• 제목/요약/키워드: ionomers

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아이오노머 필름에 흡수된 비이온계 염료의 분자간 상호작용에 관한 연구 (Molecular Interactions of Soaked Nonionic Dye in Ionomer Films)

  • 이상흠;이원선;이상준;김성수;김인선;송기국
    • 폴리머
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    • 제25권5호
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    • pp.671-678
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    • 2001
  • Sodium 또는 zinc로 중화된 poly(ethylene-co-methacrylic acid)의 아이오노머는 ethylene 사슬 부분들로만 이루어진 결정상, acid 그룹이 존재하는 amorphous 영역, 그리고 ionic aggregate의 세 가지 상으로 나누어진다. Soaking에 의하여 흡수된 nonionic dye 분자들은 결정상을 제외한 amorphous 부분이나 ionic aggregate 분근에 존재하는데, 주위 사슬의 극성에 따라 dispersion force (ethylene 사슬 부분), polar force (acid 부분), ionic dipole (ionic aggregate 부분)의 세 가지 다른 힘의 영향 아래 놓이게 된다. 극성이 적은 ethylene 사슬부분의 dispersion force 영향 아래에 존재하는 Nile Red의 UV/Vis 흡수피크는 500nm 부근에서, polar한 acid 그룹의 영향을 받는 dye 피크는 525 nm, 그리고 ionic aggregate의 영향에 의한 dye는 Na+-아이오노머의 경우 550 nm, divalent이어서 더 큰 ionic dipole을 가지는 $Zn^{2+}$-아이오노머의 경우 610nm에서 각각 피크가 나타났다.

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자기치유 공학재료: I. 유기 재료 (Self-healing Engineering Materials: I. Organic Materials)

  • 최은지;왕징;윤지환;심상은;윤주호;김일
    • 청정기술
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    • 제17권1호
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    • pp.1-12
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    • 2011
  • 과학자와 공학자들은 끊임없이 금속, 합금, 고분자, 세라믹 등의 공학재료의 성질을 계속해서 변화하는 사회의 요구에 부응하는 방향으로 개선하여 왔다. 인조 공학재료는 일반적으로 기계적 성질이 우수하여, 자연 재료의 기계적 성질보다 우수한 경우가 많다. 그러나, 이와 같은 공학 재료는 자연계에서 흔히 볼 수 있는 자기 치유능력, 즉 고의적인 인간의 접촉을 거치지 않고도 미세균열을 제거하는 능력이 부족하다. 자연에서 관측할 수 있는 손상관리 패러다임은 여러 가지 종류의 공학재료의 고유성질을 잘 고려하면 인조공학 재료에서도 성공적으로 재현할 수 있다. 특히 적절한 화학반응과 분자간력을 응용하면 고분자, 아이오노머, 복합체와 같은 유기재료에 적용할 수 있는 다양한 자기치유 방법을 개발할 수 있다.

PSf-co-PPSS/HPA를 이용한 수소제조 수전해용 고체 고분자 전해질 복합 막의 제조 (Preparation of Solid Polymer Electrolytes of PSf-co-PPSS/Heterooolyacid [HPA] Composite Membrane for Hydrogen Production via Water Elecrolysis)

  • 정윤교;이혁재;장인영;황갑진;배기광;심규성;강안수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.103-110
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    • 2005
  • Proton conducting solid polymer electrolyte (SPE) membranes have been used in many energy technological applications such as water electolysis, fuel cells, redox-flow battery, and other electrochemical devices. The availability of stable membranes with good electrochemical characteristics as proton conductivity at high temperatures above 80 $^{\circ}C$ and low cost are very important for its applications. However, the presently available perfluorinated ionomers are not applicable because of high manufacturing cost and high temperature use to the decrease in the proton conductivity and mechanical strength. In order to make up for the weak points, the block copolymer (BPSf) of polysulfone and poly (phenylene sulfide sulfone) were synthesized and sulfonated. The electrolyte membranes were prepared with phosphotungstic acid (HPA)/sulfonated BPSf via solution blending. This study would be desirable to investigate the interaction between the HPA and sulfonated polysulfone. The results showed that the characteristics of SPSf/HPA blend membrane was a better than Nafion at high temperature, 100 $^{\circ}C$. These membranes proved to have a high proton conductivity, $6.29{\times}10-2$ S/cm, a water content, 23.9%, and a ion exchange capacity, 1.97 meq./g dry membrane. Moreover, some of the membranes kept their high thermal and mechanical stability.

