, however, decreased with the lapse of incubation time to 50-70% after 6 days culture compared to those of the freshly-prepared proximal tubules. The enzymatic activities of the primary cultured proximal tubul cells on 6, 9, 12, and 15 days of culture were significantly increased in the hormonally defined, serum-free medium compared to the 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). The functional differentiation of the primary culture was examined by observing multicellular domes of the confluent monolayer, which is indicative of transepithelial solute transport. The dome formation by the proximal tubule cultures occurred at a higher frequency in the hormonally defined, serum-free medium than in the 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). Upon electron microscopic examination, an increased density of the brush border was observed in the hormonally defined, serum-free medium compared to the cells grown in 10% serum-supplemented medium. The activities of $Na^+$glucose cotransporter($^{14}C$-a-MG uptake), $Na^+$phosphate cotransportere($^{32}P$ uptake) and $Na^+$ transporter($^{22}Na^+$ uptake) in the brush border membrane, and of $Na^+/K^+$-ATPase($^{86}Rb$ uptake) in the basolateral membrane were significantly stimulated in the hormonally defined, serum-free medium than in 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). In conclusion, the primary cultured proximal tubule cells grown in the hormonally defined, serum-free medium demonstrated a slower growth rate, but the functions of cell were enhanced.

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자발 성장법으로 성장된 단결정 Bi 단일 나노선의 정상 자기 저항 특성 (Ordinary Magnetoresistance of an Individual Single-crystalline Bi Nanowire)

  • 심우영;김도헌;이경일;전계진;이우영;장준연;한석희;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.166-171
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    • 2007
  • 단결정 Bi단일 나노선의 정상 자기 저항(ordinary magnetoresistance) 특성을 $2{\sim}300K$에서 4 단자법으로 측정하였다. I-V 측정을 통해 전기적 오믹 형성을 확인하였고, 2 K과 300 K에서 비저항이 각각 $1.0{\times}10^{-4}$$8.2{\times}10^{-5}{\Omega}{\cdot}cm$으로 측정되었다. 수직(transverse) 및 수평(longitudinal) 자기저항비(MR ratio)가 110 K와 2 K에서 각각 현재까지 보고된 MR 중 가장 큰 2496%와 -38%으로 관찰되었으며, 이 결과는 자발 성장법으로 성장된 Bi 나노선의 결정성이 매우 우수한 단결정임을 증명한다. simple two band(STB) 모델을 통해 Bi 나노선의 수직 및 수평 정상 자기 저항(OMR) 거동이 온도에 따른 페르미 준위(Fermi level)와 밴드 겹침(band overlap)등의 전자 구조 변화 및 운반자 농도 변화로 잘 설명된다.

팔라듐 옥사이드 나노구조물의 성장에서 기판 온도와 성장 시간의 효과 (Effect of Substrate Temperature and Growth Duration on Palladium Oxide Nanostructures)

  • 김종일;김기출
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.458-463
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    • 2019
  • 팔라듐 (Pd)은 촉매 또는 유해 가스 감지물질로서 널리 활용되고 있다. 특히 자체 부피의 900배까지 수소를 흡착할 수 있는 특성 때문에 수소가스 센서로서의 다양한 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 팔라듐 옥사이드 (PdO) 나노구조물을 실리콘 기판 ($SiO_2(300nm)/Si$) 위에 열화학기상증착 장비를 이용하여 $230^{\circ}C{\sim}440^{\circ}C$ 영역에서 3시간 ~ 5시간 동안 성장시켰다. 원료물질인 Pd 파우더는 $950^{\circ}C$에서 기상화시켰고, 이송가스인 고순도 아르곤 가스를 200 sccm으로 흘려주었다. 성장된 팔라듐 옥사이드 나노구조물의 형상을 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였고, 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 분석하였다. 그 결과 성장된 나노구조물은 PdO 상을 가지고 있었으며, 특정한 기판 온도와 성장 시간에서 나노큐브 형태의 PdO 나노구조물이 성장되었다. 특히 5시간 동안 성장된 $370^{\circ}C$ 영역에서 균일한 형태의 나노큐브 PdO 나노구조물이 성장되었다. 이러한 PdO 나노큐브는 기상-액상-고상 공정으로 성장된 것으로 판단되며, 그래핀 위에 성장되는 PdO 나노큐브 구조는 고감도 수소가스 감지 센서로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

금속-세라믹 Core-Shell CoAl2O4@Al 구조체를 적용한 불균일계 촉매의 글리세롤 수소전환 반응특성 (Glycerol Steam Reforming for Hydrogen Production on Metal-ceramic Core-shell CoAl2O4@Al Composite Structures)

  • 김지은;이두환
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.68-75
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    • 2015
  • 본 연구에서는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 core-shell 구조의 CoAl2O4@Al 복합체를 Al 금속의 수열반응을 통하여 합성하고, 이를 Rh 촉매의 담지체로 적용하여 구조적, 촉매화학적 특성을 분석하였다. Rh/CoAl2O4@Al (3 wt% Rh) 촉매는 단순침적법(incipient wetness impregnation)으로 제조하였고, 특성의 비교평가를 위하여 공침법(co-precipitation)으로 합성한 CoAl2O4를 담지체로 하여 Rh/CoAl2O4 (3 wt% Rh) 촉매를 단순침적법으로 제조하였다. 이들 촉매들은 N2 흡착, XRD, 전자 주사현미경, temperature programmed reduction (TPR), CO 화학흡착 분석을 통해서 그 특성을 분석하였고, 글리세롤 수증기 개질 반응(550 ℃)을 통한 수소전환반응에 적용하여 촉매적 특성을 평가하고 분석하였다. 글리세롤 수증기 개질반응에 대하여 Rh/CoAl2O4@Al 촉매는 Rh/CoAl2O4 촉매에 비하여 약 2.8배 높은 글리세롤 전환 turnover frequency (TOF)를 보여주었고, 이는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 복합체를 통한 원활한 반응열의 전달에 기인한 것으로 분석되었다. CoAl2O4@Al 및 CoAl2O4 담지체에서도 환원에 의하여 노출된 일부 Co 금속에 의한 촉매적 활성이 관찰되었는데, Rh/CoAl2O4@Al과 Rh/CoAl2O4 촉매에서와 마찬가지로 core-shell 구조체인 CoAl2O4@Al이 CoAl2O4 보다 높은 촉매적 활성을 보였다. 그러나, 이들 촉매는 글리세롤 개질반응에서 비교적 높은 비활성화를 보여주었고 이는 촉매표면의 탄소침적(coking)에 기인한 것으로 판명되었다.