• 제목/요약/키워드: ordered structure

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자성에 의해 분리 가능한 메조포러스 카본의 소프트 주형 합성 (Soft-template Synthesis of Magnetically Separable Mesoporous Carbon)

  • 박성수;하창식
    • 접착 및 계면
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    • 제18권2호
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    • pp.75-81
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    • 2017
  • 본 연구에서는 잘 배열된 나노세공 구조와 자성체 나노입자를 포함하는 메조포러스 카본(Carbonized Ni-FDU-15)을 합성하였다. Carbonized Ni-FDU-15는 구조형성 주형으로 트리블럭 공중합체(F127)를 이용하고, 카본 세공벽 형성 물질로 resol 전구체를 사용하며 질산 니켈(nickel(II) nitrate)을 금속이온 원으로 사용하여 증발유도 자기조립(Evaporation-Induced Self-Assembly, EISA)과 직접 탄화과정을 거쳐서 합성되었다. 메조포러스 카본은 잘 배열된 이차원적 육방체 구조(2D-hexagonal structure)를 가진다. 한편, 세공벽 내 자성체 나노입자는 니켈(Ni) 금속과 니켈 산화물(NiO)이 생성되었다. 나노입자의 크기는 약 37 nm이었다. 그리고 Carbonized Ni-FDU-15의 표면적, 세공크기, 세공부피는 각각 $558m^2g^{-1}$, $22.5{\AA}$ 그리고 $0.5cm^3g^{-1}$이었다. Carbonized Ni-FDU-15는 외부에서 자력을 가하였을 때 자력이 가해지는 방향으로 이동함을 확인하였다. 이러한 자성체 담지 메조포러스 카본 물질은 흡착/분리, 자기 저장 매체, 자성 유체(ferrofluid), 자기 공명 영상(MRI) 및 약물 타겟팅 등의 광범위한 응용 분야에 높은 응용성을 가질 것으로 기대된다.

벤젠 유기물 도입에 따른 실리카 기반 에어로겔의 소수성 및 기계적 특성 연구 (Study on the Hydrophobicity and Mechanical Properties of Silica-Based Aerogel by Introducing Organic Benzene)

  • ;이지훈;;최하령;김태희;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.135-141
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    • 2020
  • 실리카-벤젠 에어로겔은 균일하고 정렬된 네트워크 기공 구조, 개선된 기계적 특성을 갖도록 합성되었다. 실리카 에어로겔의 기계적 특성을 향상시키기 위해 유기물을 첨가하는 것이 일반적인 방법이지만, 기공 특성이 유-무기 상분리 현상으로 인해 감소한다. 본 연구에서는 실리카 기반 에어로겔의 기공 특성을 유지하면서 동시에 기계적 물성을 높이기 위해 간단하고 저렴한 방법을 사용하였다. 기공 및 기계적 특성에 대한 하이드록실 결합수의 영향을 연구하기 위해 두 가지 유형의 벤젠 브리지 전구체를 사용하였다. 다공성 실리카 에어로겔은 간단하고 비용-효율적이며 무공해인 졸-겔방법으로 제조되었다. 최종적으로 제조된 실리카-벤젠 에어로겔은 추가적인 silylating reagents없이 우수한 기공 특성, 높은 비 표면적(1,326 ㎡/g), 다공성 구조 및 소수성(>140°)을 가졌다. 일부 샘플(2T4)의 경우 기계적 강도는 순수 실리카 에어로겔의 5 배 이상을 보였다.

