• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.494-500
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• 2014

Indium-doped zinc oxide nanocrystals (IZO NCs), capped with stearic acid (SA) of different sizes, were synthesized using a hot injection method in a noncoordinating solvent 1-octadecene (ODE). The ligand exchange process was employed to modify the surface of IZO NCs by replacing the longer-chain ligand of stearic acid with the shorter-chain ligand of butylamine (BA). It should be noted that the ligand-exchange percentage was observed to be 75%. The change of particle size, morphology, and crystal structures were obtained using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction pattern results. In our study, the 5 nm and 10 nm IZO NCs capped with stearic acid (SA-IZO) were ligand-exchanged with butylamine (BA), and were then spin-coated on a thermal oxide ($SiO_2$) gate insulator to fabricate a thin film transistor (TFT) device. The films were then annealed at various temperatures: $350^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, and $600^{\circ}C$. All samples showed semiconducting behavior and exhibited n-channel TFT. Curing temperature dependent on mobility was observed. Interestingly, mobility decreases with the increasing size of NCs from 5 to 10 nm. Miller-Abrahams hopping formalism was employed to explain the hopping mechanism insight our IZO NC films. By focusing on the effect of size, different curing temperatures, electron coupling, tunneling rate, and inter-NC separation, we found that the decrease in electron mobility for larger NCs was due to smaller electronic coupling.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권4호
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• pp.292-297
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• 2005

출발원료로 $Li_{2}CO_{3},\;Co_{3}O_{4}$와 NiO를 사용하여 고상반응법으로 $LiMO_{2}(M=Co,Ni)$를 합성하였다. $LiCoO_{2}$는 저온$T=400^{\circ}C$에서 스피넬구조를 형성하고 온도가 증가$(T\ge600^{\circ}C)$되면 층상구조로 상전이 한다. 우리는 열처리 온도와 시간을 변수로 $LiCoO_{2}$의 스피넬구조에서 층상구조로의 상전이 거동을 관찰하였다. 스피넬구조에서 층상구조로의 상전이 속도는 스피넬상의 농도에 1차 비례하고 상전이하는 활성화 에너지는 약 6.76 kcal/mol이다. 출발원료로 스피넬구조인 $Co_{3}O_{4}$ 대신 암염 구조인 CoO를 사용하면 저온$(T=500^{\circ}C)$에서부터 층상구조가 형성되고 스피넬구조는 관찰되지 않는다. $LiNiO_{2}$는 온도가 증가함에 따라 층상구조에서 암염구조로 상전이 한다. $LiNiO_{2}$의 고온상인 암염구조는 저온에서 disordering/ordering에 의해 쉽게 층상구조로 되돌아가는 상전이 거동을 보인다. 반면 $LiCoO_{2}$에서는 층상구조에서 암염구조로의 상전이가 쉽게 일어나지 않는다. 이온반경비 $Li^+/Co^{3+}$ 보다 큰 것이 $LiCoO_{2}$의 층상구조가 고온에서 $LiNiO_{2}$의 층상구조보다 더 안정할 수 있는 이유 중의 하나로 생각된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권4호
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• pp.289-297
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• 2019

현재 건축물에 사용되는 접착제는 주로 유기질 재료인 에폭시 수지 접착제가 사용되고 있다. 유기질 재료인 에폭시 수지 접착제는 유기성 물질로 접착제 생산 시 유해물질이 발생하며, 시공 후에도 유해물질이 실내거주공간에서 높게 나타난다. 또한 건축물 화재 시 유기 재료에서 발생되는 다량의 일산화탄소가 인명피해로 이어진다. 본 연구는 순수무기계 재료인 산화마그네시아, 인산염, 붕사를 사용한 무기 접착재에 대해 기존 유기 접착제를 대체 할 무기 접착재로의 활용가능성을 평가한 연구이다. 적정 인산염 선정에 관한 실험과 지연제로서 활용한 붕사의 첨가율에 대한 특성을 실험한 결과 적정 인산염으로 제1인산칼륨이 도출되었으며, 붕사 첨가율에 따른 특성을 측정한 결과 KS F 4923의 품질기준과 비교하여 경화수축률과 가열변화율은 품질기준을 만족하였으며, 인장강도는 붕사 첨가율 4% 이상에서 만족하는 결과가 나왔지만 접착강도의 경우 품질 기준을 충족하지 못하였다. 향후 접착강도 증진을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권1호
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• pp.1-7
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• 2021

