• 제목/요약/키워드: organic/inorganic hybrid

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UV 경화형 단량체계 실리카 분산체의 점도 특성 및 유변학적 거동 (The Viscosity and Rheology of the Silica Dispersion System with UV Curable Monomers)

  • 안재범;조봉상;유의상;노시태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.292-299
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    • 2012
  • Beads mill 분산 공정을 통하여 8 wt%의 나노 사이즈 흄드 실리카(일차 입자크기 12 nm)를 광경화형 아크릴 시스템용 단량체에 분산하여 실리카 분산체를 제조하였다. 이러한 분산체는 유/무기 하이브리드 코팅 재료에 응용이 가능하다고 알려져 있다. 하이드록시기 유무, 용해도 상수(solubility parameter, Sp, 극성도 ${\delta}_p$의 범위; 5.204~6.286($cal/cm^3)^{1/2}$), 분자 크기가 다른 4 종의 단량체를 사용하였다. 극성 용매인 이소프로필알코올(IPA)을 혼합하여 용매가 실리카 분산체의 안정성에 미치는 영향도 관찰하였다. 제조된 실리카 분산체는 레오미터를 이용하여 전단속도에 따른 전단 점도 거동과 주기적 진동흐름 하에서 동적 거동을 측정하여 분산체의 안정성을 유변학적 관점에서 관찰하였다. 단일 단량체계 및 혼합 단량체계 실리카 분산체에서 하이드록시기를 가진 단량체의 함량이 증가될수록 실리카 분산체는 손실탄성률(G")이 저장탄성률(G')보다 큰 입자가 응집되지 않는 안정한 졸의 거동을 나타내었다. 하이드록시기를 갖지 않은 단량체계 실리카 분산체는 분자 크기와 상관없이 입자가 응집되는 겔의 거동을 나타내었다. 단량체에 IPA를 혼합한 실리카 분산체는 IPA의 함량이 증가할수록 안정한 졸의 거동을 보였다.

N-Triethoxy silyl propyl quinine urethane을 도입한 유-무기 복합 코팅제의 내후성 (Weatherability of Organic-Inorganic Hybrid Coating Agents with N-Triethoxy silyl propyl quinine urethane)

  • 이만성;조남주
    • 접착 및 계면
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    • 제2권2호
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    • pp.20-27
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    • 2001
  • 투명 플라스틱 중에서 가장 많이 이용되고 있는 재료의 하나로 폴리카보네이트 수지가 알려져 있다. 이 수지는 투명 플라스틱 중에서도 굴절률이 1.584로 유리의 굴절률에 상응하는 수치를 가지고 있어 렌즈, 창소재 등 광학적 용도에 있어서 유리의 대체품으로서 호응이 크다. 그러나 장점에 반하여 표면 경도가 낮기 때문에 마찰에 의해 긁히기 쉽고 용제 등에 대한 내성도 나쁜 편이다. 특히 옥외 창 재료로 사용할 경우에는 자외선의 흡수에 따른 표면의 황변이 심각한 문제가 되어 사용상에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 실리콘 하드 코팅제의 우수한 내마모성 및 광학 특성을 가지며 또한, 무기 실록산 네트워크에 자외선 흡수 능력을 가진 유기 실란을 도입시켜 폴리카보네이트 수지의 취약한 표면을 효율적으로 보호하면서 내후성 또한 뛰어난 표면 보호 코팅제를 제공하기 위하여 quinine과 3-isocyanato propyl triethoxy silane(3-IPTES) 으로부터 N-triethoxy silyl propyl quinine urethane (TESPQU)을 합성하였다. 이 물질을 methyl triethoxy silane(MTES) 과 공가수분해 후 축합시켜 실록산 네트워크 속으로 도입시켰다. 또한 benzophenone 계통의 자외선 흡수제를 유가실란 축합물에 단순 배합한 경우와 비교하였다. 주사슬에 UV에 안정한 형태의 유가 실란, TESPQU를 도입한 경우 좋은 내후성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

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Preparation and Characterization of Organic-inorganic Hybrid Composite Film with Plate-shaped Alumina by Electrophoretic Deposition as a Function of Aging Time of Sol-Gel Binder

