• 제목/요약/키워드: $TiO_2$ 나노와이어

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골융합을 위한 Vapor-Liquid-Solid 법을 이용한 TiO2 나노와이어의 합성 (Fabrication of TiO2 Nanowires Using Vapor-Liquid-Solid Process for the Osseointegration)

  • 윤영식;강은혜;윤인식;김용욱;여종석
    • 한국진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.204-210
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    • 2013
  • 임플란트와의 골융합을 향상시키기 위해서 세포와 임플란트 표면의 나노구조의 상호작용에 대한 이해가 중요하다. 본 연구에서는 Sn를 촉매로 이용하여 Vapor-Liquid-Solid 법을 이용하여 $TiO_2$ 나노와이어를 튜브 전기로 안에서 질소기체 조건하에서 합성하였다. 이 때 촉매로 사용된 Sn 박막의 두께에 따라 응집된 나노스피어를 이용하여 $TiO_2$ 나노와이어의 크기를 조절하였다. 골융합을 위한 예비 실험으로써, 만들어진 $TiO_2$ 나노와이어 샘플 위에서 조골전구세포(pre-osteoblast)를 1주일간 배양하였고, 세포가 $TiO_2$ 나노와이어에 잘 결합함을 볼 수 있었다.

망간 도핑 이산화티탄 나노와이어를 혼입한 시멘트 모르타르의 특성 (Properties of Cement Mortar with Manganese Doped Titanium Dioxide Nano-Wires)

  • 이준철;호우야오롱
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.323-324
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    • 2023
  • The properties of cement mortar mixed with manganese-doped titanium dioxide nanowires (TiO2(Mn)-NWs) were investigated in this study. The TiO2(Mn)-NWs were synthesized using solvo-thermal synthesis and electro-spinning techniques. The TiO2(Mn)-NWs at weights of 1%, 2%, and 3% of the cement were respectively mixed into the cement mortar. The results showed that as the amount of TiO2(Mn)-NWs increased, the flow value of the cement mortar was decreased and the setting time of cement mortar was accelerated. Moreover, as the amount of TiO2(Mn)-NWs increased, the compressive strength of cement mortar was increased and the efficiency of acetaldehyde removal was improved.

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열화학 기상 증착법에 의한 비정질 SiOx 나노와이어의 성장 (Growth of Amorphous SiOx Nanowires by Thermal Chemical Vapor Deposition Method)

  • 김기출
    • 융합정보논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.123-128
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    • 2017
  • 나노구조를 갖는 물질들은 나노구조물이 갖는 고유의 체적 대비 높은 표면적 비와 양자 갇힘 효과에 기인하는 독특한 전기적, 광학적, 광전기적, 자기적 특성으로 인하여 많은 주목을 받아왔다. 열화학 기상 증착 공정은 나노 구조물의 성장과정에서 다양한 구조를 갖는 나노소재의 합성 능력 때문에 더욱 주목을 받아왔다. 본 연구에서는 두 영역 열화학 기상 증착법과 소스 물질 $TiO_2$ 파우더를 이용하여 VLS 공정으로 Si\$SiO_2$(300 nm)\Pt(5~40 nm) 기판 위에 실리콘 옥사이드 나노와이어를 성장시켰다. 성장된 실리콘 옥사이드 나노와이어의 형상과 결정학적 특성을 전계방출 주사전자현미경과 투과전자현미경으로 분석하였다. 분석결과, 성장된 실리콘 옥사이드 나노와이어의 형상인 지름과 길이는 촉매 박막의 두께에 의존하여 다른 모양을 나타내었다. 또한 성장된 실리콘 옥사이드 나노와이어는 비정질 상을 갖는 것으로 분석되었다.

