• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.382-387
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• 1999

졸-겔법을 이용하여 무정형의 $V_2O_5$ 겔을 제조한 후, 스핀코우팅에 의하여 균일한 박막의 $V_2O_5$, xerogel 전극을 개발하여 전극의 임피던스 특성을 연구하였다. $V_2O_5$겔이 xerogel로 전환되는 과정에서 스핀코우팅 방법이 $V_2O_5$의 비등방성을 감소시킬 뿐만 아니라 우수한 전기화학적 특성을 갖게 하였다. $V_2O_5$ xerogel의 리튜이온 확산계수 및 전하이동저항은 xerogel내에 존재하는 리튬이온의 물분율이 변함에 따라 증감하였으며 가역성이 우수하였다.

• 한국재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.308-314
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• 2018

Among the fuel cell electrolyte candidates in the intermediate temperature range, glass materials show stable physical properties and are also expected to have higher ion conductivity than crystalline materials. In particular, phosphate glass has a high mobility of protons since such a structure maintains a hydrogen bond network that leads to high proton conductivity. Recently, defects like volatilization of phosphorus and destruction of the bonding structure have remarkably improved with introduction of cations, such as Zr4+ and Nb5+, into phosphate. In particular, niobium has proton conductivity on the surface because of higher surface acidity. It can also retain phosphorus content during heat treatment and improve chemical stability by bonding with phosphorus. In this study, we fabricate niobium phosphate glass thin films through sol-gel processing, and we report the chemical stability and electrical properties. The existence of the hydroxyl group in the phosphate is confirmed and found to be preserved at the intermediate temperature region of $150-450^{\circ}C$.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권8호
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• pp.897-907
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• 1997

Thin films of Bi4-xSmxTi3O12(0$\leq$x$\leq$2) were prepared on Pt/Ti/SiO2/Si(100) at $700^{\circ}C$ using spin-coating with sols derived from Bi-Sm-Ti complex alkoxides. From X-ray diffraction analysis, it was observed that Sm-substituted phases resembled ferroelectric Bi4Ti3O12 in structure. Variations of their lattice parameters depending on the amount of Sm-substitution showed that an anomalous structural distortion might exist at x=1. The grain sizes of the thin films decreased from 0.115 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 0.078${\mu}{\textrm}{m}$ with increasing the amount of Sm-substitution. The dielectric constants and the remanent polarizations of the thin films decreased with increasing the amount of the Sm-substitution, which were related to decrease of the stereo-active Bi3+ ion contributing to polarization. However, these values were exceptionally high at x=1, compared to those of the other substituted phases. Such an anomaly suggests that the phase of x=1 has 1:1 chemical ordering between Sm and Bi in structure. The thin films of all compositions except x=2 showed ferroelectricity. The thin film of x=2 was paraelectric, whose grains were too fine to exhibit ferroelectricity.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권8호
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• pp.484-490
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• 2017

We investigated the rewritable operation of a non-volatile memory device composed of Al (top)/$TiO_2$/indium-zinc-oxide (IZO)/Al (bottom). The oxygen-deficient IZO layer of the device was spin-coated with 0.1 M indium nitrate hydrate and 0.1 M zinc acetate dehydrate as precursor solutions, and the $TiO_2$ layer was fabricated by atomic layer deposition. The oxygen vacancies IZO layer of an active component annealed at $400^{\circ}C$ using thermal annealing and it was proven to be in oxygen vacancies and oxygen binding environments with OH species and heavy metal ions investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. The device, which operates at low voltages (less than 3.5 V), exhibits non-volatile memory behavior consistent with resistive-switching properties and an ON/OFF ratio of approximately $3.6{\times}10^3$ at 2.5 V.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.65-78
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• 2016

광촉매 연구의 초기는 태양에너지의 전환 및 저장에 관련된 분야들로부터 개발되어 왔다. 최근에는 광 또는 광촉매의 존재 하에서 자외선을 조사하여 물의 정제 및 폐수처리와 각종 유기화합물의 분해연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한 산화물질-카본나노튜브, 그래핀 나노복합체 등이 광촉매물질로서 연구되고 있다. 이와 같은 복합체는 열적, 화학적으로 안정하기 때문에 플렉서블 소자를 포함한 광분해 태양전지 및 나노전자 소자를 구성하는 재료로서 적당하다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권4호
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• pp.309-321
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• 2015

We report in this study the synthesis of mixed matrix reverse osmosis membranes by interfacial polymerization (IP) of thin film nanocomposite (TFNC) on porous polysulfone supports (PS). This paper investigates the synthesis of ZnO nanoparticles (NPs) using the sol-gel processing technique and evaluates the performance of mixed matrix membranes reached by these aerogel NPs. Aqueous m-phenyl diamine (MPD) and organic trimesoyl chloride (TMC)-NPs mixture solutions were used in the IP process. The reaction of MPD and TMC at the interface of PS substrates resulted in the formation of the thin film composite (TFC). NPs of ZnO with a size of about 25 nm were used for the fabrication of the TFNC membranes. These membranes were characterized and evaluated in comparison with neat TFC ones. Their performances were evaluated based on the water permeability and salt rejection. Experimental results indicated that the NPs improved membrane performance under optimal concentration of NPs. By changing the content of the filler, better hydrophilicity was obtained; the contact angle was decreased from $74^{\circ}$ to $32^{\circ}$. Also, the permeate water flux was increased from 26 to 49 L/m2.h when the content of NPs is 0.1 (wt.%) with the maintaining of lower salt passage of 1%.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권4호
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• pp.128-135
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• 2022

