본 연구에서는 고체알칼리 연료전지용 이오노머 바인더 용액 제조를 위하여 poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)(PPO)를 동결 분쇄하고 4급 암모늄화 반응을 진행하여 음이온 전도성 이오노머(quaternized PPO, QPPO) 용액을 제조하였다. QPPO 이오노머 바인더 용액의 종류를 고분자의 분쇄 시간을 통하여 제조하였고, 이에 따른 분산도, 입자의 크기 및 전기화학적 성능 등을 분석하였다. 이를 통해 기존의 비 분쇄 고분자를 활용하여 제조한 이오노머 바인더 용액보다 분쇄 고분자를 활용한 이오노머 바인더 용액이 높은 고분자 분산도와 낮은 입자 크기를 확보하였다. 제조한 이오노머 바인더 용액(BPPO-G120s)의 최대 이온전도도는 $0.025S\;cm^{-1}$이었으며, 이온교환용량은 $1.26meq\;g^{-1}$을 보였다.
폐타이어의 증가로 인하여 환경문제가 날로 심각해지고 있다. 그러므로 효율적인 재활용을 통하여 이러한 문제를 해결하는데 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 폐타이어를 상온분쇄기를 제작하여 미세 분말화와 초음파로 처리를 통하여 기본물성을 높이는데 목적을 두었다. 폐고무 분말의 통계학적 분석에 의해서 미세화에 따른 물성의 변화와 물리적 성질을 조사하였고, 기계적 및 가교도 등의 물성을 조사하였다. 또한 광학현미경을 사용하여 표면을 확인함으로서 제품특성을 연구하였다.
본 연구에서는 대나무섬유의 분쇄 유 무에 따라 섬유함량이 각각 30, 40, 50 wt%인 대나무/PLA 펠렛을 압출공정으로 제조하고 사출공정을 통해 대나무/PLA 바이오복합재료를 성형하여 그들의 기계적, 열적, 충격 특성과 수분흡수성을 조사하였다. 대나무/PLA 바이오복합재료의 굴곡탄성률, 인장탄성률, 저장탄성률 및 충격강도는 neat PLA에 비하여 두드러지게 증가되었다. 특히 탄성률은 분쇄된 대나무섬유의 도입에 의하여 더욱 증가하였다. 또한 분쇄한 대나무섬유의 사용이 바이오복합재료의 장시간 동안 측정한 수분에 대한 저항성 증가에 효과적이었다. 대나무섬유의 사용이 neat PLA의 열변형온도를 약 16% 향상시키는 효과를 나타내었으나, 분쇄된 대나무섬유의 사용에 의한 증가는 미미하였다. 분쇄된 대나무섬유의 사용은 바이오복합재료의 인장강도와 충격강도에는 크게 영향을 주지 않았다.
본 연구는 분쇄효율 향상 및 시멘트의 품질 문제 해결 등 고품질의 시멘트를 제조하기 위하여 멜라민계 기능성 분쇄조제의 합성 및 이를 적용한 시멘트의 물리적 특성을 검토하였다. 시멘트 클링커의 분쇄 효율 및 제조된 시멘트의 물리적 특성을 향상시키기 위하여 멜라민계 공중합체를 methyolation, sulfonation 및 산촉매를 이용하여 polymerzation의 3단계로 나누어 반응을 진행하였다. 합성된 멜라민계 공중합체를 시멘트 클링커 분쇄 공정에 적용하여 기존의 분쇄효율을 향상시키기 위하여 사용되는 DEG(Diethylene glycol)와 압축강도를 향상시키기 위하여 사용되는 TIPA계(Triisopropanol amine) 분쇄조제와의 물리적 특성을 비교하였다. 연구결과 분쇄능의 경우 유기 고분자의 시멘트 입자로의 안정한 흡착으로 표면 에너지를 감소시킴에 따라 기존 DEG와 TIPA계 분쇄조제 대비 분말도는 4~6% 증진시키는 것으로 나타났으며, 압축강도는 기존 DEG 대비 초기 강도에 있어서는 약 30%, 28일 재령의 경우 약 13%이상의 강도 증진 효과가 확인됨에 따라 전체적인 품질은 기존 분쇄조제 대비 향상된 것으로 나타났다.
Orthorhombic $LiMnO_2$ was synthesized by solid-state reaction using $LiOH{\cdot}H_{2}O$ and $Mn_{2}O_{3}$ as starting material. Its electrochemical properties as cathode in lithium batteries were examined. X-ray diiffraction revealed that the $LiMnO_2$ compound showed a well-defined orthorhombic phase of a space group with Pmnm. The capacity of $LiMnO_2$ agreed well with its specific surface area and grinding treatment was effective in improving cycling performance. For lithium polymer battery applications. the $LiMnO_2$ cell was characterized electrochemically by charge-discharge experiments. And the relationship between the characteristics of powder and electrochemical properties was studied in this research. A maximum discharge capacity of $160-170mAhg^{-1}$ for $LiMnO_2/Li$ cell was achieved.
