• Carbon letters
• /
• 제24권
• /
• pp.62-72
• /
• 2017

The aim of this work was to evaluate the dielectric properties of impregnated and activated palm kernel shells (PKSs) samples using two activating agents, potassium carbonate ($K_2CO_3$) and sodium hydroxide (NaOH), at three impregnation ratios. The materials were characterized by moisture content, carbon content, ash content, thermal profile and functional groups. The dielectric properties were examined using an open-ended coaxial probe method at various microwave frequencies (1-6 GHz) and temperatures (25, 35, and $45^{\circ}C$). The results show that the dielectric properties varied with frequency, temperature, moisture content, carbon content and mass ratio of the ionic solids. PKSK1.75 (PKS impregnated with $K_2CO_3$ at a mass ratio of 1.75) and PKSN1.5 (PKS impregnated with NaOH at a mass ratio of 1.5) exhibited a high loss tangent ($tan{\delta}$) indicating the effectiveness of these materials to be heated by microwaves. $K_2CO_3$ and NaOH can act as a microwave absorber to enhance the efficiency of microwave heating for low loss PKSs. Materials with a high moisture content exhibit a high loss tangent but low penetration depth. The interplay of multiple operating frequencies is suggested to promote better microwave heating by considering the changes in the materials characteristics.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.18-26
• /
• 2015

para-aramid fibers were treated by atmosphere air plasma to improve the interfacial adhesion. The wettability of plasma-treated aramid fiber was observed by means of dynamic contact angle surface free energy measurement. Surface roughness were investigated with the help of scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The tensile test of aramid fiber roving was carried out to determine the effect of plasma surface treatments on the mechanical properties of the fibers. A pull-out force test was carried out to observe the interfacial adhesion effect with matrix material. It was found that surface modification and a chemical component ratio of the aramid fibers improved wettability and adhesion characterization. After oxygen plasma, it was indicated that modified the surface roughness of aramid fiber increased mechanical interlocking between the fiber surface and vinylester resin. Consequently the oxygen plasma treatment is able to improve fiber-matrix adhesion through excited functional group and etching effect on fiber surface.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제8권3호
• /
• pp.259-277
• /
• 2017

Adsorption is a widely used technique for the removal of dyes from wastewaters by variety of adsorbents. In this work, the main focus is on the potential assessment of anion exchange membrane for the removal of different dyes using batch system and investigation of experimental data by applying various kinetic and thermodynamic models. The removal of anionic dyes i.e., Eosin-B, Eriochrome Black-T and Congo Red by anion exchange membrane BII from aqueous solution was carried out and effect of various parameters such as contact time, membrane dosage, temperature and ionic strength on the percentage removal of anionic dyes was studied. The experimental data was assessed by kinetic models namely pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich liquid film diffusion, Bangham and the modified Freundlich models equation have been used to analyze the experimental data. These results indicate that the adsorption of these anionic dyes on BII follows pseudo-second-order kinetics with maximum values of regression coefficient (0.992-0.998) for all the systems. The adsorption of dyes was more suitable to be controlled by a liquid film diffusion mechanism. The adsorptive removal of dye Eosin-B and Eriochrome Black-T were decreased with temperature and thermodynamic parameters such as free energy (${\Delta}G^o$), enthalpy (${\Delta}H^o$) and entropy (${\Delta}S^o$) for adsorption of dyes on membrane BII were calculated at 298 K, 308 K and 318 K. The values of enthalpy and entropy were negative for EB and EBT representing that the adsorption of these dyes on BII is physiosorptive and exothermic in nature. Whereas the positive values of enthalpy and entropy for CR adsorption on BII, indicating that its adsorption is endothermic and spontaneous in nature. It is evident from this study that anion exchange membrane has shown good potential for the removal of dyes from aqueous solution and it can be used as adsorbent for dues removal on commercial levels.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2017

인쇄용지에 탄산칼슘을 많이 넣을수록, 즉 고충전 인쇄용지를 만들수록 펄프섬유의 사용량이 줄어들고, 건조비용이 감소함으로 생산비는 절감되며, 온실가스의 배출량도 적어지게 된다. 현재까지 고충전 인쇄용지는 주로 중질탄산칼슘(GCC. ground calcium carbonate)에 기능성고분자를 첨가하여 적절한 크기로 선응집(pre-flocculation)시켜 사용함으로서 기존의 인쇄용지 제조방법에 비해 고충전시에도 인쇄용지의 중요한 특성들인 인장강도의 저하를 줄이고, 평활도를 유지시켜왔다. 하지만 GCC의 선응집체는 만들어진 후 사용하기까지 시간이 지체되면 그 크기와 성질이 변하는 불안정성을 보였다. 본 연구에서는 GCC의 선응집기술을 개량하여 선응집된 GCC사이에 탄산칼슘을 화학적으로 새로 생성시켜 GCC간에 연결을 시도하였으며, 그 결과 안정성이 높은 선응집체가 형성되었고, 이를 HCC (hybrid calcium carbonate)로 명명하였다. HCC는 GCC 선응집체와 같이 종이의 강도를 높이고, 평활도를 유지시켰으며, GCC 선응집체의 단점인 벌크의 저하를 역전시켜 높은 벌크를 형성시키는 장점을 보였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제44권3호
• /
• pp.232-243
• /
• 2009

