• 한국재료학회지
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• 제22권8호
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• pp.439-444
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• 2012

To compare the photocatalytic performances of titania for purification of waste water according to applied voltages and doping, $TiO_2$ films were prepared in a 1.0 M $H_2SO_4$ solution containing $NH_4F$ at different anodic voltages. Chemical bonding states of F-N-codoped $TiO_2$ were analyzed using surface X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The photocatalytic activity of the co-doped $TiO_2$ films was analyzed by the degradation of aniline blue solution. Nanotubes were formed with thicknesses of 200-300 nm for the films anodized at 30 V, but porous morphology was generated with pores of 1-2 ${\mu}m$ for the $TiO_2$ anodized at 180 V. The phenomenon of spark discharge was initiated at about 98 V due to the breakdown of the oxide films in both solutions. XPS analysis revealed the spectra of F1s at 684.3 eV and N1s at 399.8 eV for the $TiO_2$ anodized in the $H_2SO_4-NH_4F$ solution at 180 V, suggesting the incorporation of F and N species during anodization. Dye removal rates for the pure $TiO_2$ anodized at 30 V and 180 V were found to be 14.0% and 38.9%, respectively, in the photocatalytic degradation test of the aniline blue solution for 200 min irradiation; the rates for the F-N-codoped $TiO_2$ anodized at 30 V and 180 V were found to be 21.2% and 65.6%, respectively. From the results of diffuse reflectance absorption spectroscopy (DRS), it was found that the absorption edge of the F-N-codoped $TiO_2$ films shifted toward the visible light region up to 412 nm, indicating that the photocatalytic activity of $TiO_2$ is improved by appropriate doping of F and N by the addition of $NH_4F$.

• 보존과학회지
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• 제33권5호
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• pp.381-390
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• 2017

철제유물의 안정화처리는 탈염을 중점으로 하고 있으나, 부식인자 제거여부의 불확실성과 일부 유물의 제한적 적용 등으로 재부식과 같은 문제점이 지적되고 있다. 이를 보완하기 위한 부식억제제의 연구는 일부 보고된 바 있으며, 이 연구는 부식억제를 위한 수처리제 3종에 대한 연구결과이다. 부식억제제 피막이 형성된 시편의 표면관찰 결과 인산염이 주성분인 1종 2호의 시편은 표면의 녹층이 제거되었고, 재부식 시편의 중량 감소율 평균은 1종 2호의 경우 0.58%, 2종 2호의 경우 0.03%, 3종 2호의 경우 0.07%이며, 부식인자인 $Cl^-$ 이온의 변화량은 1종 2호는 28.60 ppm, 2종 2호는 -4.08 ppm, 3종 2호는 -1.94 ppm이었다. 수처리제의 피막에 대하여 XPS로 표면상태를 분석한 결과, 3종 2호보다 2종 2호에서 소지금속인 Fe가 낮게 검출되어 다소 우수한 피막을 유지하였고, Si함량에서도 규산염 기반의 2종 2호에서 상대적으로 함량이 높아 피막 형성이 우수하다고 판단된다. 인산염을 주성분으로 한 1종 2호는 표면의 녹층을 제거하여 금속유물 보존처리약품으로 부적합하고, 규산염을 주성분을 한 2종 2호와 3종 2호의 수처리제는 부식억제 효과가 우수하다고 평가된다. 부식억제제는 철제유물의 출토 당시에 긴급하게 사용할 수 있는 약품으로도 활용이 가능할 것이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.489-493
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• 2016

In this study, the effect of vanadium oxide ($V_2O_5$) content and pre-sintering atmosphere on sealing property of glass frit that consisted of $V_2O_5-BaO-ZnO-P_2O_5-TeO_2-CuO-Fe_2O_3-SeO_2$ was investigated by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). The content of V2O5 was changed to 15, 30, and 45 mol%, and the pre-sintering was carried out in air and $N_2$ condition, respectively. XPS analysis conducted before and after laser irradiation with identical sample. Before laser treatment, glass frits that were pre-sintered at air condition showed both $V^{4+}$ and $V^{5+}$, but the valence state was changed to $V^{5+}$ after laser irradiation when the glass frits contained 30 and 45 mol% $V_2O_5$; this change led to non-adhesive property. On the other hand, glass frits that were pre-sintered at $N_2$ condition exhibited only $V^{4+}$ and it showed fine adhesion irrespective of the $V_2O_5$ content. As a result, the existence of $V^{4+}$ seems to be a major factor for controlling the adhesive property of glass frit for laser sealing.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.157-160
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• 2011