  • Kim, Doo Hwan;Park, Hee Jeong;Choi, Jinsub;Lim, Hyung Mi
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.366-373
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    • 2015
  • Sol-gel binder was prepared by hydrolysis and condensation reaction using boehmite sol and methyltrimethoxysilane as a function of aging-time. The coating slurry was composed of a plate-shape alumina in the sol-gel binder for the EPD process, in which particles dispersed in the slurry were deposited on the electrode under an electric field due to the surface charge. We studied the effects of three parameters: the content of boehmite, the aging time, and the applied voltage, on the physical, thermal, and electrical properties of the hybrid composite films by EPD. The amount of boehmite was 10 ~ 20 wt% and the aging time was 0.5 ~ 72, with a fixed amount of plate-shape alumina of 10 wt%. The condition of applied voltage was 5 ~ 30 V with a distance of 2 cm between the electrode during the EPD process. We confirmed that a structure of hybrid composite films of well-ordered plate alumina was deposited on the substrate when the film was prepared using a sol-gel binder composed of 15 wt% boehmite with 1 hr aging time and EPD at 10 V. The process shows a weight loss of 7% at $500^{\circ}C$ in TGA and a breakdown voltage of 8 kV at $87{\mu}m$.

IPL 처리를 통한 고분자 나노구조의 기계적 특성 향상 연구 (A Study of Mechanical Property Enhancement of Polymer Nanostructure using IPL Treatment)

  • 김도아;김두인;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.113-117
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    • 2020
  • 논문에서는 고분자 나노구조 필름의 기계적 물성을 향상하기 위하여 광열효과를 이용한 열처리 공정을 응용하여 나노임프린트로 제작된 고분자 나노구조 필름의 기계적 물성에 미치는 영향을 규명하였다. Hybrid resin과 UV 나노임프린트을 이용하여 저반사 나노구조를 성형하고 IPL (intense pulsed light)를 이용하여 열처리를 수행한 뒤, 제작된 나노구조 필름의 투과율과 내스크래치성을 평가하여 나노구조의 성형성과 기계적 물성의 변화를 관찰하였다. 나노패턴의 특성에 의해서 나노구조의 투과율은 550 nm 파장에서 97.6%로 고투과율의 기능을 확인하였으며, IPL을 이용한 열처리를 진행한 경우 Hotplate를 이용한 열처리보다 경도는 0.51 GPa로, 0.27 GPa로 열처리한 시편에 비해 1.8배 향상하였으며, 동일 실험 조건에서 탄성율은 Hotplate 이용 시 4 GPa에서 IPL 이용 시 5.9 GPa로 1.4배 증가하였다.

실란 기능화 양친성 고분자 전구체를 이용한 소수성 항균물질 담지 나노 입자 제조 및 항균 특성 (Preparation of Hydrophobic Antimicrobal Compounds Encapsulated Nanoparticles Using Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer Precursor and Their Antimicrobial Properties)

  • 김나혜;김주영
    • 접착 및 계면
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    • 제18권1호
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    • pp.13-24
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    • 2017
  • 본 연구에서는 50 wt%의 매우 높은 담지량과 70%의 높은 고형분을 가지면서도 물속이나 다양한 제품에 나노 입자 형태로 분산이 가능한 새로운 형태의 소수성 항균 물질 담지 나노 입자를 제조하였다. 실란 기능화 양친성 고분자 전구체(Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer Precursor; 이하 AAPP)와 다양한 실란 화합물을 이용하여 전형적인 Hydrolytic Sol-Gel 공정으로 제조된 수분산 유-무기 하이브리드 나노 입자들을 제조하고, 이를 이용하여서 나노 침전법을 사용하여서 소수성 항균물질을 고함량으로 담지할 수 있는 새로운 공정으로 소수성 항균물질인 Eugenol이 담지된 유-무기 하이브리드 형태의 나노입자 제조하였다. 나노 입자 제조시 제조 조건의 변화에 따른 나노 입자들의 크기, 담지량, 항균 활성 및 방출거동 등에 영향을 미치는 인자들을 조사하였다. 나노 입자의 종류에 관계없이 Minimal Inhibitory Concentration (MIC)는 50 mg/ml로 동일하였고, 모든 균주에서 99 %에 해당하는 우수한 항균력과 Pseudomonas aeruginosa (PSE)를 제외하고는 2주 이상의 항균 지속력을 나타내었다. 특히, Tetraethoxysilane (TEOS)를 첨가한 경우에는 견고한 무기물 도메인으로 인해 가장 높은 담지량 (50 wt.%)과 서방출 (Sustained release)을 나타내었고, Hexanediol (HD)을 첨가한 경우에는 HD 자체의 항균력과 용매로서의 역할도 하였기 때문에 가장 높은 항균력과 70%의 고형분을 나타내었다.

