• 제목/요약/키워드: $Co_3O_4$ nanoparticles

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역-마이셀 공정에 의한 CoAl2O4 무기안료 나노 분말의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of CoAl2O4 Inorganic Pigment Nanoparticles by a Reverse Micelle Processing)

  • 손정훈;배동식
    • 한국재료학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.370-374
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    • 2014
  • Inorganic pigments have high thermal stability and chemical resistance at high temperature. For these reasons, they are used in clay, paints, plastic, polymers, colored glass and ceramics. $CoAl_2O_4$ nano-powder was synthesized by reverse-micelle processing the mixed precursor(consisting of $Co(NO_3)_2$ and $Al(NO_3)_3$). The $CoAl_2O_4$ was prepared by mixing an aqueous solution at a Co:Al molar ratio of 1:2. The average particle size, and the particle-size distribution, of the powders synthesized by heat treatment (at 900; 1,000; 1,100; and $1,200^{\circ}C$ for 2h) were in the range of 10-20 nm and narrow, respectively. The average size of the synthesized nano-particles increased with increasing water-to-surfactant molar ratio. The synthesized $CoAl_2O_4$ powders were characterized by X-ray diffraction analysis(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and color spectrophotometry. The intensity of X-ray diffraction of the synthesized $CoAl_2O_4$ powder, increased with increasing heating temperature. As the heating temperature increased, crystal-size of the synthesized powder particles increased. As the R-value(water/surfactant) and heating temperature increased, the color of the inorganic pigments changed from dark blue-green to cerulean blue.

Immobilization and Performance of Penicillin G Acylase on Magnetic Ni0.7Co0.3Fe2O4@SiO2-CHO Nanocomposites

  • Lv, Zhixiang;Yu, Qingmei;Wang, Zhou;Liu, Ruijiang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권6호
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    • pp.913-922
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    • 2019
  • Magnetic $Ni_{0.7}Co_{0.3}Fe_2O_4$ nanoparticles that were prepared via the rapid combustion process were functionalized and modified to obtain magnetic $Ni_{0.7}Co_{0.3}Fe_2O_4@SiO_2-CHO$ nanocomposites, on which penicillin G acylase (PGA) was covalently immobilized. Selections of immobilization concentration and time of fixation were explored. Catalytic performance of immobilized PGA was characterized. The free PGA had greatest activity at pH 8.0 and $45^{\circ}C$ while immobilized PGA's activities peaked at pH 7.5 and $45^{\circ}C$. Immobilized PGA had better thermal stability than free PGA at the range of $30-50^{\circ}C$ for different time intervals. The activity of free PGA would be 0 and that of immobilized PGA still retained some activities at $60^{\circ}C$ after 2 h. $V_{max}$ and $K_m$ of immobilized PGA were 1.55 mol/min and 0.15 mol/l, respectively. Free PGA's $V_{max}$ and $K_m$ separately were 0.74 mol/min and 0.028 mol/l. Immobilized PGA displayed more than 50% activity after 10 successive cycles. We concluded that immobilized PGA with magnetic $Ni_{0.7}Co_{0.3}Fe_2O_4@SiO_2-CHO$ nanocomposites could become a novel example for the immobilization of other amidohydrolases.

Structural and Magnetic Properties of Mechanochemically Prepared Li Ferrite Nanoparticles

  • Haddadi, M.;Mozaffari, M.;Amighian, J.
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권2호
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    • pp.169-174
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    • 2017
  • In this work, lithium ferrite ($Li_{0.5}Fe_{2.5}O_4$) nanoparticles were prepared via mechanochemical processing and subsequent heat treatment at a relatively low ($600^{\circ}C$) calcining temperature. The raw materials used were high purity $Fe_2O_3$ and $Li_2CO_3$ that were milled for between 2 and 20 h. The milled powders were then calcined at temperatures of 500 and $600^{\circ}C$ for 5 h in air. XRD results show that optimum conditions to obtain single phase lithium ferrite nanoparticles with a mean crystallite size of about 23 nm, using Scherrer's formula, are 10 h milling and calcination at $600^{\circ}C$. Saturation magnetization and coercivity of the single phase Li ferrite nanoparticles are 44.6 emu/g and 100 Oe respectively, which are both smaller than those of the bulk Li ferrite. The Curie temperature of the single sample was determined by a Faraday balance, which is $578^{\circ}C$ and smaller than that of bulk Li ferrite.

두께 조절이 가능한 코어셸 형태의 SiO2 coated CoFe2O4 구조 (Thickness Control of Core Shell type Nano CoFe2O4@SiO2 Structure)

  • 유리;김유진;피재환;김경자
    • 한국분말재료학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.230-234
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    • 2010
  • Homogenous silica-coated $CoFe_2O_4$ samples with controlled silica thickness were synthesized by the reverse microemulsion method. First, 7 nm size cobalt ferrite nanoparticles were prepared by thermal decomposition methods. Hydrophobic cobalt ferrites were coated with controlled $SiO_2$ using polyoxyethylene(5)nonylphenylether (Igepal) as a surfactant, $NH_4OH$ and tetraethyl orthosilicate (TEOS). The well controlled thickness of the silica shell was found to depend on the reaction time and the amount of surfactant used during production. Thick shell was prepared by increasing reaction time and small amount of surfactant.

