• Title/Summary/Keyword: 기체 전자회절 분광법

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Equilibrium Structure for CClF3 Using Real-Time and Time-Resolved Gas Electron Diffraction (시간 분해능 전자회절 분광법을 이용한 CClF3분자의 평형 구조 연구)

  • Seo, Seong S.;Ewbank, John D.
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.48 no.4
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    • pp.339-350
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    • 2004
  • The simplified cumulant method was applied to diffraction data of $CClF_3$ to study the equilibrium molecular parameters over a range of temperatures. The molecular parameters of $CClF_3$ by the simplified cumulant method were compared with those from the traditional method. Also the instrumentation of picosecond time resolved electron diffraction (TRED) and the experimental details are described. The total experimental temporal resolution was discussed in terms of the electron pulse width. The TRED system was applied to study the molecular structures for $CClF_3$ at room temperature. The molecular structural parameters $CClF_3$ from TRED are compared with those from GED/RT. The molecular parameters ($r_e$)of bonded C-F and C-Cl for $CClF_3$ by simplified CA are 132.00(2) pm and 175.20(3) pm, respectively, by using GED/RT. From the results of TRED experiments $r_a$ for bonded C-F and C-Cl are 132.23(13) pm and 177.23(19) pm.

전기 화학적 방법으로 성장한 SnO2 나노구조의 광학적 및 전기적 특성

  • Lee, Dae-Uk;Yun, Dong-Yeol;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.368.2-368.2
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    • 2014
  • $SnO_2$을 이용한 반도체는 기체 센서, 트랜지스터, 태양전지와 같은 여러 분야에 적용 가능하기 때문에 많은 각광을 받고 있다. $SnO_2$을 이용한 반도체 소자는 높은 화학적 안정성과 독특한 물리 화학적 특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 부피에 대한 높은 표면적 비율을 가지고 있다. 우수한 $SnO_2$나노구조를 얻기 위해서 전자관 박막증착, 졸겔법, 물리적 증기증착, 열증착과 같은 다양한 방법들이 사용되었다. 다양한 합성 방법들 중에서 전기화학 증착법은 높은 성장율, 대면적 공정, 낮은 가격과 같은 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되었지만, $SnO_2$ 구조의 성장조건에 따른 체계적인 연구는 진행되지 않았다. 본 연구는 indium-tin-oxide (ITO)로 코팅된 유리 기판 위에 전기화학 증착법을 사용하여 다양한 성장 조건에 따라 성장된 $SnO_2$나노구조들의 물리적 특성들을 관찰하였다. ITO 유리 기판 위에 성장된 $SnO_2$나노구조는 음극의 전구체와 전류의 상호작용에 의해 생성되는 산소 분자의 환원에 의해 형성된다. $SnO_2$나노구조의 모양은 전기화학 증착의 성장 환경에 따라 달라진다. $SnO_2$나노구조를 관찰하기 위해 시간에 따른 전압-전류, X-ray광전자분광법, 주사형전자현미경, X-ray회절분석법을 사용하여 측정하였다. ITO 유리 기판 위에 성장한 $SnO_2$ 소자에 서로 다른 인가 전압을 가해 주었을 때에 따른 전류밀도를 측정하였다. 일정한 인가전압에서 $SnO_2$나노구조의 X-ray광전자분광법 측정 을 통해 화학적 결합과 X-ray회절분석법 통한 $SnO_2$ 성장 방향을 관찰하였다. 주사형전자현미경 측정을 통하여 $SnO_2$의 표면을 관찰하였다

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Highly-permeable Mixed Matrix Membranes Based on SBS-g-POEM Copolymer, ZIF-8 and Ionic Liquid (SBS-g-POEM 공중합체, ZIF-8, 이온성 액체에 기반한 고투과성 혼합 매질 분리막)

  • Kang, Dong A;Kim, Kihoon;Kim, Jong Hak
    • Membrane Journal
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    • v.29 no.1
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    • pp.44-50
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    • 2019
  • In this paper, we developed mixed matrix membranes (MMMs) consisting of SBS-g-POEM block-graft copolymer, ionic liquid (EMIMTFSI) and ZIF-8 nanoparticles to separate a $CO_2/N_2$ gas pair. The SBS-g-POEM is a rubbery block-graft copolymer synthesized through low-cost free-radical polymerization. The EMIMTFSI was dissolved into the SBS-g-POEM matrix and solution synthesized ZIF-8 nanoparticles were also dispersed into the copolymer matrix. The physico-chemical properties of manufactured membranes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), which showed that the components were compatible with each other. The gas separation performance was confirmed by time-lag measurements showing $CO_2$ permeability of 537.0 barrer and $CO_2/N_2$ selectivity of 15.2. The result represents the EMIMTFSI and ZIF-8 nanoparticles improves the gas permeability more than two-times, without significantly sacrificing the $CO_2/N_2$ selectivity.