반도체 공정용 석영유리 도가니의 내측에 위치하는 투명층은 합성 실리카 분말을 원료로 사용하여 제조한다. 도가니의 투명층에는 다양한 원인에 기인하여 버블이 발생하는데, 버블은 도가니의 품질뿐만 아니라 실리콘 잉곳의 수율을 저하시키는 악영향을 미친다. 따라서 투명층의 원료인 합성 실리카 분말 역시 버블 생성 인자를 최소화하는 것이 주요 목표이다. 이에 따라 합성 실리카 분말의 경우, 실라놀 그룹, 탄소계 불순물, 그리고 기공이 충분히 제거되어야만 한다. 본 연구에서는 졸-겔법을 이용하여 합성 실리카 겔을 제조하고, 2단 하소공정에서 하소온도와 유지시간에 따른 탄소 함량과 비표면적의 변화를 살펴보았다. 1단계 하소온도는 500℃~600℃, 2단계 하소온도는 1000℃~1100℃에서 수행하였으며, 유지시간은 10분에서 최대 12시간까지 실시하였다. 1000℃에서 1시간 동안 하소한 분말의 탄소함량은 0.0031 wt.%를 나타내었으며, 1100℃에서 12시간 동안 하소한 분말의 비표면적은 16.6 m²/g을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권3호
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• pp.319-328
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• 1994

솔-제법에 의한 고분자솔 제조를 위하여 금속 알콕사이드에 $\beta$-diketonate(DKT)기의 유기 리간드를 치환시켜 만든 전구체를 합성한 결과, 가수분해와 축합 반응의 속도 조절이 가능하였고, 이를 이용하여 코팅에 적합한 nm단위의 입자 크기를 갖는 알루미나, 티타니아 솔을 제조하고 그 물성을 파악하였다. 코팅에 적합한 알루미나 솔의 최적조건은 알콕사이드 1몰당 물 1몰, 산 0.3-0.4몰이었다. 티타니아 솔의 제조시는 물/알콕사이드의 몰비가 1이고, 산의 양은 치환수에 따라 달라 1개와 2개 치환된 전구체의 경우 1목의 알콕사이드당 각각 0.25, 0.20몰 이하였다. Dynamic light scattering 장치를 이용하여 제조한 솔의 평균 입자 크기를 측정한 결과 수 nm단위의 미세한 입자를 갖고 있었다. 슬라이드 글라스 위에 코팅하여 $450^{\circ}C$에서 소결한 막을 SEM으로 관찰한 결과 알루미나와 타타니아의 경우 각각 4-4.5$\mu \textrm{m}$, 2-2.5$\mu \textrm{m}$두께의 매끄럽고 균열이 없는 막이 형성되었음을 알 수 있었다. 이때의 입자 크기는 TEM사진을 통하여 알 수 있었으며 티타니아의 경우 수 nm에서 최대 30nm, 알루미나는 1-2nm이하 심지어 수 $\AA$정도의 입자들로 이루어졌음을 관찰하였다. 또한 회절무늬 분석 결과 알루미나는 $\gamma$구조, 티타니아는 anastase결정임을 알 수 있었다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc2호
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• pp.341-345
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• 2012

[Li0.055(K0.5Na0.5)0.945](Nb1-xTax)O3 (0.05 ≤ x ≤ 0.25) ceramics were prepared by the partial sol-gel (PSG) method to improve the microstructure homogeneity of Ta5+ ion and were compared to those prepared by the conventional mixed oxide (CMO) method. For the PSG method, Ta(OC2H5)5 was directly reacted with calcined [Li0.055(K0.5Na0.5)0.945]NbO3 powders and the specimens sintered at 1100 ℃ for 5 hrs showed a single phase with a perovskite structure. Compared to the specimens prepared by conventional mixed oxide powders, the relative ratio of tetragonal phase to orthorhombic phase of the sintered specimens prepared by Ta(OC2H5)5 was larger than that of the sintered specimens prepared by Ta2O5. The electromechanical coupling factor (kp), piezoelectric constant (d33) and dielectric constant (εr) of the sintered specimens were increased with Ta5+ content. These results could be attributed to the decrease of the orthorhombic-tetragonal polymorphic phase transition temperature (To-t), which could be evaluated by oxygen octahedral distortion. Strain of the sintered specimens prepared by the PSG method was higher than that of specimens prepared by the CMO method due to the increase of relative density. The effects of crystal structure on the strain characteristics of the specimens were also discussed.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.816-821
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• 2012

본 연구에서는 스티렌(styrene)과 TMSPM(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate) 단량체를 방사선을 이용하여 ETFE(poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene)) 필름에 순차적으로 그래프트시킨 후 졸-젤 반응 및 설폰화 반응을 진행하여 실란 가교구조의 수소이온교환막을 제조하였다. 그래프트시 수소이온 전도성을 부여하게 될 스티렌과 가교구조를 형성시킬 TMSPM의 그래프트 순서가 다른 두 종류의 필름을 제조하여 FTIR을 통하여 구조 변화를 비교하였으며, TGA를 이용하여 열적 특성 변화를 관찰하였다. 두 종류의 필름에 설폰산 작용기를 도입한 후 SEM-EDX 기기를 이용하여 막 내부 설폰산 및 실리콘의 분포를 확인하였다.