The present study uses quasi-classical trajectory procedures to examine the vibrational relaxation and dissociation of the methyl and ring C-H bonds in excited methylpyrazine (MP) during collision with either N₂ or O₂. The energy-loss (-ΔE) of the excited MP is calculated as the total vibrational energy (E_T) of MP is increased in the range of 5,000 to 40,000cm^-1. The results indicate that the collision-induced vibrational relaxation of MP is not large, increasing gradually with increasing E_T between 5,000 and 30,000 cm^-1, but then decreasing with the further increase in E_T. In both N₂ and O₂ collisions, the vibrational relaxation of MP occurs mainly via the vibration-to-translation (V→T) and vibration-to-vibration (V→V) energy transfer pathways, while the vibration-to-rotation (V→R) energy transfer pathway is negligible. In both collision systems, the V→T transfer shows a similar pattern and amount of energy loss in the ET range of 5,000 to 40,000cm^-1, whereas the pattern and amount of energy transfer via the V→V pathway differs significantly between two collision systems. The collision-induced dissociation of the C-H_methyl or C-H_ring bond occurs when highly excited MP (65,000-72,000 cm^-1) interacts with the ground-state N₂ or O₂. Here, the dissociation probability is low (10^-4-10^-1), but increases exponentially with increasing vibrational excitation. This can be interpreted as the intermolecular interaction below E_T = 71,000 cm^-1. By contrast, the bond dissociation above E_T = 71,000 cm^-1 is due to the intramolecular energy flow between the excited C-H bonds. The probability of C-H_methyl dissociation is higher than that of C-H_ring dissociation.

In this study, we report the one-pot synthesis of reduced graphene oxide (rGO) containing platinum nanoparticles with catalytic activity to break down hydrogen peroxide as a peroxidase-mimicking catalyst. A single reducing agent was used to reduce graphene oxide and a platinum precursor at a moderately low temperature of 70℃. The rGO was homogeneously decorated with platinum nanoparticles. The catalytic activity of Pt-rGO was investigated for the oxidation of 3,3',5,5'- tetramethylbenzidine (TMB), a peroxidase substrate, in the presence of hydrogen peroxide. The Pt-rGO coupled with glucose oxidase was also able to detect glucose at millimolar concentrations (up to 1 mM). Our results show that the Pt-rGO composite is a promising catalyst for the detection of hydrogen peroxide. This method was also applied for the detection of glucose.

비닐화된 메조포러스 실리카와 재생 폴리에틸렌 사이에 가교결합을 도입하여 컴파운드를 제조하고 물성을 측정하였다. 메조포러스 실리카에 비닐기를 도입함으로써 비극성인 폴리에틸렌과의 가교결합을 유도할 수 있는 물질이 된다. 비닐화된 메조포러스 실리카를 합성하고 재생 폴리에틸렌과의 가교결합을 유도하여, 기존 재생 폴리에틸렌이 가지는 물성보다 더욱 향상된 재생 폴리에틸렌 복합체를 합성하였다. 또한 비닐화 된 메조포러스 실리카를 이용하였을 때, 재생 폴리에틸렌의 등급에 따라 소량 첨가하여도 가교반응이 진행되어 컴파운드의 모든 물리적 특성이 향상되었다. 비닐화된 메조포러스 실리카를 사용하여 4종의 컴파운드를 합성하였으며, 형태와 미세 구조 및 작용기는 TEM, FT-IR 및 XRD로 분석하였다. 비닐화된 메조포러스 실리카를 이용하여 재생 폴리에틸렌과 가교반응으로 3종류의 컴파운드를 배합하였다. 가교결합 유무를 확인하기 위해서 XPS, FT-IR 및 가교도 측정법으로 분석하였으며, Universal testing machine을 이용하여 인장강도, 신장율, 굴곡강도 및 굴곡 탄성율 같은 물리적 특성을 측정하였다. 그 결과, 비닐화된 메조포러스 실리카를 다양한 등급의 재생 폴리에틸렌에 적용함으로써, 기존의 재생 폴리에틸렌이 가지는 취약한 물성을 극복하였다. 비닐화된 메조포러스 실리카-재생폴리에틸렌 복합물질을 신재 폴리에틸렌에 적용한 결과, 복합 컴파운드는 상업적으로 사용할 수 있는 최선의 물성 지표를 나타내었다. 따라서 이 결과는 향후 재생 폴리에틸렌의 사용량을 증가시키고, 자원의 재순환화에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

