• 한국재료학회지
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• 제31권2호
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• pp.92-96
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• 2021

We report the growth and enhanced photoelectrochemcial (PEC) water-splitting reactivity of few-layer MoS2 nanosheets on TiO2 nanowires. TiO2 nanowires with lengths of ~1.5 ~ 2.0 ㎛ and widths of ~50~300 nm are synthesized on fluorine-doped tin oxide substrates at 180 ℃ using hydrothermal methods with Ti(C4H9O)4. Few-layer MoS2 nanosheets with heights of ~250 ~ 300 nm are vertically grown on TiO2 nanowires at a moderate growth temperature of 300 ℃ using metalorganic chemical vapor deposition. The MoS2 nanosheets on TiO2 nanowires exhibit typical Raman and ultraviolet-visible light absorption spectra corresponding to few-layer thick MoS2. The PEC performance of the MoS2 nanosheet/TiO2 nanowire heterostructure is superior to that of bare TiO2 nanowires. MoS2/TiO2 heterostructure shows three times higher photocurrent than that of bare TiO2 nanowires at 0.6 V. The enhanced PEC photocurrent is attributed to improved light absorption of MoS2 nanosheets and efficient charge separation through the heterojunction. The photoelectrode of the MoS2/TiO2 heterostructure is stably sustained during on-off switching PEC cycle.

• 센서학회지
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• 제20권5호
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• pp.305-310
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• 2011

This study focuses on the fabrication of $TiO_2$ nanosheets and their gas sensor application. A simple sonochemical method is employed to fabricate the $TiO_2$ nanosheets. The obtained samples were investigated by transmission electron microscope(TEM) and X-ray Diffraction(XRD). The $TiO_2$ nanosheets were coated on substrates by a dropping method followed by heat treatment. The sensor responses to volatile organic compounds(VOCs) such as toluene, benzene, ethanol and acetaldehyde were studied. It was found that the $TiO_2$ nanosheets sensors are able to detect ppb-levels of VOC gases.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850129.1-1850129.10
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• 2018

To improve the high charge carrier recombination rate and low visible light absorption of {001} facets exposed $TiO_2$ [$TiO_2(001)$] nanosheets, few-layered $MoS_2$ nanoparticles were loaded on the surfaces of $TiO_2(001)$ nanosheets by a simple photodeposition method. The photocatalytic activities towards Rhodamine B (RhB) were investigated. The results showed that the $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites exhibited much enhanced photocatalytic activities compared with the pure $TiO_2(001)$ nanosheets. At an optimal Mo/Ti molar ratio of 25%, the $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites displayed the highest photocatalytic activity, which took only 30 min to degrade 50 mL of RhB (50 mg/L). The active species in the degradation reaction were determined to be $h^+$ and $^{\bullet}OH$ according to the free radical trapping experiments. The reduced charge carrier recombination rate, enhanced visible light utilization and increased surface areas contributed to the enhanced photocatalytic performances of the 25% $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권6호
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• pp.289-294
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• 2017

원자층 두께의 2차원 나노쉬트(2 dimensional nanosheets)를 이용하여 제작한 필름은 나노쉬트 크기에 따라 다양한 물성을 나타낸다. 이는 필름의 물성이 쉬트와 쉬트 사이 계면물성에 의존하기 때문이다. 따라서 큰 나노쉬트의 합성은 필름의 계면물성 의존도를 줄일 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구에서 단결정 성장된 출발물질과 화학적 박리법을 이용하여 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 원자층 두께의 $TiO_x$ 나노쉬트를 제조하는데 성공하였다. 또한 제조 공정 중 유기물을 이용한 박리 단계 시 기계적 원심 교반속도가 나노쉬트 크기와 농도에 밀접히 연관되어 있음을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권1호
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• pp.14-19
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• 2013

본 연구팀에서는 층상형 페로브스카이트 구조를 갖는 Ruddlesden-Popper 구조의 $K_2La_2Ti_3O_{10}$의 박리화를 통해 Aurivillius 구조의 $Bi_{4-x}La_xTi_3O_{12}$(x~2) 페로브스카이트 산화물을 성공적으로 합성하였다. 박리화된 란타늄 티타네이트 나노시트는 BiOCl 나노결정구조와 반응시켜 $Bi_{4-x}La_xTi_3O_{12}$(x~2) 결정을 얻어내었다. 박리화된 나노시트 현탁액은 $K_2La_2Ti_3O_{10}$으로부터 수소화된 $H_2La_2Ti_3O_{10}$의 층간에 에틸아민을 삽입시킴으로써 얻어내었다. 투과전자현미경(TEM) 분석을 통해, 란타늄 티타네이트가 에틸아민에 의해 박리화된 것을 확인할 수 있었다. X-선 회절분석(XRD)을 통해, 박리화된 란타늄 티타네이트와 BiOCl의 재적층과정을 거쳐 $700^{\circ}C$ 이상의 열처리 조건에서 $Bi_{4-x}La_xTi_3O_{12}$(x~2)로 형성된 것을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-5
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• 2018