Surface Control of Planarization Layer on Embossed Glass for Light Extraction in OLEDs

  • Cho, Doo-Hee;Shin, Jin-Wook;Moon, Jaehyun;Park, Seung Koo;Joo, Chul Woong;Cho, Nam Sung;Huh, Jin Woo;Han, Jun-Han;Lee, Jonghee;Chu, Hye Yong;Lee, Jeong-Ik
    • ETRI Journal
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    • 제36권5호
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    • pp.847-855
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    • 2014
  • We developed a highly refractive index planarization layer showing a very smooth surface for organic light-emitting diode (OLED) light extraction, and we successfully prepared a highly efficient white OLED device with an embossed nano-structure and highly refractive index planarization layers. White OLEDs act as an internal out-coupling layer. We used a spin-coating method and two types of $TiO_2$ solutions for a planarization of the embossed nano-structure on a glass substrate. The first $TiO_2$ solution was $TiO_2$ sol, which consists of $TiO_2$ colloidal particles in an acidic aqueous solution and several organic additives. The second solution was an organic and inorganic hybrid solution of $TiO_2$. The surface roughness ($R_a$) and refractive index of the $TiO_2$ planarization films on a flat glass were 0.4 nm and 2.0 at 550 nm, respectively. The J-V characteristics of the OLED including the embossed nano-structure and the $TiO_2$ planarization film were almost the same as those of an OLED with a flat glass, and the luminous efficacy of the aforementioned OLED was enhanced by 34% compared to that of an OLED with a flat glass.

알킬 사슬이 긴 유기 양이온이 도입된 고효율/고안정성 페로브스카이트 태양전지 (Long Organic Cation-modified Perovskite Solar Cells with High Efficiency and Stability)

  • 정민수
    • 공업화학
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    • 제33권1호
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    • pp.78-82
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    • 2022
  • 무-유기 페로브스카이트 태양전지는 2009년 3.8%에서 2020년 25.5%로 급격한 광전변환효율 상승으로 실리콘 태양전지의 효율과 경쟁할 수준이 되었다. 하지만, 페로브스카이트의 구성성분 중 유기양이온인 메틸암모늄의 열화에 대한 취약성으로 인해 태양전지 소자의 안정성은 여전히 부족하여 상업화에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 태양전지 소자의 광전변환효율의 감소를 최소화하면서 수분 안정성 향상을 위해 열화에 취약한 메틸암모늄의 일부를 소수성의 알킬 사슬이 긴 옥틸암모늄으로 소량 부분 도입하였다. 퓨리에 변환 적외선 흡수분광법과 자외선-가시광선 흡수분광법을 이용하여 옥틸암모늄이 페로브스카이트 결정 내에 도입되었을 확인하였다. 또한, 옥틸암모늄이 소량 부분 도입된 페로브스카이트 태양전지의 광전변환효율은 16.6%로 기존 페로브스카이트 태양전지(18.5%)에 비해 소폭 감소하였지만, 수분 안정성을 나타내는 접촉각은 57.0°에서 72.2°로 크게 향상되었음을 확인하였다. 본 연구는 소수성의 알킬사슬이 긴 유기 양이온을 도입하여 페로브스카이트 태양전지의 광전변환효율과 수분 안정성을 동시에 만족시키는 페로브스카이트 조성 기술 전략을 제공하고 있다.