Synthesis and Crystal Structure of a New Quaternary Chalcoantimonide: KLa2Sb3S9 and KSm2Sb3Se8

  • Kim, Sung-Jin;Park, Sun-Ju;Yim, Sun-Ah
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권4호
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    • pp.485-490
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    • 2004
  • Silver-needle shaped crystals of $KLa_2Sb_3S_9$ from $K_2S_x$ flux and $KSm_2Sb_3Se_8$ from NaCl/KCl flux reactions were obtained and their crystal structures were determined by the single crystal X-ray diffraction method. $KLa_2Sb_3S_9$ crystallizes in the orthorhombic noncentrosymmetric space group $P2_12_12_1$ (No.19) with a unit cell of a = 4.220(3) ${\AA}$, b = 24.145(2) ${\AA}$, c = 14.757(5) ${\AA}$ and Z = 4. $KSm_2Sb_3Se_8$ crystallizes in the orthorhombic space group Pnma (No.62) with a unit cell of a = 16.719(3) ${\AA}$, b = 4.1236(8) ${\AA}$, c = 22.151(4) ${\AA}$ and Z = 4. Both structures have three-dimensional tunnel frameworks filled with $K^+$ ions. $KSm_2Sb_3Se_8$ is an ordered version of $ALn_{1{\pm}X}B_i{4{\pm}X}S_8$, and it is made up of NaCl-type and $Gd_2S_3$-type fragments. $KLa_2Sb_3S_9$ also contains building fragments similar to those of $KSm_2Sb_3Se_8$, however, there are chalcogen-chalcogen bonds in the $Gd_2S_3$-type fragment. The formula of $KLa_2Sb_3S_9$ can be described as $(K^+ )(La^{3+})_2(Sb^{3+})^3(S^{2-})_7(S_2^{2-})$.

Design of Mesoporous Silica at Low Acid Concentrations in Triblock Copolymer-Butanol-Water Systems

  • Kleitz, Freddy;Kim, Tae-Wan;Ryoo, Ryong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권11호
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    • pp.1653-1668
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    • 2005
  • Assembly of hybrid mesophases through the combination of amphiphilic block copolymers, acting as structuredirecting agents, and silicon sources using low acid catalyst concentration regimes is a versatile strategy to produce large quantities of high-quality ordered large-pore mesoporous silicas in a very reproducible manner. Controlling structural and textural properties is proven to be straightforward at low HCl concentrations with the adjustment of synthesis gel composition and the option of adding co-structure-directing molecules. In this account, we illustrate how various types of large-pore mesoporous silica can easily be prepared in high phase purity with tailored pore dimensions and tailored level of framework interconnectivity. Silica mesophases with two-dimensional hexagonal (p6mm) and three-dimensional cubi (Fm$\overline{3}$m, Im$\overline{3}$m and Ia$\overline{3}$d) symmetries are generated in aqueous solution by employing HCl concentrations in the range of 0.1−0.5 M and polyalkylene oxide-based triblock copolymers such as Pluronic P123 $(EO_{20}-PO_{70}-EO_{20})$ and Pluronic F127 $(EO_{106}-PO_{70}-EO_{106})$. Characterizations by powder X-ray diffraction, nitrogen physisorption, and transmission electron microscopy show that the mesoporous materials all possess high specific surface areas, high pore volumes and readily tunable pore diameters in narrow distribution of sizes ranging from 4 to 12 nm. Furthermore, we discuss our recent advances achieved in order to extend widely the phase domains in which single mesostructures are formed. Emphasis is put on the first synthetic product phase diagrams obtained in $SiO_2$-triblock copolymer-BuOH-$H_2O$ systems, with tuning amounts of butanol and silica source correspondingly. It is expected that the extended phase domains will allow designed synthesis of mesoporous silicas with targeted characteristics, offering vast prospects for future applications.

최대 화물 적재하중을 받는 자동차운반선의 직접강도평가 (Direct Strength Assessment of Pure Car and Truck Carrier under Maximum Cargo Loads)

  • 김태엽;윤성원;조제형;정승호;김명현
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.641-647
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    • 2019
  • Yearly world vehicle production has continued to increase, and the global seaborne trade volumes also are recovering. Based on these positive trends, as demand for cargo ships increases in the freight transportation market, Pure car and truck carriers (PCTCs) with large gaps between decks continue to be ordered. The structural analysis of the cargo hold was performed in order to confirm its structural safety in accordance with the guidance for the direct strength assessment of the Korean Register (KR) of Shipping. And, according to the type of cargo, the maximum deflection and structurally weak area that occurred in deck 5 was confirmed. Also, it was found that the weight of the cargo had a significant effect on the deck, the primary members of the deck's structure, and pillars. The results of the structural analysis conducted in this study were added to the existing cargo load planning software. This was done so that the prediction of the maximum stress and the deflection of the deck based on the information about the cargo could be confirmed quickly. In addition, the data will be used as the basic data for rapid information management response to changes in cargo items.