YAG (Yttrium Aluminum Garnet, Y3Al5O12) has excellent plasma resistance and recently has been used as an alternative to Y2O3 as a chamber coating material in the semiconductor process. However, due to the presence of an impurity phase and difficulties in synthesis and densification, many studies on YAG are being conducted. In this study, YAG powder is synthesized by an organic-inorganic complex solution synthesis method using PVA polymer. The PVA solution is added to the sol in which the metal nitrate salts are dissolved, and the precursor is calcined into a porous and soft YAG powder. By controlling the molecular weight and the amount of PVA polymer, the effect on the particle size and particle shape of the synthesized YAG powder is evaluated. The sintering behavior of the YAG powder compact according to PVA type and grinding time is studied through an examination of its microstructure. Single phase YAG is synthesized at relatively low temperature of 1,000 ℃ and can be pulverized to sub-micron size by ball milling. In addition, sintered YAG with a relative density of about 98 % is obtained by sintering at 1,650 ℃.
Orthorhombic LiMnO$_2$ was synthesized by solid-state reaction using LiOH$.$H$_2$O and Mn$_2$O$_3$ as starting material. Its electrochemical properties as cathode in lithium batteries were examined. X-ray diffraction revealed that the LiMnO$_2$ compound showed a well-defined orthorhombic phase of a space group with Pmnm. The capacity of LiMnO$_2$ agreed well with its specific surface area and grinding treatment was effective in improving cycling performance. For lithium polymer battery applications, the LiMnO$_2$ cell was characterized electrochemically by charge-discharge experiments. And the relationship between the characteristics of powder and electrochemical properties was studied in this research. A maximum discharge capacity of 160-170mAhg$^{-1}$ for LiMnO$_2$/Li cell was achieved
We developed in the present study molecular imprinted polymers (MIPs), using single templates (pentoxifylline, caffeine and theophylline) and mixed-templates (pentoxifylline-caffeine, pentoxifylline-theophylline and caffeine-theophylline). The MIPs were prepared with methacrylic acid (MAA) as the monomer, ethylene glycol dimetharylate (EGDMA) as the crosslinker and 2,2'-azobis(isobutyronitrile) (AIBN) as the initiator. The obtained polymer particles (particle size after grinding was about 25-35 ${\mu}$m) were packed into a HPLC column (3.9 mm i.d. ${\times}$ 150 mm). The selectivity and chromatographic characteristics of the MIPs were studied using acetonitrile as the mobile phase at a flow rate of 0.8 mL/min. UV detector wavelength was set at 270 nm. Different single template MIPs showed different molecular recognitions to the templates and the structurally analogues, according to the rigidity and steric hindrance of the compounds. Recognition was improved on the mixed-template MIPs as a result of the cooperation or sum effect of the templates, whereas on the pentoxifylline-theophylline imprinted polymer, the highest selectivity and affinity were obtained. Separations of the test compounds on different polymers were also investigated.
본 연구는 폐타이어 재활용을 위하여 수행된 전처리 공정이 재생 고무분말의 기계적 물성에 미치는 영향을 조사하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 분쇄 및 탈황공정을 통하여 생산된 폐타이어 고무분말을 재가황한 후 인장시험, 충격시험 및 파단면 관찰을 수행하였다. 분쇄 공정을 거쳐서 생산된 고무분말은 입자크기가 작아질수록 그 표면적이 증가되며 인장강도와 연신율이 모두 증가되었다. 반면에 탈황공정을 거친 고무분말은 내부에 존재하는 황과의 가교결합이 줄어들어서 이후의 가황처리 후에도 인장강도와 연신율이 모두 증가되었다. 따라서 폐타이어 재활용을 위한 전처리 공정은 재활용 분말을 일정크기로 분쇄한 후 탈황공정까지를 수행한 고무분말을 제조하는 것이 단순 분쇄공정만을 거친 재활용 고무분말에 비하여 가황 시에 연신율을 보다 효율적으로 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
급속공사 현장에 사용되는 속경성 보수모르타르의 내구성능 증진을 위해 사용재료의 물리적 성능을 평가하였다. 이를 위해 염화물 확산 억제 성능을 보유한 페로니켈 수쇄슬래그 잔골재와 급결제, EVA계 폴리머를 모르타르에 치환시켜 급결성능과 기초적 성능을 평가하였다. 그 결과 FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 압축강도, 휨강도, 부착강도가 증가되었다. 속경성 폴리머 모르타르의 염화물 이온 촉진시험의 결과 FNS를 50%이하 사용 시 재령 7일에서 재령 28일간 염화물 억제 성능이 유지되었으며, FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 내구성 저하는 발견되지 않았으나, 건축 및 토목용 대체골재로 사용하는데 경제성 및 장기 내구성에 대한 추가 검토가 필요할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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