본 연구에서는 전자빔을 이용하여 poly(dimethyl siloxane)(PDMS)을 개질하였으며 그 특성 변화를 분석하였다. PDMS 시트를 기존의 열경화법을 통해 제조한 후 20에서 200 kGy의 흡수선량P로 전자빔을 조사하였고, 조사된 시트들의 특성을 팽윤도 및 접촉각 측정, 만능시험분석기(UTM), 열중랑분석기(TGA), X선 광전자 분광기(XPS)들을 이용해 분석하였다. 팽윤도 측정, UTM 및 TGA 결과, 전자빔 조사에 의해 PDMS 시트의 가교 밀도가 증가함에 따라 조사된 PDMS 시트의 팽윤도는 순수한 것에 비해 최대 24%까지 감소하였고 압축강도와 열분해온도는 순수한 것에 대비 각각 최대 2.5 MPa와 $10^{\circ}C$까지 증가함을 확인하였다. 또한, 접촉각 측정과 XPS 분석 결과를 토대로 전자빔 조사에 의한 산화 반응에 의하여 PDMS 표면에 친수성 관능기들이 형성되기 때문에 PDMS 표면의 젖음성은 순수한 것에 비해 최대 24%까지 향상됨을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제36권5호
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• pp.612-616
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• 2012

본 연구는 표면처리에 따른 탄소나노튜브의 표면특성변화가 탄소섬유 강화 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 표면처리된 탄소나노튜브의 표면특성은 산-염기도 측정, FTIR, 그리고 XPS를 통하여 알아보았다. 복합재료의 기계적 계면특성은 층간전단강도(interlaminar shear strength; ILSS)와 임계응력세기인자(critical stress intensity factor; $K_{IC}$)를 통하여 고찰하였다. 실험결과 산-염기 상호반응에 의한 각각의 표면처리된 탄소나노튜브의 표면특성의 변화를 가져오며, 산처리한 MWNTs/탄소섬유/에폭시 복합재료의 경우 미처리 MWNTs, 염기 처리 MWNTs와 비교하여 우수한 기계적 물성을 보였다. 이는 산성을 가지는 MWNTs와 염기성의 에폭시 수지가 산-염기 및 수소결합에 의한 계면 결합력의 향상 때문이라 판단된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.68.1-68.1
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• 2012