Magnetic Properties and Magnetocaloric Effect in Ordered Double Perovskites Sr1.8Pr0.2FeMo1-xWxO6

  • Hussain, Imad;Anwar, Mohammad Shafique;Khan, Saima Naz;Lee, Chan Gyu;Koo, Bon Heun
    • 한국재료학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.445-451
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    • 2018
  • We report the structural, magnetic and magnetocaloric properties of $Sr_{1.8}Pr_{0.2}FeMo_{1-x}W_xO_6$($0.0{\leq}x{\leq}0.4$) samples prepared by the conventional solid state reaction method. The X-ray diffraction analysis confirms the formation of the tetragonal double perovskite structure with a I4/mmm space group in all the synthesized samples. The temperature dependent magnetization measurements reveal that all the samples go through a ferromagnetic to paramagnetic phase transition with an increasing temperature. The Arrott plot obtained for each synthesized sample demonstrates the second order nature of the magnetic phase transition. A magnetic entropy change is obtained from the magnetic isotherms. The values of maximum magnetic entropy change and relative cooling power at an applied field of 2.5 T are found to be $0.40Jkg^{-1}K^{-1}$ and $69Jkg^{-1}$ respectively for the $Sr_{1.8}Pr_{0.2}FeMoO_6$ sample. The tunability of magnetization and excellent magnetocaloric features at low applied magnetic field make these materials attractive for use in magnetic refrigeration technology.

Ubiquitin 폴딩 intermediate의 열역학적 특성 (Thermodynamic Properties of Ubiquitin Folding Intermediate)

  • 박순호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권1호
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    • pp.33-40
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    • 2004
  • Ubiquitin 폴딩 반응의 초기에 나타나는 transient 폴딩 intermediate 상태의 열역학적인 특성을 연구하였다. 온도와 화학변성제의 농도를 바꾸어주면서 측정한 폴딩 kinetics의 결과로부터 unfolded 상태와 intermediate 상태의 평형상수 및 자유에너지를 quantitative kinetic modeling을 통하여서 구하였으며 또한 온도에 따른 자유에너지의 변화로부터 unfolded 상태에서 intermediate 상태로 전환될 때의 열역학적 함수인 ${\Delta}H,\;{\Delta}S,\;{\Delta}C_p$를 구하였다. Ubiquitin이 unfolded 상태에서 intermediate 상태가 될 때의 ${\Delta}C_p$는 unfolded 상태에서 native 상태로 되는 과정의 ${\Delta}C_p$의 약 80% 정도 되었다. 이것은 intermediate가 native 상태에 가까운 매우 조밀한 구조를 이루고 있는 ensemble state임을 나타낸다. 상온에서의 ${\Delta}H$는 양의 값을 보였다. 이는 ubiquitin의 unfolded 상태에서 소수성 잔기 주위에 위치한 물 분자의 규칙적인 구조가 intermediate 상태가 될 때 와해되기 때문이라고 여겨진다. 이러한 양의 enthalpy는 자유로워진 물 분자에 의한 전체 계의 entropy의 증가에 의하여서 보상되어 unfolded 상태에서intermediate 상태로의 전환은 음의 자유에너지를 갖게 되며 폴딩 반응의 초기에 관찰되는 것으로 여겨진다.