전 세계적으로 자외선 차단제의 유효성 및 안전성에 대한 관심이 증가함에 따라 새로운 무기 자외선 차단제 개발에 대한 연구도 활기를 띄고 있다. 본 연구에서는 최근에 이슈화된 나노물질규제에 대응 가능한 나노 사이즈가 아닌 non-nano 막대형 산화아연을 합성하였고, 이를 세틸알코올로 표면처리한 막대형 산화아연분체를 개발하여 물리적 특성을 조사하였으며 자외선 차단제로서의 응용가능성을 평가하였다. 실험 결과, non-nano인 막대형 산화아연 분체를 적용한 선크림의 자외선 차단 효능과 백탁 정도는 40 nm 크기의 산화아연과 비슷한 결과를 나타냈으며, 막대형 산화아연 분산액을 사용한 선크림은 자외선 차단효능이 현저히 증가함을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 막대형 산화아연 분체는 non-nano (200 nm)임에도 불구하고 투명성(백탁 개선), 자외선 차단 효능 그리고 사용감 측면에서 우수한 자외선 차단제로서 응용 가능성이 있음을 시사하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권10호
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• pp.935-942
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• 2002

Ga 첨가된 ZnO(GZO) 박막을 5.7 wt%의 $Ga_2O_3$를 ZnO에 첨가된 세라믹 GZO 타켓을 사용하여 직류 마그넷 스퍼터에 의해 실온의 유리 기판위에 제작했다. 각각 질량이 서로 다른 Ne, Ar, Kr 가스의 다양한 전압(total gas pressure)에서 제작한 GZO 박막에 대하여, 타켓의 에로젼 영역(B영역)과 비에로젼 영역(A영역)에 대향하는 박막 영역의 전기적 특성을 조사했다. 가스 종류와 관계없이 B 영역의 대향부분은 비에로젼 영역과 비교해서, 홀 이동도와 캐리어 밀도의 감소에 의해 상대적으로 높은 비저항값을 보였다. Ne 가스를 사용한 경우, GZO 박막은 가장 높은 비저항값을 나타낸 반면, Kr 가스를 사용하여 제작한 GZO 박막은 상대적으로 가장 낮은 비저항값을 보였다. GZO 박막의 전기적 특성은 박막의 결정성에 크게 의존하고 있음을 알았으며 박막의 전기적 특성과 결정성의 저하를 일으키는 인자로서 성장중의 박막의 결정성에 크게 의존하고 있음을 알았으며 박막의 전기적 특성과 결정성의 저하를 일으키는 인자로서 성장중의 박막표면에 충돌하여 박막에 손상을 입히는 고에너지 입자를 들 수 있다. Ne, Ar, Kr 가스의 반사 중성 원자들의 에너지를 Monete Carlo simulation에 의한 계산한 결과는 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 분석과학
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• 제11권2호
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• pp.79-87
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• 1998

최근의 소비자들은 waterproof 기능을 가진 광범위한 UV 차단 제품을 선호하며, 피부 안전성에도 많은 관심을 가지고 있다. NR method로 세포 자극성(in-vitro)을 실험한 결과, UV-B의 자외선 차단제들은 0.08 w/v% 이상에서 세포의 생존율이 떨어졌고, UV-A의 자외선 차단제들은 0.06 w/v% 이상에서 세포의 생존율이 떨어졌다. 무기 자외선 차단제들의 patch-test는 각각 10.5와 11.25 이하로 피부에 자극성은 없었다. UV 흡수 곡선, UV-B는 octyl methoxycinnamate(OMC), UV-A는 butyl methoxy dibenzoylmethane(BMDM) 가장 적합하였다. 따라서, 유기 자외선 차단제는 OMC와 BMDM이 nylon과 polyethylene에 코팅된 원료인 $Nylonpoly^{TM}$ UVA/UVB을 사용하였다. 무기 자외선 차단제는 zinc oxide(ZnO)와 titanium dioxide($TiO_2$)를 사용하였다. ZnO와 $TiO_2$의 혼합 비율은 6:4가 적당하였다. 총 UV차단제의 함량은 ZnO 6%, $TiO_2$ 4%와 $Nylonpoly^{TM}$ UVA/UVB 5%를 썬 스크린 크림에 혼합하였다. In-vi-tro의 SPF값은 38.9이었다. 응용으로, 동일 함량을 넣은 O/W type과 W/S type의 썬 스크린 크림을 만들어 시간 경과에 따른 SPF를 측정한 결과, SPF가 O/W type보다 W/S type이 5배 이상 오래 지속되었다. 이것은 해수욕, 등산, 스키를 탈 경우에 효과적이다. 본 연구는 자외선 차단제의 피부 트러블을 최소화하고자 하였으며, 매끄러움성, 피부 안전성과 자외선 차단 효과가 우수한 화장품이라고 생각되어진다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.340-348
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• 2011