수열합성법에 의해 성장된 ZnO 나노와이어의 성장제어 및 특성연구

  • 김종현;김성현;조진우;이성화;정대용
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.35.1-35.1
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    • 2011
  • 수열합성법으로 제작된 ZnO 나노와이어는 저온 MBE (Molecular Beam Epitaxy) 방식과 달리 Ti, Au와 같은 촉매로 부터 성장이 끝난뒤 나노와이어 끝에 남는 촉매를 제거해야할 필요가 없으며, 저온에서 합성이 가능하기 때문에 현재 연구가 많이 되고 있는 방법중에 하나이다. 본 연구에서는 수열 합성법을 이용하여 금속촉매 또는 AZO로 seed를 형성한 후 기판 위에 균일한 크기의 ZnO 나노막대를 성장시키고 성장밀도 및 길이의 간편한 제어를 하였다. 이를 위해 계면활성제인 PEI (Polyethyleneimine) 첨가 및 Chloride ($Cl_-$)를 조절하여 ZnO 나노와어의 성장밀도를 조절 하고자 하였다. 실험방법으로는 전구체인 Zn(NO3)2${\cdot}$6H2O와 HMT에 Chloride 계열인 Ammonium chloride 와 Kcl 의 몰농도를 각각 조절하고 PEI를 첨가하여, ZnO 나노와이어를 성장하였다. 성장된 ZnO 나노와이어의 특성을 평가하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 광학적인 특성을 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 scanning PL 장비를 통해 photoluminescence양을 측정하고 ZnO 나노와이어의 응용 가능성을 평가하였다.

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그래핀-이산화티탄 복합 나노와이어를 혼입한 모르타르의 물성 평가 (Properties of Cement Mortar with Graphene-Titanium Dioxide Composite Nanowires)

  • 이준철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.118-119
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    • 2021
  • The properties of cement mortar with graphene-titanium dioxide composite nanowires (TiO2(G)NW) were investigated in this study. The following tests were conducted with the cement mortar : (1) setting times (2) Flow test of fresh cement mortar, (3) compressive strength and (4) acetaldehyde removal efficiency under visible light. As the increase of TiO2(G) NW, the flow value of cement mortar was decreased and the setting times of cement mortar were faster. The compressive strength and the acetaldehyde removal efficiency were increased by the increase of TiO2(G) NW.

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MOCVD를 이용한 금속 촉매 종류에 따른 β-Ga2O3 나노 와이어의 제작과 특성 (Catalytic synthesis and properties of β-Ga2O3 nanowires by metal organic chemical vapor deposition)

  • 이승현;이서영;정용호;이효종;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • Metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) 방법을 이용하여 금속 촉매에 따른 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 제작과 특성에 대해 연구하였다. 본 연구의 성장 조건에서 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 성장이 가능한 금속 촉매는 Au, Cu 그리고 Ni이 있었으며 각 금속 촉매로 성장한 나노 와이어는 성장률과 형상에 많은 차이가 있었다. Ni 촉매 성장의 경우에는 Vapor-Solid(VS) 과정이 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어 성장의 주된 메커니즘이고 Au, Cu 촉매 성장의 경우에는 Vapor-Liquid-Solid(VLS) 과정이 주된 성장 메커니즘 임을 확인할 수 있었다. 또한, 촉매의 종류에 따라서 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 광학적 특성도 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 동일한 성장 조건에서 Ti, Ag 그리고 Sn 금속은 나노 와이어 성장을 위한 촉매로 작용하지 못하였다. 본 연구에서는 금속 촉매에 따른 나노 와이어의 성장 가능 여부와 성장한 나노 와이어의 특성 변화가 금속 촉매의 녹는 점, 금속- Ga의 공융 점과 관련이 있음을 상태도와 연관 지어 밝혀내었다.