1,1-Dialkyl-2,5-bis(trimethylsilylethynyl)-3,4-diphenylsiloles (R=Et, i-Pr, n-Hex; 3a-c) were prepared and utilized as anode active materials for lithium-ion batteries; 3a was also used as a filler for the solid-state electrolytes (SSE). Siloles 3a-c were prepared by substitution reactions in which the two bromine groups of 1,1-dialkyl-2,5-dibromo-3,4-diphe- nylsiloles, used as precursors, were substituted with trimethylsilylacetylene in the presence of palladium chloride, copper iodide, and triphenylphosphine in diisopropylamine. Among siloles 3a-c, 3a had the best electrochemical properties as an anode material for lithium-ion batteries, including an initial capacity of 758 mAhg^-1 (0.1 A/g), which was reduced to 547 mAhg^-1 and then increased to 1,225 mAhg^-1 at 500 cycles. A 3a-composite polymer electrolyte (3a-CPE) was prepared using silole 3a as an additive at concentrations of 1, 2, 3, and 4 wt.%. The 2 wt.% 3a-CPE composite afforded an excellent ionic conductivity of 1.09 × 10^-3 Scm^-1 at 60℃, indicating that silole 3a has potential applicability as an anode active material for lithium-ion batteries, and can also be used as an additive for the SSE of lithium-ion batteries.

본 연구는 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학교사의 교수 지향과 그에 따른 PCK의 특징 탐색을 목적으로 한다. 본 연구에서는 교사 12명을 대상으로 설문, 반구조화 면담, 수업관찰 및 현장노트의 질적 자료를 수집하여 귀납적으로 분석하였다. 본 연구 참여교사의 과학 교육 목표 지향과 과학 교수·학습 지향의 조합으로 범주화하여 '과학 개념 이해-강의식 수업' '과학 개념형성-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-강의식 수업' '과학 정보 분석 및 판단-탐구 수업' '과학적 태도 함양-탐구 수업' '과학적 태도 함양-강의식 수업' '과학·기술·사회 상호관계 인식 함양-탐구 수업'의 교수 지향을 추출하였다. 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학 교육 목표 지향과 관계없이 '탐구 수업 지향'의 교사는 '강의식 수업 지향'의 교사와 다르게 다양한 탐구 활동을 위한 온라인 학습환경 특이적인 교육과정에 관한 지식을 형성하고 있는 것으로 나타났다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 이해 점검을 위한 질문 전략, 반복 강의 전략 등의 교수 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 학생들의 과학 개념 형성을 위해 온라인 학습환경에서 실시간 모둠 활동을 수행하는 전략, 코로나 19 이전 수행하던 대면 모둠 활동을 가상 실험, 학생 개별 실험으로 대체하여 수행하는 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 과학 학습에 관한 지식이 드러나지 않은 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 온라인 학습환경에서 탐구 수업 관련된 학생의 학습 어려움에 관한 지식을 가지고 있었다.

본 연구의 목적은 예비 화학교사가 교육실습에서 경험하는 스트레스를 분석하는 것이다. 이를 위해 예비 과학교사 스트레스 검사 도구를 제작하여, 예비 화학교사 19명을 대상으로 교육실습 전 예상한 스트레스와 교육실습에서 경험한 스트레스를 조사하였다. 교육실습 전과 후에 온라인으로 실시한 설문 조사의 결과는 기술 통계를 수행하였고, 예비 화학교사의 스트레스 검사 결과에 대한 해석은 교육실습 과정에서 작성한 티칭포트폴리오와 면담자료를 활용하여 분석되었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비 화학교사들은 교육실습 전 다양한 스트레스를 예상하였으나, 교육실습에서 스트레스를 받는 요인의 수와 스트레스를 받은 예비 화학교사의 수가 대체로 적어졌다. 둘째, 예비 화학교사가 교육실습을 경험한 학교급에 따라 교육실습 전 예상한 스트레스와 교육실습에서 경험한 스트레스의 요인과 스트레스의 정도가 다르게 나타났다. 셋째, 예비 화학교사가 교육실습 과정에서 경험한 스트레스는 성별에 따른 차이는 나타나지 않았다.