Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2005.05b
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pp.33-36
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2005
Colloidal Silica(CS)/silane sol solutions were prepared in variation with synthesizing parameters such as ratio of CS to silane and reaction time. In the case of LHSA CS/tetramethoxysilane(TMOS)/methyltrimethoxysilane(MTMS) CS/silane sol, coating film had stable contact angle with increasing reaction time excepting for 48hours. Also, the LHSA CS/TMOS/MTMS coating film had more enhanced flat surface with increasing the amount of MTMS and increasing reaction time. In the case of thermal stability, thermal dissociation of LHSA CS/MTMS sol did not occur up to $550^{\circ}C$.
The oxygen barrier films were formed on poly(ethylene terephthalate) (PET) substrate by a sol-gel process using 3-aminoproprytrimethoxysilane (APTMOS). The effects of solvent type, coating times and incorporation of fumed silica on oxygen permeability coefficient were investigated. The APTMOS coating film prepared from methanol as a solvent exhibited higher oxygen barrier properties than that using THF. The oxygen permeability coefficient of coated film with APTMOS/methanol by coating 7 times was measured to be $2.28{\times}10^{-6}$, while that of PET film was $1.16{\times}10^{-4}$ GPU. The addition of fumed silica does not affect the oxygen barrier properties. It may be explained that silica particles disrupt chain packing, which leads to an increase in free volume for permeation.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.22
no.2
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pp.106-115
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2005
Bio-diesel as fatty acid methyl ester was derived from such oils as soybean, peanut and canola oil by lipase catalyzed continuous trans-esterification. So the activation of lipase(Novozym - 435) was kept to be up to 4:1, the limiting molar ratio of methanol to oil under one-step addition of methanol due to the miscibility of oil and methanol through the static mixer for 4hrs and the elimination of glycerol on the surface of lipase by 7wt% silica gel. Therefore the overall yield of fatty acid methyl ester from soybean oil appeared to be 98% at 50$^{\cdot}C$ of reaction temperature under two-steps addition of methanol with 2${\times}$2:1 of methanol to oil molar ratio at an interval of 5.5hrs, 7wt% of lipase, 24 number of mixer elements, 0.2ml/min of flow rate and 7wt% of silica gel.
Silica films were prepared on Si single crystal substrates by sol-gel process using TEOS as starting materials. Films were fabricated by a spin coating technique. Sol solutions were prepared by varying the compositions of CH3OH, H2O and DMF with fixed molar ratio of TEOS=1, HCl=0.05(mol). Wetting behavior viscosity of solutions gelation time thickness of films and cracking behavior were investigated with the various solution compositions. Wetting behaviors of solutions depended on the solution compositions mixing method and mixing rate. The optimum composition of sol was TEOS : DMF ; CH3OH: H2O :HCl=1:2:4:4:0.05(mol) and the mixing rate of solution was optimized at 1 ml/min. Viscosity of solutions were controlled by choosing a reaction time(elapsed time after mixing) at a room temperature so that we could get up to 800nm thick film The surface roughness was getting poor when thickness of films was thicker than 500nm. Thickness of coated films were increased with decreasing amount of CH3OH. The best surface roughness was obtained at the content of CH3OH 4 mol. The shortest gelation time was obtained with the content of CH3OH 8 mol. Crack-free filkms were fabricated when sintered at 500$^{\circ}C$ for 1 hr with heating rate of 0.6$^{\circ}C$/min.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.26
no.3
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pp.288-296
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2009
In this study, the silica-based hybrid material with high barrier property was prepared by incorporating ethylene-vinyl alcohol (EVOH) copolymer, which has been utilized as packaging materials due to its superior gas permeation resistance, during sol-gel process. In preparation of this EVOH/$SiO_2$ hybrid coating materials, the (3-glycidoxy-propyl)-trimethoxysilane (GPTMS) as a silane coupling agent was employed to promote interfacial adhesion between organic and inorganic phases. As confirmed from FT-IR analysis, the physical interaction between two phases was improved due to the increased hydrogen bonding, resulting in homogeneous microstructure with dispersion of nano-sized silica particles. However, depending on the range of content of added silane coupling agent (GPTMS), micro-phase separated microstructure in the hybrid could be observed due to insufficient interfacial attraction or possibility of polymerization reaction of epoxide ring in GPTMS. The oxygen barrier property of the mono-layer coated BOPP (biaxially oriented polypropylene) film was examined for the hybrids containing various GPTMS contents. Consequently, it is revealed that GPTMS should be used in an optimum level of content to produce the high barrier EVOH/$SiO_2$ hybrid material with an improved optical transparency and homogeneous phase morphology.
