• 제목/요약/키워드: gel pore

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Prepartion and Characterization of the Pt doped $TiO_2$ Membranes

  • Bae, Dong-Sik;Han, Kyong-Sop;Choi, Sang-Hael
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제3권1호
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    • pp.52-56
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    • 1997
  • The Pt doped $TiO_2$ composite membranes were prepared by the sol-gel process. The Pt doped titania sol was peptized with hydrochloric acid in the pH range of 1.23 to 1.32 at 5$0^{\circ}C$. The average particle size of the Pt doped titania sol was shown to be below 15nm and well dispersed in the solution. XPS show the Pt elements continuous and homogeneous dispersed in the $TiO_2$ membrane. The mean particle size of the Pt doped $TiO_2$ composite membrane has smaller than that of the undoped $TiO_2$ composite membrane. The average pore size of the Pt doped $TiO_2$ composite membrane was increased from 58 to 193 $\AA$ with firing temperature changed from 550 to 85$0^{\circ}C$. It was observed that the Pt doped $TiO_2$ composite membranes showed crack-free and homogeneous microstructue as well as narrow particle size distribution up to above 75$0^{\circ}C$.

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Preparation and characterization of TiO2 membrane on porous 316 L stainless steel substrate with high mechanical strength

  • Mohamadi, Fatemeh;Parvin, Nader
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제6권3호
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    • pp.251-262
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    • 2015
  • In this work the preparation and characterization of a membrane containing a uniform mesoporous Titanium oxide top layer on a porous stainless steel substrate has been studied. The 316 L stainless steel substrate was prepared by powder metallurgy technique and modified by soaking-rolling and fast drying method. The mesoporous titania membrane was fabricated via the sol-gel method. Morphological studies were performed on both supported and unsupported membranes using scanning electron microscope (SEM) and field emission scanning microscope (FESEM). The membranes were also characterized using X-ray diffraction (XRD) and $N_2$-adsorption / desorption measurement (BET analyses). It was revealed that a defect-free anatase membrane with a thickness of $1.6{\mu}m$ and 4.3 nm average pore size can be produced. In order to evaluate the performance of the supported membrane, single-gas permeation experiments were carried out at room temperature with nitrogen gas. The permeability coefficient of the fabricated membrane was $4{\times}10^{-8}\;lit\;s^{-1}\;Pa^{-1}\;cm^{-1}$.

폐색효과를 고려한 사질토의 시멘트 침투 그라우팅 거동 특성 (Behavior of cement-based permeation grouting in cohesionless soil considering clogging phenomena)

  • 서종우;이인모;김병규;권영삼
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.485-500
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    • 2018
  • 사질토에서의 시멘트 침투 그라우팅 거동 특성을 실내 챔버 모형실험 결과를 토대로 흙의 입도분포에 따라 시멘트 침투 그라우팅 불가 영역, 시멘트 침투 그라우팅 가능 영역, 그리고 급결제 혼합 필요 영역으로 구분하였다. 시멘트 침투 그라우팅 가능 영역에서는 대표 간극 반지름의 개념을 제안하였고 사질토에서의 평균 간극 반지름에 대한 대표 간극 반지름의 비를 실내실험 결과와 폐색 이론식을 비교함으로 구할 수 있었으며, 입도분포에 따라 1.07에서 1.35 정도가 됨을 알 수 있었다. 또한 실험 조건 별로 실험결과와 이론식을 비교하여, lumped parameter (${\theta}$)를 흙의 대표 간극 반지름과 시멘트 그라우트재의 물시멘트비로부터 구할 수 있는 관계식을 제안하였다. 급결제 혼합 필요 영역에서는 겔화 시간의 조절을 통한 주입 깊이의 제한과정을 실험적으로 검증하였고 그 실험값이 시간에 따른 점도 변화 함수를 적용한 이론값과 일치하는 것을 확인하였다.

활성탄 지지체상에서 제올라이트 4A 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Zeolite 4A on Activated Carbon Supports)

  • 박중환;서정권;정순용;이정민;도명기
    • 공업화학
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    • 제8권2호
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    • pp.204-210
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    • 1997
  • 입상활성탄의 기공내에 알루미노실리케이트 겔을 침적시킨 후 수열합성하여 제올라이트 4A가 담지된 복합 분자체를 제조하였다. 평균입경이 $0.8{\mu}m$ 정도 되는 미세한 제올라이트 4A 결정이 활성탄의 macro pore상에 포획된 상태로 존재하였다. 입상활성탄의 기공부피는 $0.67m{\ell}/g$이였으며, 제올라이트 4A가 21.6wt% 담지된 시료의 경우에는 $0.41m{\ell}/g$으로서 약 40% 정도 기공부피가 감소하였다. 입상활성탄에 담지된 제올라이트 4A의 칼슘이온 교환능은 320mg $CaCO_3/g$ zeolite 정도로서 분말상 제올라이트 4A와 거의 비슷하였다. 초음파 분산 과정에서 입상활성탄 지지체상에 담지된 제올라이트 4A 결정은 용액상으로 분리되지는 않았다. 제올라이트 4A가 담지된 시료의 수분흡착 등온선은 Type I과 Type III의 중간 형태였으며, 친수 및 친유성 흡착 특성을 동시에 나타내었다.