멀티스케일 아키텍쳐링 기반 역오팔상 구조체 기능성 멤브레인 기술 (Multiscale-Architectured Functional Membranes Based on Inverse-Opal Structures)

  • 유필진
    • 멤브레인
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    • 제26권6호
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    • pp.421-431
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    • 2016
  • 최근 들어 정렬구조의 나노구조체를 이용한 분리막 응용기술이 큰 관심을 받고 있다. 나노구조체 분리막은 낮은 흐름저항을 통해 높은 투습성을 유지하면서도 매우 균일한 기공크기 특성으로 인해 높은 분리선택비를 가질 수 있다는 장점을 지닌다. 특히 콜로이드 입자의 자기조립체인 오팔상 및 그 역구조인 역오팔상 구조체를 이용한 분리막 기술이 각광을 받고 있는데, 기공크기를 자유롭게 제어하면서도 내부에 다양한 기능기의 도입이 가능하여 크기선별 분리 뿐 아니라 반응성 분리막의 응용에까지 폭넓게 적용이 가능하다. 더불어 다양한 멀티스케일 구조화 기술을 이용하여 기존의 분리막 소재에서는 다룰 수 없었던 다양한 형태의 기공 및 채널구조를 도입할 수 있어, 차세대 고부가가치 분리막 소재기술에 있어 큰 활용이 기대된다. 본 기고에서는 다양한 소재를 활용한 역오팔상 구조체 분리막 기술과 더불어 계층구조화를 통한 기능성 분리막의 개발에 대해 총괄적으로 살펴보고 논의하고자 한다.

다공성 알루미나 박막을 이용한 금속 나노우물과 나노그물 구조의 박막 제작 (Fabrication of Nanowellstructured and Nanonetstructured Metal Films using Anodic Porous Alumina Film)

  • 노지석;진원배
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.518-526
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    • 2006
  • 나노 다공성 알루미나 박막을 제작하고 이를 주형으로 사용해서 진공증착에 의해 규칙적으로 배열된 나노우물구조와 나노그물구조의 금속 박막들(알루미늄, 주석, 코발트)을 제작하였다. 원하는 금속물질을 증발시키기 위하여 저항가열 방법을 사용하였으며, 증착은 torr의 기저진공 속에서 수행되었다. 실험결과에 의하면, 나노우물과 나노그물 구조의 박막 중 어떤 구조가 합성되느냐 하는 것은 증착되는 물질의 양에 의해서 큰 영향을 받는다는 사실을 알 수 있었다. 세포의 크기가 100 nm이고 세공 직경이 60 nm인 다공성 알루미나 박막을 사용했을 때는 대략 우물구조를 합성하는데 필요한 질량의 절반이하 정도가 증착되게 되면 그물 구조가 합성되는 경향을 보여주었다.

리튬이온이차전지용 고밀도 양극활물질의 합성 및 평가 (Synthesized and Characterization of high density cathode materials for Lithium Secondary Batteries)

  • 권용진;최병현;지미정;선양국
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.429-429
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    • 2008
  • Li$[Ni_{1/2}Co_{1/2}]O_2$ powder were synthesized from co-precipitation spherical metal oxide, $[Ni_{1/2}Co_{1/2}](OH)_2$. The preparation of metal hydroxide was significantly dependent on synthetic conditions, such as pH, amount of chelating agent, stirring speed, etc. The optimized condition resulted in $[Ni_{1/2}Co_{1/2}](OH)_2$, of which the particle size distribution was uniform and the particle shape was spherical, as observed by scanning electron microscopy. Calcination of the uniform metal hydroxide with LiOH at higher temperature led to a well-ordered layer-structured Li$[Ni_{1/2}Co_{1/2}]O_2$, as confirmed by X-ray diffraction pattern. Also these materials have ${\alpha}-NaFeO_2$ ($R\bar{3}m$) structure. Due to the homogeneity of the metal hydroxide, $[Ni_{1/2}Co_{1/2}](OH)_2$, the final product, Li$[Ni_{1/2}Co_{1/2}]O_2$, was also significantly uniform, i.e., the average particle size was of about 10 to 15 ${\mu}m$ in diameter and the distribution was relatively narrow. As a result, the corresponding tap-density was also high approximately 2.41 $gcm^{-3}$, of which the value is comparable to that of commercialized $LiCoO_2$.

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