Transition metal oxides formed by a single or heterogeneous combination of transition metal ions and oxygen ions have various types of crystal structures, which can be classified as layered structures and non-layered structures. With non-layered structures, it is difficult to realize a two-dimensional structure using conventional synthesis methods. In this study, we report the synthesis of cobalt oxide into wafer-scale nanosheets using a surfactant-assisted method. A monolayer of ionized surfactant at the water-air interface acts as a flexible template for direct cobalt oxide crystallization below. The nanosheets synthesized on the water surface can be easily transferred to an arbitrary substrate. In addition, the synthesizing morphological and crystal structures of the nanosheets were analyzed according to the reaction temperatures. The electrochemical properties of the synthesized nanosheets were also measured at each temperature. The nanosheets synthesized at 70 ℃ exhibited higher catalytic properties for the oxygen evolution reaction than those synthesized at other temperatures. This work suggests the possibility of changing material performance by adjusting synthesis temperature when synthesizing 2D nanomaterials using a wide range of functional oxides, resulting in improved physical properties.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.425.1-425.1
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2014
Thermal transport in nanomaterials is not only scientifically interesting but also technological important for various future electronic, bio, and energy device applications. Among the various computation approaches to investigate lattice thermal transport phenomena in nanoscale, the atomistic nonequilibrium Green's function approach based on first-principles density functional theory calculations appeared as a promising method given the continued miniaturization of devices and the difficulty of developing classical force constants for novel nanoscale interfaces. Among the nanometerials, carbon atomic chains, namely the cumulene (all-doulble bonds, ${\cdots}C=C=C=C{\cdots}$) and polyyne (alternation of single and triple bonds, ${\cdots}C{\equiv}C-C{\equiv}C{\cdots}$) can be considered as the extream cases of interconnction materials for nanodevices. After the discovery and realization of carbon atomic chains, their electronic transport properties have been widely studied. For the thermal transport properties, however, there have been few literatures for this simple linear chain system. In this work, we first report on the development of a non-equilibrium Green's function theory-based computational tool for atomistic thermal transport calculations of nanojunctions. Using the developed tool, we investigated phonon dispersion and transmission properties of polyethylene (${\cdots}CH2-CH2-CH2-CH2{\cdots}$) and polyene (${\cdots}CH-CH-CH-CH{\cdots}$) structures as well as the cumulene and polyyne. The resulting phonon dispersion from polyethylene and polyene showed agreement with previous results. Compared to the cumulene, the gap was found near the ${\Gamma}$ point of the phonon dispersion of polyyne as the prediction of Peierls distortion, and this feature was reflected in the phonon transmission of polyyne. We also investigated the range of interatomic force interactions with increase in the size of the simulation system to check the convergence criteria. Compared to polyethylene and polyene, polyyne and cumulene showed spatially long-ranged force interactions. This is reflected on the differences in phonon transport caused by the delicate differences in electronic structure.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.02a
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pp.195-195
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2012
Recently, graphene based solution-gated field-effect transistors (SGFETs) have been received a great attention in biochemical sensing applications. Graphene and reduced graphene oxide (RGO) possess various advantages such as high sensitivity, low detection limit, label-free electrical detection, and ease of fabrication due to their 2D nature and large sensing area compared to 1D nanomaterials- based nanobiosensors. Therefore, graphene or RGO -based SGFET is a good potential candidate for sensitive detection of protons (H+ ions) which can be applied as the transducer in various enzymatic or cell-based biosensing applications. However, reports on detection of H+ ions using graphene or RGO based SGFETs have been still limited. According to recent reports, clean graphene grown by CVD or exfoliation is electrochemically insensitive to changes of H+ concentration in solution because its surface does not have terminal functional groups that can sense the chemical potential change induced by varying surface charges of H+ on CVD graphene surface. In this work, we used RGO -SGFETs having oxygen-containing functional groups such as hydroxyl (OH) groups that effectively interact with H+ ions for expectation of increasing pH sensitivity. Additionally, we also investigate RGO based SGFETs for bio-sensing applications. Hydroloytic enzymes were introduced for sensing of biomolecular interaction on the surface of RGO -SGFET in which enzyme and substrate are acetylcholinesterase (AchE) and acetylcholine (Ach), respectively. The increase in H+ generated through enzymatic reaction of hydrolysis of Ach by AchE immobilized on RGO channel in SGFET could be monitored by the change in the drain-source current (Ids).
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.9
no.1
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pp.13-19
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2021
In modern society, indoor activities time is increasing due to industrial development. Interest in indoor air quality is increasing as indoor activity time increases. The main causes of indoor air pollution are formaldehyde which a chemical cause, and fungi which a biological cause. Phytoncide effectively reduces Formaldehyde and Fungi. Charcoal which possess porous-structure has a good absorbance of pollutants. In this study, the authors manufactured functional cement matrix using by phytoncide and charcoal to remove formaldehyde and fungi. In this study, Functional cement matrix reduced formaldehyde and Fungi and effectively improve indoor air quality.