Pseudomonas aeruginosa strain B5 with antagonistic activity against Phytophthora capsici and Magnaporthe grisea, was isolated from pepper-growing soil. From the culture of P. aeruginosa strain B5 grown on King's medium B, antibiotic substances were purified using XAD-2 column chromatography. XAD-2 eluates inhibited not only the mycelial growth of P. capsid and M. grisea, but also the development of Phytophthora blight on pepper plants. The crude antibiotic substances were further purified by using silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography, thin layer chromatography on silica gel plates, and high performance liquid chromatography. Silica gel column chromatogrphy gave good separation of the four antibiotic substances. The pure antibiotics P1, P2, and P3 finally purified by preparative HPLC inhibited the mycelial growth of P. capsici, at concentrations from 7 to 10 $\mu g/ml$. Only P1 and P2 had antifungal activity against M. grisea at 8 $\mu g/ml$. P1 and P3 were highly inhibitory to the mycelial growth of Botryosphaeria dothidea and Botrytis cinerea at relatively low concentrations. However, the three antibiotics had no antifungal activity against Rhizoctonia solani. The chemical structures of these antibiotics are being identified.
We examined the effect of ionic liquid on the crystallization efficiency of vancomycin in an increased surface area crystallization with silica gel. The crystallization efficiency was improved by the addition of ionic liquid, [BMIm][$BF_4$]. The addition of ionic liquid (20%, v/v) on the increased surface area crystallization with silica gel dramatically reduced the crystallization time by 6 folds (4 h), compared with the results of the case where the surface area-increasing material and ionic liquid had not been added. In addition, the crystal size of vancomycin was decreased and the crystal quality of vancomycin was improved by increasing the addition of ionic liquid.
This work introduces a simple one-reactor adsorption desalination system that harnesses low temperature heat sources (solar energy, waste heat), which has been experimentally studied to elicit the most suitable design parameters and operating conditions. The design process of the system was divided into three parts to reflect the operating principle of desalination technology with application of adsorption processes. First, the evaporator for the vaporization of saline water was designed, then the reactor for the adsorption and release of the steam, followed by the condenser for condensation of the fresh water. The specific water yield is measured experimentally with respect to the time while controlling parameters such as heat source temperatures, coolant temperatures, system switching and half-cycle operational times. The present system well demonstrates the applicability of silica gel in relation to adsorption technologies that utilize low temperature heat sources ranging from 60 to $80^{\circ}C$, such as solar energy and waste heat.
Polyamidimide (PAI)-colloidal silica (CS) nanohybrid films were synthesized by an advanced sol-gel process. The synthesized PAI-CS hybrid films have a uniform and stable chemical bonding and there is no interfacial defects observed by TEM. The thermal degradation ratio of PAI-CS (10 wt%) hybrid films is delayed by 100 ℃ compared with pure PAI sample determined by on set temperature range in TGA. The dielectric constant of PAI-CS (10 wt%) hybrid films decreases with increasing CS content up to about 5 wt% but increases at higher CS content, which is not explained simply by effective medium therories (EMT). The duration time of PAI-CS (10 wt%) hybrid coil is 38 sec, which is very longer than that of pure PAI coil sample. The PAI-CS (10 wt%) hybrid film has a higher breakdown voltage resistance than the pure PAI film at surge environment and exhibits superior heat resistance. The PAI-CS (10 wt%) sample shows the advanced and stable thermal emission properties in transformer module compared with the pure PAI sample. This result illustrates that the advanced thermal conductivity and expansion properties of PAI-CS sample in the case of appropriate sol-gel processes brings the stable thermal emission in transformer system. Therefore, new PAI-CS hybrid samples with such stable thermal emission properties are expected to be used as a high functional coating application in ET, IT and electric power products.
Mesoporous silica was prepared from hydrothermal synthesis using gel mixture of tetraethylorthosilcate (TEOS) as silica source and cetyltrimethylammonium bromide (CTMABr) as a surfactant. In the optimum synthesis cause, molar ratio of template and silica changed. The surface and structure properties of mesoporous silica were determined by XRD, SEM, TEM and BET. Also, surface potential of mesoporous silica was measured using zeta potential. $N_2$ adsorption isotherm characteristics, including the specific surface area ($S_{BET}$), total pore volume $V_T$), and average pore diameter ($D_{BJH}$), were determined by BET. As a result, SBET of $100m^2/g{\sim}1500m^2/g$ was determined from the $N_2$ adsorption isotherm. Also, the average pore diameter was 2 nm∼4 nm. Mesoporous silica's surface potential of minus charge was determined from zeta potential.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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