• 제목/요약/키워드: 나노백금

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탄소나노튜브 상대전극을 이용한 염료감응형 태양전지의 초기안정성 연구 (Study on Initial Stability of Dye-sensitized Solar Cell with Carbon Nanotube Counter Electrode)

  • 구보근;이동윤;김현주;이원재;송재성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2007-2009
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    • 2005
  • 염료감응형 태양전지에 대한 연구 분야에서 다공질 산화물 전극이나 염료 및 전해질 연구에 비해, 상대전극에 대한 연구는 상대적으로 미비한 상태이다. 또한 일반적으로 사용되고 있는 고가의 백금 상대전극을 대체하면서도 촉매 특성이 우수한 새로운 상대전극에 대한 연구의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 우수한 신소재로서 높은 전기전도도 및 전자방출 특성 그리고 높은 표면적을 지니고 있어 전자기기 분야의 다방면에 이용되고 있으며, 최근 대량생산 기술의 개발에 따라 가격이 급격히 하락하고 있는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)을 이용하여 상대전극을 제조하였다. 이 탄소나노튜브 상대전극을 이용하여 단위 셀을 만들고, 유사 태양광 하에서의 전지의 광전 특성을 측정하였다. 이를 바탕으로 탄소나노튜브 상대전극이 염료감응형 태양전지의 특성 및 수명 안정화에 미치는 영향을 백금 상대전극의 광전 특성과 비교하여 탄소나노튜브의 상대전극으로써의 가능성을 제시하였다.

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개선된 단일상 합성법을 이용한 티올화 나노 금의 합성 및 확인 (Preparation and Characterization of Thiolate-Protected Gold Nanoparticles Using Modified One-Phase Method)

  • 박지수;김유혁
    • 대한화학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.191-196
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    • 2017
  • 앞선 연구에서 TP(Thiolate-Protected)-나노은의 합성 시 초기에 형성되는 티올화 은 층간화합물의 형성을 막기 위하여 에탄올에 녹아있는 $NaBH_4$와 티올에 $AgNO_3$를 첨가하는 개선된 단일상 합성법을 보고하였다. 본 연구에서는 이 합성법을 보다 일반화하기 위하여 TP-나노금과 나노백금의 합성에 적용하였다. 합성된 생성물의 나노크기, 형상 및 금속에 부착된 티올의 배열은 UV-vis. 스펙트럼, 투과 전자 현미경 사진, X-선 회절 패턴 및 적외선 분광 스펙트럼을 이용하여 규명 하였다. TP-나노금과 나노백금은 구형 및 타원형의 형태를 하고 있으며 입자크기는 각각 약 3~7 nm와 약 2 nm 이하로 나타나고 있다. 한편 TP-나노금의 표면을 감싸는 옥탄티올 음이온의 메틸렌 사슬 [$-(CH_2)_7-$]의 메틸렌 배향은 trans임을 보여주고 있다.

요철형 금, 백금, 팔라듐 나노플레이트의 촉매성 환원 효율 비교 (Catalytic Reduction Efficiency Comparison between Porous Au, Pt, and Pd Nanoplates)

  • 신우준;김영진;장홍제;박지훈;김영관
    • Composites Research
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    • 제32권2호
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    • pp.85-89
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    • 2019
  • 나노입자에 기반한 화학 촉매 반응 효율성에는 크기, 형태 및 조성이 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이에 대한 체계적인 비교를 위해 갈바닉 치환 반응을 통해 100 nm 직경의 요철형 표면 구조를 갖는 금, 백금, 팔라듐 나노플레이트에 대한 정량적인 분석 조건 형성이 가능하였으며, 4-나이트로페놀과 4-나이트로아닐린을 대상으로한 촉매 반응 진행을 분광분석법을 통해 확인할 수 있었다. 이로부터 동일 형태 및 형태에서 구성 원소에 따라 확연히 다른 Pd > Au > Pt의 촉매성 환원 반응 효율을 보임을 관찰할 수 있었으며, 기질의 형태에 따라 추가적인 영향을 받음을 관찰 가능하였다.

