• Title/Summary/Keyword: nanomaterials

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열플라즈마를 이용한 탄소 나노 물질의 합성 및 특성에 관한 연구 (A Study on the Synthesis and Characteristics of Carbon Nanomaterials by Thermal Plasma)

  • 강성표;김태희
    • 한국표면공학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.155-164
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    • 2024
  • Physical properties of carbon nanomaterials are dependent on their nanostructures and they are modified by diverse synthesis methods. Among them, thermal plasma method stands out for synthesizing carbon nanomaterials by controlling chemical and physical reactions through various design and operating conditions such as plasma torch type, plasma gas composition, power capacity, raw material injection rate, quenching rate, kinds of precursors, and so on. The method enables the production of carbon nanomaterials with various nanostructures and characteristics. The high-energy integration at high-temperature region thermal plasma to the precursor is possible to completely vaporize precursors, and the vaporized materials are rapidly condensed to the nanomaterials due to the rapid quenching rate by sharp temperature gradient. The synthesized nanomaterials are averagely in several nanometers to 100 nm scale. Especially, the thermal plasma was validated to synthesize low-dimensional carbon nanomaterials, carbon nanotubes and graphene, which hold immense promise for future applications.

Carbon nanomaterials in organic photovoltaic cells

  • Kim, Tae-Hoon;Yang, Seung-Jae;Park, Chong-Rae
    • Carbon letters
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    • 제12권4호
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    • pp.194-206
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    • 2011
  • Carbon nanomaterials in organic photovoltaic (OPV) cells have attracted a great deal of interest for the development of high-efficiency, flexible, and low-cost solar cells. Due to the complicated structure of OPV devices, the electrical properties and dispersion behavior of the carbon nanomaterials should be controlled carefully in order for them to be used as materials in OPV devices. In this paper, a fundamental theory of the electrical properties and dispersion behavior of carbon nanomaterials is reviewed. Based on this review, a state-of-the-art OPV device composed of carbon nanomaterials, along with issues related to such devices, are discussed.

Sublimable materials facilitate the TEM sample preparation of oil-soluble nanomaterials

  • Yu-Hao Deng
    • Applied Microscopy
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    • 제50권
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    • pp.21.1-21.3
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    • 2020
  • Sample preparation is significantly important to the high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) characterization of nanomaterials. However, many general organic solvents can dissolve the necessary organic polymer support layer in TEM grid, which causes it difficult to obtain high-quality samples of oil-soluble nanomaterials. In this study, a new sample preparation method for oil-soluble nanomaterials has been developed by using the sublimable material as a transition layer. Experiments also show that there is no damage to TEM grids and high-quality HRTEM images can be obtained via this method. This approach paves the way to applicable HRTEM sample preparation of oil-soluble nanomaterials.

나노물질을 이용한 이온교환막의 성능 향상 (Performance Enhancement of Ion-Exchange Membranes Using Nanomaterials)

  • 강문성
    • 멤브레인
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    • 제33권6호
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    • pp.315-324
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    • 2023
  • 이온교환막은 전기막 공정의 성능을 결정하는 핵심 구성 요소이다. 본 총설에서는 다양한 전기막 공정에 적용되는 이온교환막의 성능을 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용한 개질을 통해 향상시킨 최신 연구 동향을 살펴보았다. 나노물질들은 다양한 방법을 통해 이온교환막에 도입될 수 있다. 특히 탄소계 나노물질은 화학적 개질을 통해 추가적인 기능기를 도입함으로써 고분자 사슬과의 상호작용을 강화할 수 있다. 이를 통해 이온교환막의 이온전도도를 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 적층 구조를 통한 체거름 현상으로 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 한편, 금속계 나노물질은 적층 구조 혹은 다공성 구조를 갖는 특성을 이용하여 이온교환막 내에서 목적 이온과 배제 이온 간의 수화 반경 차이를 이용한 체거름 특성을 통해 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 사용한 바인더의 특성에 따라서는 나노물질-바인더 간의 상호작용을 통해 이온전도도도 향상시킬 수 있다. 본 총설로부터 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용하여 이온교환막의 특성을 효과적으로 조절할 수 있으며, 따라서 이에 관한 연구가 전기막 공정의 성능을 크게 향상시키기 위해 중요함을 확인할 수 있다.

토양 매질체에서 탄소나노물질의 이동성 (Mobility of Carbon Nanomaterials in Soil Media)

  • 이인걸;강진규;김성배;김현중;한요셉;엄익춘;조은혜;박선영
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.588-595
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    • 2014
  • 탄소나노물질은 대표적인 나노물질로써, 풀러렌, 탄소나노튜브, 그래핀 등을 포함한다. 탄소나노물질은 다양한 분야에서 널리 이용되고 있는데, 생산, 사용, 처리 등의 단계에서 환경에 노출될 수 있고, 일단 노출이 되면 다양한 계로 확산되어 여러 생태학적 수용체에 큰 위협이 될 수 있다. 탄소나노물질이 토양환경에 노출되었을 때, 물의 흐름을 따라 토양을 통과하여 지하수에 노출될 가능성 여부를 판단하기 위하여 연구들이 진행되고 있다. 토양이 탄소나노물질의 이동을 제한하는 역할을 잘하는 것으로 판단될 경우에는, 탄소나노물질의 지하수 노출 가능성이 상당히 낮아질 것이다. 본 논문에서는 최근까지 토양 매질체에서 탄소나노물질의 이동과 관련하여 수행된 연구들을 정리하였다. 또한, 이러한 연구들을 통해 알려진 탄소나노물질의 이동에 영향을 미치는 인자들을 제시하였다. 그리고, 탄소나노물질의 이동을 모사하는데 이용되는 DLVO이론, 콜로이드 여과이론 그리고 이동모델을 제시하였다. 최근, 국내에서도 탄소나노물질의 생산과 상업적, 환경적 이용이 급속히 증가하고 있다. 따라서, 국내에서 생산되고 유통되는 탄소나노물질의 토양환경에서 이동에 관한 연구들이 향후에도 다양한 토양 환경조건에서 수행되어야 할 것으로 보인다.