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치간 삭제 후 불소 및 수산화인회석 도포 시 법랑질 표면의 함량 및 결정구조 변화에 관한 연구 (Changes in surface content and crystal structure after fluoride gel or hydroxyapatite paste application on stripped enamel)

  • 김상철;홍현실;황영철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.407-415
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 치간삭제 후 불소 및 수산화인회석 페이스트의 치면 도포에 대한 법랑질 표면의 결정구조 및 재광화를 평가하고자 하였다. 치간삭제 후 1.23% 인산화 불소 및 10% 수산화인회석 페이스트를 치면에 도포한 후 법랑질 표면의 결정구조 변화를 주사전자현미경으로 관찰하고, 법랑질 표면의 칼슘, 인, 불소 함량 등의 변화를 energy dispersive X-ray spectroscopy (ESD)로 분석하였다. 실험결과 10% 수산화인회석 페이스트 도포한 군에서 칼슘함량이 증가하였고 (p < 0.01), 치간 삭제 후 거칠었던 법랑질 표면이 매끄럽고 부드러워졌으며 법랑질 결정구조가 작고 치밀해짐을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과는 치간삭제 후 불소 및 수산화인회식 도포가 치면 결정구조 및 재광화에 유리하다는 것을 의미한다.

국내산 우뭇가사리로부터 미생물 배지용 한천의 pilot규모 정제와 특성 (Pilot-scale preparation and physicochemical characteristics of microbiological agar from Gelidium amansii in Korea)

  • 김두상;김형락;김정한;변재형
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.70-74
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    • 2000
  • 우뭇가사리로부터 조한천을 조제하고, 이를 실제 산업에 적용할 목적으로 $0.4\;{\mu}m$ 기공을 가지는 여과 막을 microfiltration한 후, $50{\circ}C$의 온수로써 가용성 물질을 제거하고, 0.25 N NaOH로 $70{\circ}C$에서 2시간 처리하는 알칼리 처리를 거쳐 미생물 배지용 한천을 조제하였다. 이화학적 특성을 측정한 결과에 의하면, 겔강도는 $460g/cm^2$에서$738g/cm^2$으로 상승하였고, 점도는 12 cp에서 5.2 cp로, 황산기 함량은 $1.8{\%}$에서 $0.4{\%}$로, 그리고 이수율은 $10.3{\%}$에서 $5.4{\%}$로 저하하여 제품의 품질이 월등히 향상되었다. 상용되는 미생물 배지용 한천은 겔강도가 $358{\~}368g/cm^2$, 점도는 8 cp, 황산기 함량은 $2.18{\~}2.39{\%}$ 및 시너레시스율은 $11.3{\~}12.4{\%}$로 분석되어 본 실험법으로 정제한 한천이 물성 및 성분에 있어서 휠씬 우수 하였다.

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PT, PZ와 PZT나노튜브의 졸-겔 형판합성과 특성 (Sol-Gel Template Synthesis and Characterization of PT, PZ and PZT Nanotubes)

  • 장기석
    • 대한화학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.242-251
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    • 2002
  • 졸-겔 형판 합성법을 이용하여 페로브스카이트 구조를 갖는 나노튜브를 합성하고 그 특성을 조사하였다. PbTiO3(PT), PbZrO3(PZ)와 PbZrO3-PbTiO3(PZT)고용체 나노튜부는 반응물, Ti(OPri)4, Zr(OBu)3와 Pb(OAc)2-3H2O 들의 킬레이트 졸-겔 합성법에 의해서 합성하였다. 산화 알루미늄 형판은 200nm의 직경을 갖는 훠트만 아노디스크가 사용되었다. 6.0M-NaOH 용액에서 형판을 제거한 다음, 주사현미경 분석에 의해서 50m 길이와 200nm 외곽 직경의 생성물 나노튜브를 확인할 수 있었다. 투과현미경 분석과 전자회절 분석에 의하여 나노튜브가 다결정임을 확인하였다. DSC 분석에 의하여 PT 나노튜브의 상전이 온도는 특이하게도 234.4$^{\circ}C$ 임이 확인되었으며, 이때의 입자크기는 X-선 분석의 하나인 Scherrer 식에 의해서 15.4nm 임이 계산되었다.