The best part of graphene is - charge-carriers in it are mass less particles which move in near relativistic speeds. Comparing to other materials, electrons in graphene travel much faster - at speeds of $10^8cm/s$. A graphene sheet is pure enough to ensure that electrons can travel a fair distance before colliding. Electronic devices few nanometers long that would be able to transmit charge at breath taking speeds for a fraction of power compared to present day CMOS transistors. Many researches try to check a possibility to make it a perfect replacement for silicon based devices. Graphene has shown high potential to be used as interconnects in the field of high frequency electrical devices. With all those advantages of graphene, we demonstrate characteristics of electrical and optical properties of graphene such as the effect of graphene geometry on the microwave properties using the measurements of S-parameter in range of 500 MHz - 40 GHz at room temperature condition. We confirm that impedance and resistance decrease with increasing the number of graphene layer and w/L ratio. This result shows proper geometry of graphene to be used as high frequency interconnects. This study also presents the optical properties of graphene oxide (GO), which were deposited in different substrate, or influenced by oxygen plasma, were confirmed using different characterization techniques. 4-6 layers of the polycrystalline GO layers, which were confirmed by High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and electron diffraction analysis, were shown short range order of crystallization by the substrate as well as interlayer effect with an increase in interplanar spacing, which can be attributed to the presence of oxygen functional groups on its layers. X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy confirms the presence of the $sp^2$ and $sp^3$ hybridization due to the disordered crystal structures of the carbon atoms results from oxidation, and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and XPS analysis shows the changes in oxygen functional groups with nature of substrate. Moreover, the photoluminescent (PL) peak emission wavelength varies with substrate and the broad energy level distribution produces excitation dependent PL emission in a broad wavelength ranging from 400 to 650 nm. The structural and optical properties of oxygen plasma treated GO films for possible optoelectronic applications were also investigated using various characterization techniques. HRTEM and electron diffraction analysis confirmed that the oxygen plasma treatment results short range order crystallization in GO films with an increase in interplanar spacing, which can be attributed to the presence of oxygen functional groups. In addition, Electron energy loss spectroscopy (EELS) and Raman spectroscopy confirms the presence of the $sp^2$ and $sp^3$ hybridization due to the disordered crystal structures of the carbon atoms results from oxidation and XPS analysis shows that epoxy pairs convert to more stable C=O and O-C=O groups with oxygen plasma treatment. The broad energy level distribution resulting from the broad size distribution of the $sp^2$ clusters produces excitation dependent PL emission in a broad wavelength range from 400 to 650 nm. Our results suggest that substrate influenced, or oxygen treatment GO has higher potential for future optoelectronic devices by its various optical properties and visible PL emission.

• 한국재료학회지
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• 제30권8호
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• pp.383-392
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• 2020

In this paper, AgCl/Ag₃PO₄/diatomite photocatalyst is successfully synthesized by microemulsion method and anion in situ substitution method. X-ray diffraction (XRD), photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) are used to study the structural and physicochemical characteristics of the AgCl/Ag₃PO₄/diatomite composite. Using rhodamine B (RhB) as a simulated pollutant, the photocatalytic activity and stability of the AgCl/Ag₃PO₄/diatomite composite under visible light are evaluated. In the AgCl/Ag₃PO₄/diatomite visible light system, RhB is nearly 100 % degraded within 15 minutes. And, after five cycles of operation, the photocatalytic activity of AgCl/Ag₃PO₄/diatomite remains at 95 % of the original level, much higher than that of pure Ag₃PO₄ (40 %). In addition, the mechanism of enhanced catalytic performance is discussed. The high photocatalytic performance of AgCl/Ag₃PO₄/diatomite composites can be attributed to the synergistic effect of Ag₃PO₄, diatomite and AgCl nanoparticles. Free radical trapping experiments are used to show that holes and oxygen are the main active species. This material can quickly react with dye molecules adsorbed on the surface of diatomite to degrade RhB dye to CO₂ and H₂O. Even more remarkably, AgCl/Ag₃PO₄/diatomite can maintain above 95 % photo-degradation activity after five cycles.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.477-480
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• 2002

ULSI(ultra large scaled integrated circuits)의 고집적화와 고속화를 위한 다층 배선 기술 중에서 층간 절연막의 특성을 향상시켜주는 것은 매우 중요한 요소이다. 소자의 소형화에 따른 절연층의 용량에 의한 신호의 지연을 방지하고 금속배선간의 상호간섭을 막아주기 위해서 현재 요구되는 0.13$\mu\textrm{m}$급 소자의 경우에서는 유전율이 매우 낮은 k$\leq$2.0인 층간 절연막이 필요하게 된다. 이러한 차세대 반도체 소자의 층간 절연물질로서 사용될 유력한 저유전 물질로 Nanoporous silica(k=1.3~2.5)를 적용하려는 연구가 진행되고 있다(1)-(3). 그러한 물질 중에 하나가 organosilicate films이 있는데 carbon-doped oxides, silicon-oxicarbides, carbon-incorporated silicon oxide film, organic-inorganic hybrid type Si-O-C thin films 혹은 organic-inorganic hybrid silica materials 등으로 불린다. 이에 본 연구에서는 nano-pore를 갖는 유무기 하이브리드 구조의 저유전 박막을 BTMSM/O$_2$의 혼합된 precursor를 사용하여 ICPCVD 방법에 의해 형성하였다. 총 유량을 20sccm이 되도록 하여 $O_2$:BTMSM(Ar)의 유량비를 변화시키며, 작업진공도는 300mTorr였다. 기판은 가열하지 않고, p-type Si(100) 위에 Si-O-C-H 박막을 형성하였다. 열적안정성을 조사하기 위하여 30$0^{\circ}C$, 40$0^{\circ}C$, 50$0^{\circ}C$에서 30분간 열처리하여 비교 분석하였다. 형성된 박막의 특성은 XPS로 분석하여 유전상수와의 상관관계를 조사하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.118-123
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• 2008