Effects of various inorganic-metal oxide (Zr, Zn, Si, Al and Ca as promoters and stabilizers) additive on the reduction rate of iron oxide and the composition of forming hydrogen using the steam-iron cycle operation was investigated. The reduction rate of redox agent with additive was determined from weight change by TGA. The changes of weight loss and reduction rate according to redox agent with various additive affected the hydrogen purity and cycle stability of the process. The cyclic micro reactor showed that hydrogen purity exceeding 95% could be obtained by the water splitting with Si/Fe, Zn/Fe, Zr/Fe redox agents. The redox agents with these elements had an affect on redox cycle stability as a good stabilizer for forming hydrogen by the steam-iron process.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.126-126
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• 2016

Understanding adsorption behavior organic molecules at oxide surfaces is very important for the application of organic-inorganic hybrid materials. Recently, monoethanolamine (MEA) adsorbed on $TiO_2$ surface has received great interests because it can lower the work function of $TiO_2$ in photo-electronic devices such as OLED and solar cells. In this study, we investigated the role of surface defects in adsorption behaviors of MEA at the rutile $TiO_2$ (110) surface by combined study of scanning tunneling microscopy and density functional theory calculations. Our results revealed that oxygen vacancy is the most stable adsorption site for MEA on $TiO_2$ (110) surface at low coverage. As coverage increases, the oxygen vacancies are occupied with the molecules and MEA molecules start to adsorb at Ti rows at higher coverages. Our results show that the defects at oxide surfaces and the intermolecular interactions are important factors for determining stable adsorption structure of MEA at $TiO_2$ (110) surfaces.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.115.1-115.1
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• 2016

Electrochemical anodization has been interested due to its useful way for the nano-scale architecture of metal oxides obtained from a metal substrate. By using this method, it is easy to control the morphology of the oxide materials by controlling electrochemical conditions. Among oxide materials obtained from the transition metals such as Ti, V, W, etc., in this paper, the morphological study of anodized $TiO_2$ was employed at various voltage conditions in fluoric based electrolyte, and the effects of applied voltage (sweep rate and retention time) on the tube morphologies were investigated. Furthermore, by using anodization of tungsten substrate (W), we fabricated the porous structure of $WO_3$ and provided merits of tailored structure for the hybridization of inorganic and organic materials as electrochromic (EC) applications. The hybrid porous $WO_3$ shows multi-chromic properties during the EC reactions at specific voltage conditions. From these results, the anodization process with tailoring nano-structure is one of the promising methods for EC applications.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3805-3810
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• 2013

The surface modification of silica particles (SPs) was systemically conducted by the treatment of 0.1-10 wt % phenylsilanetriol (PST) on the basis of SPs used through two step processes: 1) the PST coating of SPs via evaporation under reduced pressure and 2) their thermal condensation leading to Si-O-Si bond formation via heating at $130^{\circ}C$. The evaluation of the modified SPs was conducted by the simple floating test on water and the measurement of the contact angle (CA) of water droplet on the 2-dimensional layer of modified SPs on slide glass. When PST was used about 2 wt % or above on the basis of SPs (about average size: 50 nm) used, the modified SPs were fully floated on the water and all dispersed into upper organic solvent layer after a shaking with the mixture of the water and benzene, indicating that the modified SPs have hydrophobic properties. The modified SPs were characterized by $^{29}Si$ MAS NMR and physicochemical properties including SEM, TEM, BET, adsorption/desorption isotherms, etc. were measured and compared each other in details. This research demonstrates that the organosilanetriol is a good modifier applicable for the surface modification of inorganic oxide particles using a low amount of modifier on the basis of oxide particles used.