막유화 에멀젼-겔 공정에 의한 실리카 입자의 제조 (Preparation of Silica Particles by Emulsion-Gel Process Using Membrane Emulsification)

  • 연송희;염경호
    • 멤브레인
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    • 제20권2호
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    • pp.87-96
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    • 2010
  • 세공 크기가 2.6 ${\mu}m$인 SPG (Shirasu porous glass) 막이 설치된 실험실 규모의 막유화 장치를 사용하여 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수 조절을 통해 구형상의 실리카 입자를 제조하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수로는 분산상 압력, 연속상 내 안정제 및 유화제의 농도, $H_2O$/TEOS 비율 및 연속상에 대한 분산상의 비율로 설정하고, 이들 변수가 제조된 실리카 입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 검토하였다. 막유화의 공정변수들 중에서 분산상 압력과 연속상에 대한 분산상의 비가 증가할수록 실리카 입자의 크기가 증가하였다. 반면 안정제 및 유화제의 농도, $H_2O$/TEOS 비가 증가할수록 입자의 크기가 감소하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정변수의 조절을 통해 최종적으로 평균 입자 크기가 3 ${\mu}m$인 비교적 입도분포가 균일한 구형상의 실리카 입자 제조가 가능하였다.

표면 침투 보강제에 의한 콘크리트 열화 방지 성능 평가 (Evaluation of Penetrating and Reinforcing Agent for Preventing Deterioration of Concrete)

  • 조명석;노재명;송영철;김도겸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.475-482
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    • 2007
  • 콘크리트 구조물의 사용 년수 증가에 따른 열화 (aging) 방지 및 내구성능 향상을 목적으로 개발된 유무 기합성 표면 침투 보강제의 성능 및 적용성을 실험적 방법으로 입증하였다. 본 연구에서는 무기 재료인 TEOS (tetra-ethoxyorthosilicate)와 유기재료인 acrylate monomer를 용액중축합 방법으로 합성함으로써 졸-겔 반응 (sol-gel process)에 의한 실리케이트의 내구성능 향상 효과와 함께 유기모노머의 부드럽고 유연한 충격 완화층 형성을 통한 콘크리트의 성능 개선 효과와 isobutyl-orthosilicate 등의 성능 개선 물질을 추가함으로써 콘크리트 침투 후의 열화 억제 성능을 향상시켰다. 개발된 유무 기합성 표면 침투 보강제는 침투 후 콘크리트 내부 공극을 물리 화학적으로 안정된 화합물로 충진 시킴으로써 구체 강화에 따른 압축강도 증가 효과는 물론, 염해 및 탄산화, 동결융해 및 복합열화 등의 사용 환경적 열화 요인에 대한 내구성 향상 효과가 높아 콘크리트 구조물의 효율적인 수명 관리 기법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Vapor Permeation Characteristics of TiO2 Composite Membranes Prepared on Porous Stainless Steel Support by Sol-Gel Method

  • Lee, Yoon-Gyu;Lee, Dong-Wook;Kim, Sang-Kyoon;Sea, Bong-Kuk;Youn, Min-Young;Lee, Kwan-Young;Lee, Kew-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권5호
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    • pp.687-693
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    • 2004
  • Composite membranes with a titania layer were prepared by soaking-rolling method with the titania sol of nanoparticles formed in the sol-gel process and investigated regarding the vapor permeation of various organic mixtures. The support modification was conducted by pressing $SiO_2$ xerogel of 500 nm in particle size under 10 MPa on the surface of a porous stainless steel (SUS) substrate and designed the multi-layered structure by coating the intermediate layer of ${\gamma}-Al_2O_3$. Microstructure of titania membrane was affected by heat-treatment and synthesis conditions of precursor sol, and titania formed at calcination temperature of 300$^{\circ}C$ with sol of [$H^+$]/[TIP]=0.3 possessed surface area of 210 $m^2$/g, average pore size of 1.25 nm. The titania composite membrane showed high $H_2/N_2$ selectivity and water/ethanol selectivity as 25-30 and 50-100, respectively. As a result of vapor permeation for water-alcohol and alcohol-alcohol mixture, titania composite membrane showed water-permselective and molecular-sieve permeation behavior. However, water/methanol selectivity of the membrane was very low because of chemical affinity of permeants for the membrane by similar physicochemical properties of water and methanol.