유무기 하이브리드 티타늄 착화합물을 이용한 티타니아의 제조 방법 및 성장 거동에 대한 연구 (A Study on the Preparation and Growth Mechanism of Titanium Dioxide using Organic-Inorganic Hybrid Titanium Complex)

  • 강유빈;최진주;권남훈;김대근;이근재
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.487-492
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    • 2019
  • Titanium dioxide (TiO2) is a typical inorganic material that has an excellent photocatalytic property and a high refractive index. It is used in water/air purifiers, solar cells, white pigments, refractory materials, semiconductors, etc.; its demand is continuously increasing. In this study, anatase and rutile phase titanium dioxide is prepared using hydroxyl and carboxyl; the titanium complex and its mechanism are investigated. As a result of analyzing the phase transition characteristics by a heat treatment temperature using a titanium complex having a hydroxyl group and a carboxyl group, it is confirmed that the material properties were different from each other and that the anatase and rutile phase contents can be controlled. The titanium complexes prepared in this study show different characteristics from the titania-formation temperatures of the known anatase and rutile phases. It is inferred that this is due to the change of electrostatic adsorption behavior due to the complexing function of the oxygen sharing point, which crystals of the TiO6 structure share.

OLED소자의 수명에 미치는 다층 보호막의 영향 (The Effect of Multilayer Passivation Film on Life Time Characteristics of OLED Device)

  • 주성후;양재웅
    • 한국표면공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.20-24
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    • 2012
  • Multilayer passivation film on OLED with organic/inorganic hybrid structure as to diminish the thermal stress and expansion was researched to protect device from the direct damage of $O_2$ and $H_2O$ and improve life time characteristics. Red OLED doped with 1 vol.% Rubrene in $Alq_3$ was used as a basic device. The films consist of ITO(150 nm)/ELM200_HIL(50 nm)/ELM002_HTL(30 nm)/$Alq_3$: 1 vol.% Rubrene(30 nm)/$Alq_3$(30 nm) and LiF(0.7 nm)/Al(100 nm) which were formed in that order. Using LiF/$SiN_x$ as a buffer layer was determined because it significantly improved life time characteristics without suffering damage in the process of forming passivation film. Multilayer passivation film on buffer layer didn't produce much change in current efficiency, while the half life time at 1,000 $cd/m^2$ of OLED/LiF/$SiN_x$/E1/$SiN_x$ was 710 hours which showed about 1.5 times longer than OLED/LiF/$SiN_x$/E1 with 498 hours. futhermore, OLED/LiF/$SiN_x$/E1/$SiN_x$/E1/$SiN_x$ with 1301 hours showed about twice than OLED/LiF/$SiN_x$/E1/$SiN_x$ which demonstrated that superior characteristics of life time was obtained in multilayer passivation film. Through the above result, it was suggested using LiF/$SiN_x$ as a buffer layer could reduce the damage from the difference of thermal expansion coefficient in OLED with protective films, and epoxy layer in multilayer passivation film could function like a buffer between $SiN_x$ inorganic layers with relatively large thermal stress.

유무기 복합형 내구성개선제가 콘크리트 물성에 미치는 효과에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study for Effect Organic/Inorganic Hybrid based Durability Promoting Agent(DPA) on the Properites of concrete)

  • 김도수;길배수;김우재;김성수;정용;정상진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.801-804
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    • 2008
  • 해안 구조물의 내구성 개선을 위해서는 염해저항성이 요구되므로 콘크리트의 수밀성 확보, 균열저항성 및 염소이온을 고정화하는 특성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 기존의 슬래그를 포함한 해안 콘크리트 배합에 유무기복합형 내구성 개선제(HD)를 적용하여 콘크리트의 시공성 및 강도발현에 미치는 영향과 함께 수축저항성이 및 내염해성에 미치는 효과를 파악하였다. HD의 적용에 따라 콘크리트의 수축저항성 및 내염해성이 개선되었으며, 특히 0.6% 적용 시 기존 슬래그를 포함한 배합보다 수축저항성 및 내염해성의 개선효과가 더욱 두드러진 것으로 확인되었다.

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