원자층 증착법을 이용한 고 단차 Co 박막 증착 및 실리사이드 공정 연구

  • Song, Jeong-Gyu;Park, Ju-Sang;Lee, Han-Bo-Ram;Yun, Jae-Hong;Kim, Hyeong-Jun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.83-83
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    • 2012
  • 금속 실리사이드는 낮은 비저항, 실리콘과의 좋은 호환성 등으로 배선 contact 물질로 널리 연구되고 있다. 특히 $CoSi_2$는 선폭의 축소와 관계없이 일정하고 낮은 비저항과 열적 안정성이 우수한 특성 등으로 배선 contact 물질로 활발히 연구되고 있다. 금속 실리사이드를 실리콘 평면기판에 형성시키는 방법으로는 열처리를 통한 금속박막과 실리콘 기판 사이에 확산작용을 이용한 SALICIDE (self-algined silicide) 기술이 대표적이며 CoSi2도 이와 같은 방법으로 형성할 수 있다. Co 박막을 증착하는 방법에는 물리적 기상증착법 (PVD)과 유기금속 화학 증착법 등이 보고되어있지만 최근 급격하게 진행 중인 소자구조의 나노화 및 고 단차화에 따라 기존의 증착 기술은 낮은 단차 피복성으로 인하여 한계에 부딪힐 것으로 예상되고 있다. ALD(atomic layer deposition)는 뛰어난 단차 피복성을 가지고 원자단위 두께조절이 용이하여 나노 영역에서의 증착 방법으로 지대한 관심을 받고 있다. 앞선 연구에서 본 연구진은 CoCp2 전구체과 $NH_3$ plasma를 사용하여 Plasma enhanced ALD (PE-ALD)를 이용한 고 순도 저 저항 Co 박막 증착 공정을 개발 하고 이를 SALICIDE 공정에 적용하여 $CoSi_2$ 형성 연구를 보고한 바 있다. 하지만 이 연구에서 PE-ALD Co 박막은 플라즈마 고유의 성질로 인하여 단차 피복성의 한계를 보였다. 이번 연구에서 본 연구진은 Co(AMD)2 전구체와 $NH_3$, $H_2$, $NH_3$ plasma를 반응 기체로 사용하여 Thermal ALD(Th-ALD) Co 및 PE-ALD Co 박막을 증착 하였다. 고 단차 Co 박막의 증착을 위하여 Th-ALD 공정에 초점을 맞추어 Co 박막의 특성을 분석하였으며, Th-ALD 및 PE-ALD 공정으로 증착된 Co 박막의 단차를 비교하였다. 연구 결과 Th-ALD Co 박막은 95% 이상의 높은 단차 피복성을 가져 PE-ALD Co 박막의 단차 피복성에 비해 크게 향상되었음을 확인하였다. 추가적으로, Th-ALD Co 박막에 고 단차 박막의 증착이 가능한 Th-ALD Ru을 capping layer로 이용하여 CoSi2 형성을 확인하였고, 기존의 PVD Ti capping layer와 비교하였다. 이번 연구에서 Co 박막 및 $CoSi_2$ 의 특성 분석을 위하여 X선 반사율 분석법 (XRR), X선 광전자 분광법 (XPS), X선 회절 분석법 (XRD), 주사 전자 현미경 (SEM), 주사 투과 전자 현미경 (STEM) 등을 사용하였다.

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Hexagonal shape Si crystal grown by mixed-source HVPE method (혼합소스 HVPE 방법에 의해 성장된 육각형 Si 결정)

  • Lee, Gang Seok;Kim, Kyoung Hwa;Park, Jung Hyun;Kim, So Yoon;Lee, Ha Young;Ahn, Hyung Soo;Lee, Jae Hak;Chun, Young Tea;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Jeon, Injun;Cho, Chae Ryong;Kim, Suck-Whan
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.31 no.3
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    • pp.103-111
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    • 2021
  • Hexagonal shape Si crystals were grown by the mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method of mixing solid materials such as Si, Al and Ga. In the newly designed atmospheric pressure mixed-source HVPE method, nuclei are formed by the interaction between GaCln, AlCln and SiCln gases at a high temperature of 1200℃. In addition, it is designed to generate a precursor gas with a high partial pressure due to the rapid reaction of Si and HCl gas. The properties of hexagonal Si crystals were investigated through scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), high-resolution X-ray diffraction (HR-XRD), and Raman spectrum. From these results, it is expected to be applied as a new material in the Si industry.