Low temperature preparation of Pt alloy electrocatalysts for DMFC

  • 송민우;이경섭;김영순;신형식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.171-171
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    • 2009
  • The electrodes are usually made of a porous mixture of carbon-supported platinum and ionomers. $SnO_2$ particles provide as supports that have been used for DMFCs, and it have high catalytic activities toward methanol oxidation. The main advantage of $SnO_2$ supported electrodes is that it has strong chemical interactions with metallic components. The high activity to a synergistic bifunctional mechanism in which Pt provides the adsorption sites for CO, while oxygen adsorbs dissociative on $SnO_2$. The reaction between the adsorbed species occurs at the Pt/$SnO_2$ boundary. The morphological observations were characterized by FESEM and transmission electron microscopy (TEM). $SnO_2$ particles crystallinity was analyzed by the X-ray diffraction (XRD). The surface bonded state of the $SnO_2$ particles and electrode materials were observed by the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electric properties of the Pt/$SnO_2$ catalyst for methanol oxidation have been investigated by the cyclic voltametry (CV) in 0.1M $H_2SO_4$ and 0.1M MeOH aqueous solution. The peak current density of methanol oxidation was increased as the $SnO_2$ content in the anode catalysts increased. Pt/$SnO_2$ catalysts improve the removal of CO ads species formed on the platinum surface during methanol electro-oxidation.

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연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜덤공중합체 강화복합막의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Sulfonated Poly(Arylene Ether Sulfone) Random Copolymer Reinforced Membranes for Fuel Cells)

  • 안주희;이창현
    • 멤브레인
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    • 제26권2호
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    • pp.146-151
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    • 2016
  • 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰(SPAES) 랜덤 공중합체는 고분자 전해질 연료전지에 적용될 때 높은 수소이온전도도, 상대적으로 낮은 생산 단가 그리고 열화학적 저항성등과 같은 장점을 갖는다. 반면, SPAES 공중합체는 가혹한 구동 조건하에서 낮은 화학적 안정성과 치수 불안전성으로 인해 실제 연료전지 막에 직접적으로 적용하는데 어려움이 있다. 그에 타당한 해결책은 SPAES 공중합체를 상호 연결된 기공 구조와 높은 열화학적 강도를 가지는 지지체 필름(예 : 전기방사된 폴리이미드 지지체)에 함침시키는 것이다. 본 연구에서는 함침막 제조를 위한 이오노머로 빠른 이온 수송을 위해 높은 자유 체적을 유도하는 회전 그룹을 갖는 SPAES 공중합체를 선택하였다. 제작된 막의 실용가능성은 막 특성화를 통해 평가되었다.

Comparative assessment of antibacterial activity of different glass ionomer cements on cariogenic bacteria

  • Naik, Rahul Gaybarao;Dodamani, Arun Suresh;Khairnar, Mahesh Ravindra;Jadhav, Harish Chaitram;Deshmukh, Manjiri Abhay
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제41권4호
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    • pp.278-282
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    • 2016
  • Objectives: Glass ionomer cements (GICs), which are biocompatible and adhesive to the tooth surface, are widely used nowadays for tooth restoration. They inhibit the demineralization and promote the remineralization of the tooth structure adjacent to the restoration, as well as interfere with bacterial growth. Hence, the present study was conducted to assess and compare the antimicrobial activity of three commercially available GICs against two cariogenic bacteria. Materials and Methods: An agar plate diffusion test was used for evaluating the antimicrobial effect of three different GICs (Fuji IX, Ketac Molar, and d-tech) on Streptococcus mutans (S. mutans) and Lactobacillus acidophilus (L. acidophilus). Thirty plates were prepared and divided into two groups. The first group was inoculated with S. mutans, and the second group was inoculated with L. acidophilus. These plates were then incubated at $37^{\circ}C$ for 24 hours. Zones of bacterial growth inhibition that formed around each well were recorded in millimeters (mm). Results: The zones of inhibition for Fuji IX, Ketac Molar, and d-tech on S. mutans were found to be $10.84{\pm}0.22mm$, $10.23{\pm}0.15mm$, and $15.65{\pm}0.31mm$, respectively, whereas those for L. acidophilus were found to be $10.43{\pm}0.12mm$, $10.16{\pm}0.11mm$, and $15.57{\pm}0.13mm$, respectively. Conclusions: D-tech cement performed better in terms of the zone of bacterial inhibition against the two test bacteria, than the other two tested glass ionomers.