Roll-to-roll 적용 가능한 마이크로 응집 구조를 갖는 EVA/SiO2 복합 필름의 산란 특성 (The Scattering Property of EVA/SiO2 Composite Film Formed Micro-aggregation Structure for Roll-to-roll Process)

  • 조국현;양준영;이시우;박은경;최근석;송기원;김효정
    • 한국염색가공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.190-198
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    • 2018
  • We fabricated high transmission and high scattering poly(ethylene-co-vinyl acetate)(EVA) films embedding $SiO_2$ nanoparticles to improve outcoupling efficiency in organic display. The 800nm diameter $SiO_2$ nanoparticles aggregated and formed $1.56{\mu}m$ (with ${\pm}0.853{\mu}m$ standard deviation) diameter microparticles in EVA. The total transmission of scattering film was 83.3% on Polyethylene terephthalate(PET), which was higher than reference 82.8% PET substrate. The diffuse transmission and haze of the $SiO_2$ embedded EVA film were 76.1% and 91.4%, respectively. The optimized condition was 1:1 weight ratio of $SiO_2$ nanoparticles to EVA in Tetrahydrofuran(THF) solution. When the ratio of $SiO_2$ was larger than 1, the total transmission decreased by the increase in backscattering of light due to high scattering. With the optimized condition, we could succeed to fabricate a large scale film(35m in length) with a roll-to-roll process.

리파아제가 함입된 락타이드-글리콜라이드 공중합체 나노입자의 제조 및 특성 (Formulation and Characterization of Lipase Loaded Poly(D,L - lactide-co-glycolide) Nanoparticles)

  • 김범수;ZEROUAL Y;이강민
    • 폴리머
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    • 제31권1호
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    • pp.20-24
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    • 2007
  • 제조과정에서 단백질 약물의 생물학적 활성의 보존은 약물의 성공적인 전달에 있어 여전히 중요한 과제이다. 이중에멀션 유기용매 증발법을 사용하여 나노입자를 제조하였고, 입자의 형태, 크기, 함입률 그리고 방출속도와 방출되는 효소의 활성을 살펴보았다. 입자의 크기는 고분자인 락타이드 글리콜라이드 공중합체의 농도가 증가할수록 커졌으며, 유화제의 농도에는 큰 차이가 없었으나, 4% PVA의 사용에서 가장 좁은 입자분포를 얻을 수 있었다. 최적의 조건에서 72.6%의 단백질 함입률과 $198.3{\pm}13.8 nm$ 크기의 나노입자를 얻었다. 입자로부터 효소의 방출은 첫 방출시기에 매우 빠르게 일어났으며 12일 내에 83%가 방출되었다. 이에 따른 방출되는 효소의 활성은 6일째까지 증가되었다.

Pt-Ru@TiO2-H 나노구조체촉매의 합성 및 전기화학적 특성평가 (Electrocatalytic activity of the bimetallic Pt-Ru catalysts doped TiO2-hollow sphere nanocomposites)

  • 이인호;권해두;최성호
    • 분석과학
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    • 제26권1호
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    • pp.42-50
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    • 2013
  • 이 논문은 센서 및 연료전지에 사용할 수 있는 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매의 제조 및 전기화학적 촉매의 특성에 대한 것이다. 이 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 주형제인 폴리스틸렌볼(PSB)을 제조하고, 이 주형제의 표면에 졸-겔 반응을 통해 $TiO_2$를 코팅한 후, $Pt^{4+}$$Ru^{3+}$의 환원에 의해 제조하였다. 제조된, $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 전자투과현미경(TEM), X-선 회절(XRD)와 원소분석에 의해 특성평가 하였고, $Pt-Ru@TiO_2-H$의 전기화학적 촉매특성은 에탄올, 메탄올, 도파민, 아스크로브 산, 프로말린과 글루코오즈의 산화-환원 능력에 의해 평가 하였다. 이 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 바이오분자에 대해 전기화학적촉매 특성을 나타내어, 연료전지 전극 또는 비효소바이오센서에 사용 될 것으로 기대된다.