Formation Mechanism of Pores in Ni-P Coated Carbon Fiber Prepared by Electroless Plating Upon Annealing (무전해 니켈-인 도금법을 이용하여 도금된 탄소 섬유의 열처리 과정에서 나타나는 다공성 구조 생성 메커니즘 분석)

  • Ham, Seung Woo;Sim, Jong Ki;Kim, Young Dok
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.4
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    • pp.438-442
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    • 2013
  • In the present work, electroless plating was used for coating thin films consisting mainly of Ni and P on carbon fiber. Structural changes appeared upon the post-annealing at various temperatures of the Ni-P film on carbon fiber was studied using various analysis methods. Scanning, a flat surface structure of Ni-P film on carbon fiber was found after electroless plating of Ni-P film on carbon fiber without post-annealing, whereas annealing at $350^{\circ}C$ resulted the formation of porous structures. With increasing the annealing temperature to $650^{\circ}C$ with an interval of $50^{\circ}C$, the pore size increased, but the density decreased. X-ray diffraction (XRD) showed the existence of metallic Ni, and Ni-P compounds before post-annealing, whereas the post-annealing resulted in the appearance of NiO peaks, and the decrease in the intensity of the peak of metallic Ni. Using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), phosphorous oxides were detected on the surface upon annealing at $650^{\circ}C$, and $700^{\circ}C$, which can be attributed to the phosphorous compounds originally existing in the deeper layers of the Ni films, which undergo sublimation and escape from the film upon annealing. Escape of phosphorous species from the bulk of Ni-P film upon annealing could leave a porous structure in the Ni films. Porous materials can be of potential applications in diverse fields due to their interesting physical properties such as high surface area, and methods for fabricating porous Ni films introduced here could be easily applied to a large-scale production, and therefore applicable in diverse fields such as environmental filters.

Synthesis, Characterizations and Gas Separation Property of PBEM-PMMA-POEM Terpolymer Membranes (PBEM-PMMA-POEM 터폴리머 분리막의 합성, 분석 및 기체 분리 성능)

  • Park, Byeong Ju;Kim, Na Un;Park, Jung Tae;Kim, Jong Hak
    • Membrane Journal
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    • v.28 no.2
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    • pp.121-128
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    • 2018
  • Terpolymers, which are chemical compounds composed of three different chemical compounds, have rarely been utilized for gas separation membranes. In this study, we demonstrate a simple process to fabricate a composite membrane for $CO_2/N_2$ separation based on a terpolymer synthesized from poly(2-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl] ethylmethacrylate)(PBEM), poly(oxyethylene methacrylate)(POEM), and methyl methacrylate (MMA) via free radical polymerization. A solution of the as-synthesized PBEM-PMMA-POEM was coated onto a microporous polysulfone (PSf) support to form a composite membrane. The successful polymerization and the characteristics and morphology of the membrane were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) analysis, thermogravimetric analysis (TGA), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The gas permeance and $CO_2/N_2$ selectivity of the PBEM-PMMA-POEM terpolymer membrane were measured at $25^{\circ}C$. A maximum $CO_2/N_2$ selectivity of 30.2 was obtained at a $CO_2$ permeance of 57.4 GPU ($1GPU=10^{-6}cm^3$(STP)/($s\;cm^2\;cmHg$)).

Adsorption Performance of Basic Gas over Pellet-type Adsorbents Prepared from Water Treatment Sludge (정수장 슬러지로부터 제조한 입상흡착제의 염기성 가스 흡착 성능)

  • Bae, Junghyun;Park, Nayoung;Lee, Choul Ho;Park, Young-Kwon;Jeon, Jong-Ki
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.51 no.3
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    • pp.352-357
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    • 2013
  • In this study, the pellet-type adsorbents were prepared by extrusion using water treatment sludge. Effects of binder and calcination on physical and chemical properties of pellet-type adsorbents were investigated. The porous structure and surface characteristics of the adsorbents were studied using nitrogen adsorption, compression strength, scanning electron microscope, X-ray diffraction, and infrared spectroscopy of adsorbed pyridine. With increasing of binder content to 5 wt%, the compressive strength of pellet-type adsorbent could be improved more than three times, but the surface area reduced by 30%, and thus the breakthrough time of trimethylamine was shortened. The breakthrough time of the trimethylamine, a basic gas, could be increased more than three times through calcination, which seems to be due to generation of acid sites composed of Lewis acid and Br$\ddot{o}$nsted acid sites on the adsorbent surface.