ZnO nanowire를 이용한 FET소자의 전기적 특성 (Electrical properties of FET device using ZnO nanowire)

  • 오원석;장건익;이인성;김경원;이상열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.432-432
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    • 2009
  • 본 연구에서는 HW-PLD(Hot-walled Pulsed Laser Deposition) 법을 이용하여 ZnO 나노와이어를 $Al_2O_3$ 기판 위에 성장하였다. 성장된 ZnO 나노와이어는 SEM, XRD, PL 분석을 통하여 구조적 특성을 확인하였으며, 성장된 나노와이어를 photolithography 공정을 통하여 FET(Field Effect Transistor)소자를 제작하였다. 제작된 소자의 I-V 특성 측정 결과 Ti/Au 전극과 ZnO nanowire 채널 간에 ohmic 접합이 형성된 것을 확인하였으며 게이트 전압의 증가에 따라 소스와 드레인 사이의 전류가 증가하는 전형적인 n-type FET소자 특성을 나타내었다.

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Au 나노입자가 코팅된 TiO2 나노와이어의 에탄올가스 검출 특성 (Ethanol Sensing Properties of TiO2 Nanowires Sensor Decorated with Au Nanoparticles)

  • 강우승
    • 한국표면공학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.238-244
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    • 2015
  • $TiO_2$ nanowires were synthesized by hydrothermal method for the application to ethanol gas sensor. $TiO_2$ nanowires were decorated with Au nanoparticles to improve the sensitivity to ethanol gas. Scanning electron microscopy and Transmission electron microscopy revealed that the synthesized nanowires had diameters and lengths of approximately 100 - 200 nm and a few micrometers, respectively. Size of the Au nanoparticles decorated on the $TiO_2$ nanowires was observed to be in the range of 10 - 20 nm. X-ray diffraction confirmed that the decorated nanowires were composed of anatase-, rutile-$TiO_2$, and Au. The sensitivities of $TiO_2$ nanowires sensors decorated with Au were approximately 1.1 - 3.65 times as high as those of as-synthesized $TiO_2$ sensors for the ethanol concentration of 5 - 100 ppm at $200^{\circ}C$. The mechanism of the improved ethanol gas sensing of the $TiO_2$ nanowires decorated with Au nanoparticles is discussed.

타이타늄 합금 분말의 열적산화를 통한 TiO2 나노와이어의 합성 (Synthesis of TiO2 Nanowires by Thermal Oxidation of Titanium Alloy Powder)

  • 김유영;조권구
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.48-53
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    • 2018
  • One-dimensional rutile $TiO_2$ is an important inorganic compound with applicability in sensors, solar cells, and Li-based batteries. However, conventional synthesis methods for $TiO_2$ nanowires are complicated and entail risks of environmental contamination. In this work, we report the growth of $TiO_2$ nanowires on a Ti alloy powder (Ti-6wt%Al-4wt%V, Ti64) using simple thermal oxidation under a limited supply of $O_2$. The optimum condition for $TiO_2$ nanowire synthesis is studied for variables including temperature, time, and pressure. $TiO_2$ nanowires of ${\sim}5{\mu}m$ in length and 100 nm in thickness are richly synthesized under the optimum condition with single-crystalline rutile phases. The formation of $TiO_2$ nanowires is greatly influenced by synthesis temperature and pressure. The synthesized $TiO_2$ nanowires are characterized using field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM).

구리 이온 도핑된 카드뮴 셀레나이드 양자점 전자수송층을 갖는 나노와이어 광전변환소자의 효율 평가 (Enhancing the Efficiency of Core/Shell Nanowire with Cu-Doped CdSe Quantum Dots Arrays as Electron Transport Layer)

  • 이종환;황성원
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.94-98
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    • 2020
  • The core/shell of nanowires (NWs) with Cu-doped CdSe quantum dots were fabricated as an electron transport layer (ETL) for perovskite solar cells, based on ZnO/TiO2 arrays. We presented CdSe with Cu2+ dopants that were synthesized by a colloidal process. An improvement of the recombination barrier, due to shell supplementation with Cu-doped CdSe quantum dots. The enhanced cell steady state was attributable to TiO2 with Cu-doped CdSe QD supplementation. The mechanism of the recombination and electron transport in the perovskite solar cells becoming the basis of ZnO/TiO2 arrays was investigated to represent the merit of core/shell as an electron transport layer in effective devices.