New PPV derivatives which contain electron-withdrawing CF3F4phenyl group, poly[2-(2-ethylhexyloxy)-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethylphenyl)-1,4-phenylenevinylene] (CF3F4P-PPV), and poly[2-(4-(2-etylhexyloxy)-phenyl)-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethylphenyl)-1,4-phenylenevinylene] (P-CF3F4P-PPV), have been synthesized by GILCH polymerization. As the result of the introduction of the electron-withdrawing CF3F4phenyl group to the phenyl backbone, the LUMO and HOMO energy levels of CF3F4P-PPV (3.14, 5.50 eV) and P-CF3F4P-PPV (3.07, 5.60 eV) were reduced. The PL emission spectra in solid thin film are more red-shifted over 50 nm and increased fwhm (full width at half maximum) than solution conditions by raising aggregation among polymer backbone due to electron withdrawing effect of 2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethylphenyl group. The EL emission maxima of CF3F4P-PPV and P-CF3F4P-PPV appear at around 530-543 nm. The current density-voltage-luminescence (J-V-L) characteristics of ITO/PEDOT/polymer/Al devices of CF3F4P-PPV and P-CF3F4P-PPV show that turn-on voltages are around 12.5 and 7.0 V, and the maximum brightness are about 82 and 598 cd/m2, respectively. The maximum EL efficiency of P-CF3F4P-PPV (0.51 cd/A) was higher than that of CF3F4P-PPV (0.025 cd/A).
In this work, we have prepared organophilic MMT having thermal stability by ion exchange reaction of various aromatic ammonium salts with MMT containing sodium ion. The organic modifiers having alkyl side chains and amine functional group were successfully synthesized by effectively introducing the surfaces of MMT via ion exchange reaction to form organophilic MMTs with a view to improve the reactivity and thermal stability. The WAXD patterns of organophilic MMT showed the more increased gallery spacing by $3.3{\AA}$ than that of the pristine MMT and also the onset of initial decomposition of organophilic MMT was $275^{\circ}C$ as determined by a thermogravimetric analysis. The polyimide (PI) nanocomposite films based on poly(amic acid) and organophilic MMT were prepared by a solution blending followed by cyclodehydration reaction. We have investigated the dispersity of organophilic MMTs in PI matrix by using WAXD and the effect of the organophilic MMT content on the mechanical properties of PI nanocomposite films was studied.
Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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v.6
no.1
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pp.90-98
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2008
Nanotechnology(NT) refers to a field of advanced micro-technology covering the creation and manufacturing of materials on the atomic and molecular scale and requires interdisciplinary study with various fields including materials science, physics, chemistry, electronics and others. Whileas nanotechnology is a kind of micro and small scaled science, space technology(ST) is one of the larger and system technologies utilizing broad fields of mechanical, materials, electronics and communication technologies. It is necessary to select and concentrate the functional items of nanotechnology for efficient application to be utilized in space technology, due to the cross-sectional characteristics of nanotechnology within nanomaterials, nanoelectronics, and nanomanufacturing. This paper provides the current state of art of nanotechnology in space technology by evaluating NASA's activities and the 9th frame of the project ANTARES(Analysis of Nanotechnology Applications in Space Developments and Systems) with the support of the German Aerospace Center (DLR), Space Flight Management, Division Technology for Space Systems and Robotics. It has shown that it is necessary to apply nanotechnology to space technology in order to achieve international competitiveness, for the nanotechnology can bring the previously impossible things to reality. Since KARI plans to send an unmanned probe to the moon's orbit and land a probe on the moon's surface in 2025, it is urgently needed to incorporate nanotechnology to national space development plan.
Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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2010.03a
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pp.40-40
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2010
Studies on attractive color changing property of dye chromophore and fluorophore have been greatly enjoyed in the related industrial and research fields such as optoelectronics, chemosensor, biosensor and so on. The optical property based on D-$\Pi$-A intramolecular charge transfer (ICT) system of chromophore molecules can be utilized as suitable sensing probes for checking media polarity and determining colorimetric chemosensing effect, especially heavy metal detection. These finding are obtained by absorption and emission properties. In this work, donor-acceptor D-$\Pi$-A type fluorescent dyes were designed and synthesized with the corresponding donor and acceptor groups. The selected donor moieties might be provided prominent amorphous properties which are very useful in designing and synthesizing functional polymers and in fabricating devices. Another reasons to choose are commercial availabilities in high purity and low price. Donor-bridge-acceptor (D-A) type dyes can produce impressive optical-physical properties, yielding them potentially suitable for applications in the synthesis of small functional organic molecules. Small organic functional molecules have unique advantages, such as better solubility, amorphous character, and represent an area of research which needs to be explored and developed. Currently, their applications in metalorganic compounds is rapidly expanding and becoming widespread in self-assembly processes, photoluminescence applications, chiral organocatalysts, and ingrafts with nanomaterials. Colloidal nanoparticles have received great attentions in recent years. The photophysical properties of nanoparticles, particularly in terms of brightness, photostability, emission color purity and broad adsorption range, are very attractive functions in many applications. To our knowledge background, colloidal nanoparticles have been enjoyed their applications in bio-probe research fields. This research interest can be raised by the advantages of the materials such as high photoluminescence quantum yields, sharp emission band, long-term photostability and broad excitation spectra. In recent, the uses of nanoparticles being embedded in a polymer matrix and binded on polymer surface have been explored and their properties such as photo-activation and strong photoluminescence have been proposed. The prepared chromophores and nanoparticles were investigated with absorption and emission properties, solvatochromic behaviors, pH induced color switching effects, chemosensing effects and HOMO/LUMO energy potentials with computer simulation. In addition, synthesized fluorophore dyes and particles were applied onto PE/Aramid fiber fluorescing colorations. And the related details were then discussed.
There have been many efforts to modify and improve the properties of functional thin films by hybridization with nano-sized materials. For the fabrication of electronic circuits, micro-patterning is a commonly used process. For photochemical metal-organic deposition, photoresist and dry etching are not necessary for microscale patterning. We obtained direct-patternable $SnO_2$ thin films using a photosensitive solution containing Ag nanoparticles and/or multi-wall carbon nanotubes (MWNTs). The optical transmittance of direct-patternable $SnO_2$ thin films decreased with introduction of nanomaterials due to optical absorption and optical scattering by Ag nanoparticles and MWNTs, respectively. The crystallinity of the $SnO_2$ thin films was not much affected by an incorporation of Ag nanoparticles and MWNTs. In the case of mixed incorporation with Ag nanoparticles and MWNTs, the sheet resistance of $SnO_2$ thin films decreased relative to incorporation of either single component. Valence band spectral analyses of the nano-hybridized $SnO_2$ thin films showed a relation between band structural change and electrical resistance. Direct-patterning of $SnO_2$ hybrid films with a line-width of 30 ${\mu}m$ was successfully performed without photoresist or dry etching. These results suggest that a micro-patterned system can be simply fabricated, and the electrical properties of $SnO_2$ films can be improved by incorporating Ag nanoparticles and MWNTs.
Gabriela Leite de Souza ;Camilla Christian Gomes Moura ;Anielle Christine Almeida Silva ;Juliane Zacour Marinho;Thaynara Rodrigues Silva ;Noelio Oliveira Dantas;Jessica Fernanda Sena Bonvicini ;Ana Paula Turrioni
Restorative Dentistry and Endodontics
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v.45
no.4
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pp.54.1-54.16
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2020
Objectives: This study aimed to synthesize nanocrystals (NCs) of zinc oxide (ZnO) and calcium ion (Ca2+)-doped ZnO with different percentages of calcium oxide (CaO), to evaluate cytotoxicity and to assess the effects of the most promising NCs on cytotoxicity depending on lipopolysaccharide (LPS) stimulation. Materials and Methods: Nanomaterials were synthesized (ZnO and ZnO:xCa, x = 0.7; 1.0; 5.0; 9.0) and characterized using X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, and methylene blue degradation. SAOS-2 and RAW 264.7 were treated with NCs, and evaluated for viability using the MTT assay. NCs with lower cytotoxicity were maintained in contact with LPS-stimulated (+LPS) and nonstimulated (-LPS) human dental pulp cells (hDPCs). Cell viability, nitric oxide (NO), and reactive oxygen species (ROS) production were evaluated. Cells kept in culture medium or LPS served as negative and positive controls, respectively. One-way analysis of variance and the Dunnett test (α = 0.05) were used for statistical testing. Results: ZnO:0.7Ca and ZnO:1.0Ca at 10 ㎍/mL were not cytotoxic to SAOS-2 and RAW 264.7. +LPS and -LPS hDPCs treated with ZnO, ZnO:0.7Ca, and ZnO:1.0Ca presented similar NO production to negative control (p > 0.05) and lower production compared to positive control (p < 0.05). All NCs showed reduced ROS production compared with the positive control group both in +LPS and -LPS cells (p < 0.05). Conclusions: NCs were successfully synthesized. ZnO, ZnO:0.7Ca and ZnO:1.0Ca presented the highest percentages of cell viability, decreased ROS and NO production in +LPS cells, and maintenance of NO production at basal levels.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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