고효율 염료감응형 태양전지를 위한 탄소나노튜브 기반 나노 하이브리드 상대전극 (Carbon Nanotube-based Nanohybrid Materials as Counter Electrode for Highly Efficient Dye-sensitized Solar Cells)

  • 김지수;심은주;다오 반 두옹;최호석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권2호
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    • pp.262-267
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    • 2016
  • 본 연구에서는 건식플라즈마 환원방법을 이용하여 다중벽 탄소나노튜브(MWNT) 코팅 층 위에 백금, 금, 백금/금 이종 나노입자를 쉽고 균일하게 고정화 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 나노입자는 다중벽 탄소나노튜브 위에 안정적이고 균일하게 고정화되어 나노하이브리드 소재가 되며, 이렇게 합성된 나노하이브리드 소재는 염료감응형 태양전지의 상대전극에 적용된다. CV, EIS, Tafel 측정을 통해 준비된 상대전극의 전기화학적 특성을 분석한 결과, PtAu alloy/MWNT 상대전극이 가장 높은 전기화학적 촉매 활성과 전기 전도도를 보여준다. PtAu alloy/MWNT 상대전극을 이용한 염료감응형 태양전지는 7.9%의 에너지 변환 효율을 보임으로써 MWNT (2.6%), AuNP/MWNT (2.7%) 그리고 PtNP/MWNT (7.5%) 상대전극을 사용한 염료감응형 태양전지의 효율과 비교하였을 때, 가장 높은 효율을 보여주고 있다.

바이오/환경 센서 응용을 위한 응답특성이 향상된 초소형 용존산소 센서 (Ultra-High Responsive Dissolved Oxygen Sensor for Bio/Environmental Sensor Applications)

  • 이이재;김정두;박재영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1541_1542
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    • 2009
  • 본 논문에서는 바이오/환경센서 응용을 위해 실리콘 기판위에 나노 동공구조 백금 전극을 작동전극으로 갖는 소형화된 용존산소센서를 설계 및 제작하고 그 특성을 분석하였다. 제작된 용존산소 센서는 15 mm $\times$ 8 mm $\times$ 0.6 mm의 소형화된 크기를 가졌으며, -0.9 V의 인가전위 시에 각각 산소 포화 상태와 무산소 상태에서 2.14 mA와 0.8 mA의 환원전류 특성을 보였다. 또한, 다양한 산소 농도상태에서 각기 다른 전류응답 차이를 보였다. 이를 통해서 다양한 산소농도에 대한 센싱특성을 검증하였다. 한편, 제작된 용존산소 센서는 전극제작에 사용된 나노 동공구조 백금 전극의 높은 촉매 특성에 기인하여 90% 전류응답시간이 7초 이내로 기발표된 다른 연구들에 비해 현저히 향상된 응답특성을 보였다.

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백금 나노입자를 포함한 고분자재료의 합성 및 콘택트렌즈로의 응용 (Synthesis of Polymer Materials Containing Platinum Nanoparticles and Their Application for Contact Lenses)

  • 예기훈;성아영
    • 대한화학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.99-104
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    • 2010
  • HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), NVP (N-vinyl pyrrolidone), MMA (methyl methacrylate)가 담긴 몰드에 백금나노입자를 첨가한 후 농도조건을 다양화 하여 $70^{\circ}C$에서 약 40분, $80^{\circ}C$에서 약 40분, $100^{\circ}C$에서 약 40분 동안의 열처리 공정을 각기 거쳐 공중합 하였다. 제조된 콘택트렌즈의 물리적 특성을 측정한 결과, 산소투과율은 $9{\sim}15{\times}10^{-9}$ cm/s mL $O_2$/mL ${\times}$ mmHg, 함수율은 34.22~35.52%, 굴절률은 1.432~1.435, 가시광선 투과율은 88.3~91.2% 그리고 인장강도 값은 0.141~0.152 Kgf을 나타내었다. 제조된 콘택트렌즈는 여러 가지 색을 띠어 인공착색제를 사용하지 않고서도 콘택트렌즈에 착색효과를 나타내었으며, 콘택트렌즈로 사용 가능한 물리적 특성에 부합되어 안 의료용 기능성 소재로의 응용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

자외선 차단 기능을 가진 항균성 안 의료용 소재에 관한 연구 (Study on Ophthalmic Materials Possessing UV-Blocking/Antimicrobial Functions)

  • 예기훈;성아영
    • 대한화학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.460-464
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    • 2010
  • 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone과 titanium(VI) isopropoxide를 나노 금과 나노백금을 사용하여 자외선 차단과 항균성을 갖는 기능성 콘택트렌즈를 제조하였다. 콘택트렌즈는 캐스트 몰드 법을 사용하여 제조하였으며, $70^{\circ}C$에서 약 40분, $80^{\circ}C$에서 약 40분 건조하였다. 마지막으로 $100^{\circ}C$에서 약 40분 열처리 공정을 거쳐 공중합 하였다. 물리적 특성을 측정한 결과 굴절률은 1.434 ~ 1.436, 함수율은 35.24% ~ 36.32% 그리고 가시광선 투과율은 88.3% ~ 90.8%를 나타내었다. 생성된 고분자는 콘택트렌즈를 제조하는 데에 필요한 물리적 특성을 만족하였으며, 안 의료용 기능성 소재로의 응용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.