컴포머의 수화팽창에 관한 연구 (A STUDY ON THE HYGROSCOPIC EXPANSION OF COMPOMER)

  • 박경진;김종수;권순원
    • 대한소아치과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.11-18
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    • 2002
  • 컴포머는 산성화된 이중 기능성 레진 단량체와 fluoro-alumine-silicate 글라스 입자로 구성되어 초기에는 복합레진과 같이 광원에 의해 중합되며 이차적으로 구강내 수분을 흡수하면서 글라스 아이오노머 시멘트와 유사한 산-염기 반응으로 중합되고 이의 결과로 물성의 저하없이 지속적으로 불소를 유리한다고 보고되고 있으며, 물분자를 흡수하여 수화됨에 따라 서서히 팽창하여 광중합시의 수축을 보상하고 미세누출을 최소화할 수 있다고 보고되고 있으나 아직 확립되어 있지는 않은 상태이다. 이에 본 연구는 현재 소아치과 임상에서 많이 사용되고있는 컴포머를 대상으로 초기의 중합수축에 의한 미세누출이 수화 평창에 의해 감소되는지 여부를 복합레진과 비교하기 위하여 5급 와동의 교합면측과 치은면측의 미세누출양을 1일과 30일 후에 측정한 결과 30일 후 컴포머의 치은면측에서 현저히 낮은 미세누출을 보였다.

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연료전지용 Poly(Styrene-Butadiene-Styrene) Star Triblock Copolymer의 고분자 전해질 분리막 (Polymer Electrolyte Membranes of Poly(Styrene-Butadiene-Styrene) Star Triblock Copolymer for Fuel Cell)

  • 에드윈 가르시아;정범석
    • 멤브레인
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    • 제29권5호
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    • pp.252-262
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    • 2019
  • 서로 다른 술폰화 정도에 따라 sulfonated star branched poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) triblock copolymer (SSBS)가 합성되었다. 술폰화된 butadiene block은 FT-IR spectroscopy로 확인할 수 있다. 술폰화 정도를 측정 비교하기 위해서 산-염기 적정을 통하여, ion exchange capacity (IEC)를 계산하였다. 술폰화된 SSEB 전해질막은 높은 water uptake와 proton conductivity를 보였다. 실온에서 25 mol% 술폰화된 SSBS는 0.114 S/cm라는 높은 값을 나타냈으며, 이는 Nafion과 비슷한 수치였다. 일정한 상대 습도에서 온도의 증가는 현저하게 높은 수소이온전도도를 나타냄을 알 수 있었다. 모든 술폰화된 막은 Nafion과 비교했을 때 낮은 methanol 투과도를 보여주었다. AFM을 이용하여 술폰화된 전해질막의 구조는 이른바 분리된 나노구조의 미세상과 ionic channel의 접속으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다.

수전해용 이오노머 분자동역학 모델 개발 (Development of Molecular Dynamics Model for Water Electrolysis Ionomer)

  • 강호성;박치훈;이창현
    • 멤브레인
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    • 제30권6호
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    • pp.433-442
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    • 2020
  • 본 연구에서는 수전해용 ionomer의 분자동역학 전산모사 모델 제작을 위하여, 과량의 물 분자가 존재하는 수전해 시스템의 특성을 반영한 ionomer 모델을 제작한 후, 기존 연료전지용 전해질막 전산모사 조건에 맞춰 제작한 ionomer 모델과 비교하였다. 최종적으로 얻어진 모델은 과불소계 ionomer의 중요 특징 중 하나인 명확한 상분리 및 수화채널이 관찰되었으며, 과량의 물 및 높은 운전 온도 조건에서도 물에 녹지 않고 안정된 구조를 나타내었다. 제조된 ionomer 모델에서는 과량의 물분자로 인한 이온 희석 효과로 이온 전달 성능 감소가 나타났으며, 반대로 수소 기체의 투과는 더 증가할 것으로 분석되었다. 따라서 이러한 수전해 시스템의 특성을 반영한 수전해용 ionomer 분자 구조 설계 전략이 필요하고, 분자동역학 전산모사 연구 시에도 이를 감안한 수전해용 ionomer 모델 제작이 필요하다.

음이온교환막 수전해 촉매기술 동향 (Research Trend in Electrocatalysts for Anion Exchange Membrane Water Electrolysis)

  • 김지영;이기영
    • 전기화학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.69-80
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    • 2022
  • 고순도 수소생산을 위한 음이온 교환막 수전해는 양성자 교환막 수전해 시스템에서 사용되는 기존 귀금속 촉매 대신 저렴한 비귀금속 기반 촉매를 사용하여 차세대 녹색 수소 생산 기술로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 음이온 교환막 수전해 기술은 개발 초기 단계이기 때문에 음이온 교환막 수전해의 핵심 요소인 음이온 교환막, 이오노머, 전극지지체 및 촉매에 관한 연구 수행이 필요하다. 그 중, 현재 촉매 분야에서 진행되고 있는 연구들은 기개발된 알칼리용 반쪽전지 촉매를 음이온 교환막 시스템에 적용하는 방향의 연구가 진행되고 있으며 적용된 촉매는 낮은 활성도와 내구성의 문제점을 가진다. 이에 본 총설은 알칼리성 매질에서 비귀금속 기반 촉매를 사용하여 산소발생반응 및 수소발생반응을 촉진시킨 촉매 합성 기술을 제시하였다.