근래 고성능 친환경 타이어의 개발요구에 의하여 경제성(낮은 회전 저항)과 안전성(wet traction) 및 내마모성면에서 균형있는 특성을 가지는 타이어 트레드 고무의 합성 제조 기술이 중요하게 대두된다. 이를 위하여 다양한 기능성 용액중합 SBR의 개발과 함께 고무/충전제 간의 상호작용 증진 기술이 학술적으로나 산업적으로 활용되고 있다. 본 고에서는 기존의 카본블랙 고무와 함께 최근 green tire로서 각광 받는 실리카 충전 고무에서 충전제와 상호반응이 가능한 화학적 변성 SBR과 커플링제를 이용한 고성능 타이어 트레드 고무의 합성 제조 기술에 대하여 최근 연구 방향과 함께 작용 메카니즘에 대하여 고찰하였다.

• 멤브레인
• /
• 제32권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2022

세균은 분리막, 식품 포장 필름 및 바이오 의료 기기와 같은 다양한 미생물 막의 표면 위에서 자란다. 미생물 막의 성장은 엑소폴리사카라이드의 복잡한 구조 형성과 밀접한 관련이 있다. 미생물 막이 항균제의 대량 수송의 어려움으로 성장하게 될 경우 항균효과는 급격하게 감소한다. 항균 활동을 활성화하기 위해서 막의 표면은 살균 특성이 있는 기능성 물질들로 변형, 코팅 또는 고정한다. 한 가지 아이디어는 막 표면에 양전하 이온을 도입하는 것이다. 양전하 이온인 4차 암모늄 그룹의 존재는 마그네슘이나 칼슘같이 세균 세포벽에 존재하는 2가 금속이온을 대체할 수 있다. 세포막 파괴의 효능은 표면환경에서 사용 가능한 작용제들의 이동성에 달려있다. 이 리뷰에서는 4차 암모늄 그룹, 헬라민(helamine), 쌍성이온(zwitterion)과 같이 여러 살생물제를 포함하고 있는 막들을 다룬다.

• Composites Research
• /
• 제36권6호
• /
• pp.416-421
• /
• 2023

Multifunctional composite materials capable of both load-carrying and energy functions are promising innovative candidates for the advancement of contemporary technologies owing to their relative feasibility, cost-effectiveness, and optimized performance. Carbon fiber (CF)-based structural batteries utilize the graphitic inherent structure to enable the employment of carbon fibers as electrodes, current collectors, and reinforcement, while the matrix system is an ion-conduction and load transfer medium. Although it is possible to enhance performance through the modification of constituents, there remains a need for a systematic design methodology scheme to streamline the commercialization of structural batteries. In this work, a bi-phasic epoxy-based ionic liquid (IL) modified structural battery electrolyte (SBE) was developed via thermally initiated phase separation. The polymer's morphological, mechanical, and electrochemical characteristics were studied. In addition, the interfacial shear strength (IFSS) between CF/SBE was investigated via microdroplet tests. The results accentuated the significance of considering IFSS and matrix plasticity in designing composite structural batteries. This approach is expected to lay the foundation for realizing smart structures with optimized performance while minimizing the need for extensive trial and error, by paving the way for a streamlined computational design scheme in the future.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권6호
• /
• pp.792-797
• /
• 2015

그래핀은 다양하고 뛰어난 물성으로 그 적용 분야가 넓다. 그러나 반델반스 상호 작용으로 유기용매 내에서 쉽게 분산되지 않고 뭉쳐 있거나 포개진 상태로 존재한다. 게다가 그래핀은 화학적으로 비활성이며 크기나 모양이 넓은 분포도를 가지므로 균일한 상태 유지가 어렵다. 본 연구에서는 덩어리로 구성된 그래핀을 용매에 분산시키고 개질시키는 방법에 대해서 고찰하였다. 분산방법으로서 i) 유리비드를 이용한 물리적 분쇄. ii) 유리비드와 초음파를 이용한 처리 iii)유기용매에서의 분산 iv)드라이아이스를 이용한 개질법이 포함된다. 2.5 mm 크기의 유리비드처리는 대조구와 비교하여 36.4%의 감소율을 나타내었다. 유리비드(2.5 mm)와 초음파(225W, 10분) 병용 처리구가 76%로 입자 크기 감소효과를 나타내었다. 그래핀 입자 크기감소는 유리비드의 크기와 초음파 처리강도와 처리시간에 의존되었다. Ethyl acetate(EA)와 Isoprophyl alcohol(IPA)의 용매로 그래핀 표면을 개질시켰다. IPA용매에서 FT-IR 분석결과 CO 작용기가 높게 나타남으로 확인할 수 있었다. 한편, 드라이아이스로 그래핀 표면을 개질시킨 결과 처리 전 산소함량이 0.80%에서 처리 후 4.90%로 산소 함량 크게 증가되었다. 본 연구 결과로부터 IPA용매에 그래핀을 분산시킬 때 CO 작용기가 증가하여 장시간 분산상태 유지에 도움이 되는 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.65-65
• /
• 2015