본 연구에서는 multi-walled nanotubes(MWNTs)를 산소-불소 혼합가스로 처리하여, 표면 관능기를 분석하고, 그 처리효과를 조사하였다. 산소-불소 처리된 MWNTs의 표면특성은 FT-IR 그리고 XPS로 분석하였다. 처리된 탄소지지체에 백금 나노입자를 담지시킨 후, 입자 결정성크기와 담지함량을 조사하였다. 위 탄소지지체에 담지된 촉매의 전기화학적 특성은 전류-전압 곡선을 측정하여 분석하였다. 표면분석의 결과로부터, 산소 및 불소를 포함한 화학관능기가 탄소지지체에 도입된 사실을 알 수 있었다. 산소-불소 함량은 처리온도가 $100^{\circ}C$ 일때 최고값을 나타냈다. Pt/100-MWNTs 샘플의 경우, 3.5 nm의 최소의 결정성 크기를 보였고, 9.4%의 가장 높은 담지율을 나타냈다. 그러나, 이보다 높은 온도에서 처리된 샘플의 경우, 결정성 크기가 증가하였고, 담지율은 감소하였다. 이러한 결과를 통해, 결정성 크기와 담지율을 산소-불소 처리온도를 변화시켜 제어할 수 있었음을 제시하였다. 이와 연관되어, 촉매의 전기화학적 활성이 $100^{\circ}C$ 처리까지는 증가하다가, $200^{\circ}C$와 $300^{\circ}C$의 경우에는 감소하였다. Pt/100-MWNTs 샘플은 비교샘플 중에서 최고의 비전류밀도(specific current density)인 120 mA/mg 수치를 나타냈다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권11호
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• pp.1659-1663
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• 2003

$Al_2O_3$ thin films were grown on H-terminated Si(001) substrates using dimethylaluminum isopropoxide [DMAl: $(CH_3)_2AlOCH(CH_3)_2$], as a new Al precursor, and water by atomic layer deposition (ALD). The selflimiting ALD process by alternate surface reactions of DMAI and $H_2O$ was confirmed from measured thicknesses of the aluminum oxide films as functions of the DMAI pulse time and the number of DMAI-$H_2O$ cycles. Under optimal reaction conditions, a growth rate of ~1.06 ${\AA}$ per ALD cycle was achieved at the substrate temperature of $150\;^{\circ}C$. From a mass spectrometric study of the DMAI-$D_2O$ ALD process, it was determined that the overall binary reaction for the deposition of $Al_2O_3\;[2\;(CH_3)_2AlOCH(CH_3)_2\;+\;3\;H_2O\;{\rightarrow}\;Al_2O_3\;+\;4\;CH_4\;+\;2\;HOCH(CH_3)_2]$can be separated into the following two half-reactions: where the asterisks designate the surface species. Growth of stoichiometric $Al_2O_3$ thin films with carbon incorporation less than 1.5 atomic % was confirmed by depth profiling Auger electron spectroscopy. Atomic force microscopy images show atomically flat and uniform surfaces. X-ray photoelectron spectroscopy and cross-sectional high resolution transmission electron microscopy of an $Al_2O_3$ film indicate that there is no distinguishable interfacial Si oxide layer except that a very thin layer of aluminum silicate may have been formed between the $Al_2O_3$ film and the Si substrate. C-V measurements of an $Al_2O_3$ film showed capacitance values comparable to previously reported values.