Two-dimensional (2D) niobate-based nanosheets have attracted attention as high-k dielectric materials. We synthesized strontiumsubstituted calcium niobate ($Ca_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$) nanosheets by a two-step cation exchange process from $KCa_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$ ceramic. The $K^+$ ions were exchanged with $H^+$ ions, and then H+ ions were exchanged with tetrabutylammonium ($TBA^+$) cations. The $Ca_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$ nanosheets were then exfoliated, decreasing the electrostatic interaction between each niobate layer. Furthermore, $Ca_2Nb_3O_{10}$ nanosheets were synthesized in same process for comparison. Each exfoliated nanosheet shows a single-crystal phase and has a lateral size of over 100 nm. The nanosheets were deposited on a $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate by the electrophoretic deposition (EPD) method at 40 V, followed by ultraviolet irradiation of the films in order to remove the remaining $TBA^+$ ions. The $Ca_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$ thin film exhibited twice the dielectric permittivity (~60) and lower dielectric loss than $Ca_2Nb_3O_{10}$ thin films.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제9권2호
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• pp.51-57
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• 2013

A graphene(GR)-$TiO_2$ composite was synthesized from colloidal mixture of graphene oxide(GO) nanosheets and $TiO_2$ nanoparticles by an aerosol assisted self-assembly. The morphology, specific surface area and pore size of asprepared GR-$TiO_2$ composite were characterized by FE-SEM, BET, and BJH respectively. The shape of GR-$TiO_2$ composite was spherical. The average particle size was 0.5-1 ${\mu}m$ in diameter and the pore diameter ranged 20-50 nm. Photovoltaic characteristics of a mixture of the GR-$TiO_2$ and $TiO_2$ nanoparticles were measured by a solar simulator under simulated solar light. The highest photoelectric conversion efficiency of the mixture photoanode was 5.1%, which was higher than that of $TiO_2$ photoanode.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.607-611
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• 2020

본 연구에서는 그래파이트로부터 직접적으로 그래핀 복합체를 합성하는 방법을 이용하여 Au/TiO2/그래핀 복합체를 합성하였다. 계면활성제를 이용하여 박리된 그래파이트로부터 합성된 그래핀 복합체에서 TiO2는 아주 얇은 시트 형태로 그래핀 표면에 분포되어있고 10 nm 미만의 Au 나노입자들이 TiO2 시트 표면 위에 골고루 분포되어 있다. 이렇게 만들어진 그래핀 복합체를 이용하여 다양한 염료의 광분해 반응에 적용하였다. 이들 중 가장 광분해 활성에 뛰어난 것으로 나타난 염료는 메틸렌블루(91.6%)였으며 로다민 B(31.0%)에서는 광분해 특성이 뛰어나지 않는 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-5
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• 2019

산화물을 포함한 세라믹 재료의 물성은 소재 치밀도에 크게 영향을 받는다. 따라서 소재 치밀도를 높이기 위한 다양한 노력들이 진행되어왔다. 이중 많이 사용되는 전략으로 재료 소결 시 소결조제를 첨가하는 것이다. 기존의 소결조제는 3차원 구조를 갖는 구형의 분말이었다. 본 연구에서는 차별화 전략으로 세륨산화물의 소결 밀도를 높이기 위해 2차원 층상구조를 갖는 소결조제를 첨가하였다. 실제로 2차원 층상구조의 조결조제에 의해 소결밀도가 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 2차원 층상구조 소재로 초나노 두께(~1 nm)를 갖는 $TiO_x$와 $MnO_x$ 나노쉬트가 이용되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권6호
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• pp.365-371
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• 2018

1D core-shell nanostructures have attracted great attention due to their enhanced physical and chemical properties. Specifically, oriented single-crystalline $TiO_2$ nanorods or nanowires on a transparent conductive substrate would be more desirable as the building core backbone. However, a facile approach to produce such structure-based hybrids is highly demanded. In this study, a three-step hydrothermal method was developed to grow NiMn-layered double hydroxide-decorated $TiO_2$/carbon core-shell nanorod arrays on transparent conductive fluorine-doped tin oxide (FTO) substrates. XRD, SEM, TEM, XPS and Raman were used to analyze the obtained samples. The in-situ fabricated hybrid nanostructured materials are expected to be applicable for photoelectrode working in water splitting.