Expanded Graphite 산화물과 Co 자성 나노입자의 복합화에 관한 연구

  • 임현준;노일표;강명철;윤성욱;심인보
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.240.2-240.2
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    • 2011
  • 그라파이트 산화물(graphite oxide;G.O)는 그라파이트와는 다르게 물에서의 분산 능력이 뛰어나고 다양한 기판상에 단일 G.O layer를 형성할 수 있는 특성을 가지고 있으며, 유연(flexible)하고 투명(transparent)하기 때문에 다양한 전 자기 디바이스에 적용 가능하다. 특히, 최근 자성산화물 나노입자(magnetic oxide nanoparticles)에 대한 연구가 집중되고 있는데, 이러한 자성 나노입자와 G.O와의 복합체에 대한 연구는 다양한 분야로의 적용성에 대한 새로운 길을 열어주고 있다. 본 연구에서는 화학적 처리법을 적용하여 자성 나노입자(Co 나노입자)와 G.O 복합체를 제조하였다. Natural Graphite powder (N.G)에 $H_2O_4$ (98%) 및 $(NH_4)_2SO_4$를 적정 몰비로 첨가하여 반응 시킨 후 공기 중에서 열처리 공정을 수행하여 expanded graphite (E.G)를 제조 하였다. 열처리된 E.G를 $1,050^{\circ}C$ 온도에서 15~30초 및 30~60초 동안 공기 중에서 열처리 하여 expanded graphite oxide (E.G.O)를 제조하였으며, E.G.O와 $Co(acac)_3$의 화학적 반응을 통하여 Co 자성나노입자-G.O 복합체를 제조하였다. N.G, E.G, E.G.O 및 E.G.O+Co입자의 결정구조 분석을 위하여 XRD 측정을 수행하였으며, FTIR을 이용하여 각 단계에서의 반응성에 대한 연구를 수행하였다. 각 단계에서 표면 및 내부 미세구조 특성 분석을 위하여 SEM, TEM, 및 EDX 분석을 수행하였으며, E.G.O+Co 복합체의 자기적 특성 평가를 위하여VSM (vibrating sample magnetometer) 측정을 수행하였다. 이러한 연구 결과는 향후 자성나노입자와 그라핀과의 복합화를 위한 기저 기술로 활용가능하리라 판단된다.

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반회분식 반응을 이용한 단분산 ZnO 나노 입자의 제조 및 입자의 크기와 입도 분포에 영향을 미치는 HPC의 작용 (Synthesis of Monodisperse ZnO Nanoparticles Using Semi-batch Reactor and Effects of HPC Affecting Particle Size and Particle Size Distribution)

  • 노승윤;김기도;송건용;김희택
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.274-279
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    • 2006
  • 해중합 촉매인 zinc acetate ($C_{4}H_{6}O_{4}Zn{\cdot}2H_{2}O{\cdot}0.2\;mol$)와 lithuium hydroxide $H_{2}O$ ($LiOH{\cdot}H_{2}O{\cdot}0.14\;mol$)를 용매인 ethyl alcohol (99.9%)에 용해시킨 후 분산제인 hydroxypropyl cellulose (HPC)를 첨가하여 균일하게 분산된 ZnO (산화아연) 콜로이드 용액을 졸-겔법을 이용하여 합성하였다. ZnO 입자들의 크기와 모양은 분산제인 HPC에 의해 결정되었다. 또한 나노 크기의 ZnO 입자들은 zinc-2-ethylhexagonate를 기초로 한 침천법을 이용하여 얻었다. 이렇게 얻어진 ZnO 분말을 DLS, XRD, FE-SEM, 그리고 UV-Vis를 통하여 특성 분석을 하였다. 그 결과, 산화아연 분말은 자기조립 반응으로 균일하고 육방정계 모양의 구조를 가지는 것을 볼 수 있었다. 또 평균 입자 크기는 거의 40 nm이고 균일하게 분산되었다.

Photoelectrochemical Water Oxidation and $CO_2$ Conversion for Artificial Photosynthesis

  • Park, Hyunwoong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.70-70
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    • 2013
  • As the costs of carbon-footprinetd fuels grow continuously and simultaneously atmospheric carbon dioxide concentration increases, solar fuels are receiving growing attention as alternative clean energy carriers. These fuels include molecular hydrogen and hydrogen peroxide produced from water, and hydrocarbons converted from carbon dioxide. For high efficiency solar fuel production, not only light absorbers (oxide semiconductors, Si, inorganic complexes, etc) should absorb most sunlight, but also charge separation and interfacial charge transfers need to occur efficiently. With this in mind, this talk will introduce the fundamentals of solar fuel production and artificial photosynthesis, and then discuss in detail on photoelectrochemical (PEC) water splitting and CO2 conversion. This talk largely divides into two section: PEC water oxidation and PEC CO2 reduction. The former is very important for proton-coupled electron transfer to CO2. For this oxidation, a variety of oxide semiconductors have been tested including TiO2, ZnO, WO3, BiVO4, and Fe2O3. Although they are essentially capable of oxidizing water into molecular oxygen, the efficiency is very low primarily because of high overpotentials and slow kinetics. This challenge has been overcome by coupling with oxygen evolving catalysts (OECs) and/or doping donor elements. In the latter, surface-modified p-Si electrodes are fabricated to absorb visible light and catalyze the CO2 reduction. For modification, metal nanoparticles are electrodeposited on the p-Si and their PEC performance is compared.

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