In this talk, I will introduce two topics. The first topic is the polymer light emitting diodes (PLEDs) using graphene oxide quantum dots as emissive center. More specifically, the energy transfer mechanism as well as the origin of white electroluminescence in the PLED were investigated. The second topic is the facile synthesis of eco-friendly III-V colloidal quantum dots and their application to light emitting diodes. Polymer (organic) light emitting diodes (PLEDs) using quantum dots (QDs) as emissive materials have received much attention as promising components for next-generation displays. Despite their outstanding properties, toxic and hazardous nature of QDs is a serious impediment to their use in future eco-friendly opto-electronic device applications. Owing to the desires to develop new types of nanomaterial without health and environmental effects but with strong opto-electrical properties similar to QDs, graphene quantum dots (GQDs) have attracted great interest as promising luminophores. However, the origin of electroluminescence (EL) from GQDs incorporated PLEDs is unclear. Herein, we synthesized graphene oxide quantum dots (GOQDs) using a modified hydrothermal deoxidization method and characterized the PLED performance using GOQDs blended poly(N-vinyl carbazole) (PVK) as emissive layer. Simple device structure was used to reveal the origin of EL by excluding the contribution of and contamination from other layers. The energy transfer and interaction between the PVK host and GOQDs guest were investigated using steady-state PL, time-correlated single photon counting (TCSPC) and density functional theory (DFT) calculations. Experiments revealed that white EL emission from the PLED originated from the hybridized GOQD-PVK complex emission with the contributions from the individual GOQDs and PVK emissions. (Sci Rep., 5, 11032, 2015). New III-V colloidal quantum dots (CQDs) were synthesized using the hot-injection method and the QD-light emitting diodes (QLEDs) using these CQDs as emissive layer were demonstrated for the first time. The band gaps of the III-V CQDs were varied by varying the metal fraction and by particle size control. The X-ray absorption fine structure (XAFS) results show that the crystal states of the III-V CQDs consist of multi-phase states; multi-peak photoluminescence (PL) resulted from these multi-phase states. Inverted structured QLED shows green EL emission and a maximum luminance of ~45 cd/m2. This result shows that III-V CQDs can be a good substitute for conventional cadmium-containing CQDs in various opto-electronic applications, e.g., eco-friendly displays. (Un-published results).

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제6권3호
• /
• pp.285-288
• /
• 2020

전력수요가 많은 도심지역의 전력설비 설치가 늘어남에 따라 다수의 배전용 개폐기, 변압기와 같은 지상기기들이 보도에 설치되어 있다. 도심지역의 경우 매우 가혹한 환경(불법광고물 부착, 자동차 매연, 부식, UV 열화, 오염 등)으로 인해서 0.5-5년 내에 거리의 흉물로 변하고 있다. 불법광고물 무단 부착, 부식, 자동차 매연 및 오염, UV 열화로부터 환경친화형 배전기기를 운영하기 위해서는 광고물 부착방지, 방식, 내구성 향상, 미관 개선 기능의 현장 적용이 가능한 생체모방코팅소재 제조기술과 도포 기술 개발을 필요로 한다. 따라서 도막 경도가 단단한 실리콘레진 기반 도료를 개발하여 부착방지 및 낙서방지 기능 뿐만 아니라 도막 경도를 향상시키는 것으로 박리 현상을 저하시킬 수 있는 도료를 개발했다. 개발된 코팅제는 한국전력공사 대덕유성지사와 공동으로 노은 및 지족동 일대 배전기기 외함 9개소를 대상으로 현장 장기 실증시험을 통한 장기 내구성평가를 진행했다. 전력기기 생체모방 코팅기술은 다양한 손상 환경에 따라서 그 조건에 맞는 최적의 코팅 물질 및 공정 개발이 가능하다. 지속적인 코팅기술 업그레이드로 원천기술 및 지적재산권을 획득하고 전국의 설치된 기기로부터 장기실증 데이터를 취득함으로써 전력기기 운영/정비/보수 시장에 진출하여 경쟁력 있는 사업화의 기반 마련이 가능할 것으로 전망한다.