• 제목/요약/키워드: 나노포러스

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형광 나노포러스 박막의 온도장 가시화 (The Visualization of Temperature Field for Nanoporous Thin Film using Laser-Induced Fluorescence.)

  • 오영수;백인기;전필수;김현정;유재석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2459-2464
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    • 2007
  • In present study, a temperature field of specimens which was coated with fluorescence dye such as Rhodamine-B(Rh-B) has been measured, based on the fluorescence intensity. Silica(SiO2) nano porous structure with 1um thickness was constructed on a cover glass, and fluorescence dye was digested into these porous thin films. To optimize manufacturing coating process, various solvents, Rh-B concentration, and other chemical materials were applied to fabricate the specimen and all specimens were measured on the various temperature conditions. For the measurement, a 14 bit cooled CCD camera with 1600 by 1200 spatial resolution is equipped with epifluorescence microscope to obtain only fluorescence intensity from 1.2 mm by 0.9 mm field of view of the illuminated coated specimen.

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템플레이팅을 이용한 균일한 크기의 다공성 나노복합소재의 제조 (Fabrication of ordered porous nanocomposite materials using templating)

  • 임창성
    • 분석과학
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    • 제23권3호
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    • pp.233-239
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    • 2010
  • 폴리스테린을 주형으로 사용하여 순수한 매크로포러스 실리카 지지체를 졸겔법에 의하여 제조하였으며, 은 입자가 매크로 기공 안에 균일하게 분산되어 있는 매크로포러스 은/실리카 복합소재를 성공적으로 제조하였다. 순수한 실리카 다공체는 폴리스테린 크기에 따라 100 nm와 200 nm의 균일한 기공을 가지고 있었으며 이는 폴리스테린의 크기에 따라 기공크기를 제어할 수 있었다. 매크로포러스 은/실리카 기공의 크기 제어와 $AgNO_3$의 농도에 따른 미세구조를 관찰한 결과 TEOS의 3 wt% $AgNO_3$를 사용한 것이 가장 이상적인 균일한 기공의 분포를 나타내었다. 매크로포러스 은/실리카 복합체는 100-200nm 균일한 기공을 가지고 있었으며, 지지체 내의 은 입자는 대략 15~20 nm 크기를 보여주었다.

Design of $TiO_2$ electrode for DSSC

  • 이완인
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.22-22
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    • 2010
  • 최근 염료감응형 태양전지(DSSC)는 광변환효율 측면에서 향상 가능성이 높으며, 전기화학적 반응을 바탕으로 하므로 생산단가가 낮아 차세대 태양전지로 관심을 모우고 있다. 염료감응형 태양전지에 있어서 주요 구성성분 중의 하나는 다공성 산화물 광전극 재료이다. 다양한 반도체 물질과 비교할 때 $TiO_2$는 전도대의 위치와 전자이동성 면에서 비교적 적합하며, 유기물과의 흡착성 및 안정성 측면에서 대단히 우수하다. 염료감응형 태양전지의 $TiO_2$ 광전극이 갖추어야 할 요건은 표면적이 넓어서 염료 흡착량이 많아야 하며, 전자전달 및 전해질 이동을 위한 효율적 구조이어야 한다. $TiO_2$ 광전극 제작을 위한 재료로서는 나노입자가 널리 이용되며, 입자의 크기는 20 nm 부근이 적합한 것으로 알려져 있다. 본 발표에서는 나노입자 외에 나노막대, 나노섬유, 나노튜브, inverse-opal 구조 등과 같이 지금까지 연구되고 있는 $TiO_2$ 나노구조 관련연구를 소개 한다. 한편으로 효율적 전극구조를 제작하려면 $TiO_2$ 나노구조 제어 외에도, 투명전극과 $TiO_2$ 전극과의 계면층(interfacial layer) 제어, 빛의 효율적 이용을 위한 산란층(scattering layer) 및 $TiO_2$ 전극에서 전해질로의 전자손실 억제를 위한 blocking layer 도입 등이 필요하다. 이에 대한 기본개념을 설명하고 다른 연구자의 연구결과를 소개한다. 본 연구실의 연구 결과인, 메조 포러스 구조, 다공성 속빈구 구조와 구형구조체를 합성하고 이를 염료감응형 태양전지에 응용한 내용을 소개한다. 다공성 속빈구의 경우, 산란층으로 대단히 우수한 결과를 나타내었고, 다공성 구형구조체는 광전극 주재료로 적합한 특성을 나타내었다. 즉, 다공성 구형구조체를 적용한 광전극은 표면적이 대단히 넓고 또한 효율적 동공구조가 형성되어 전해질 이동에도 매우 효율적이다.

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형광 나노 포러스 박막을 이용한 표면 온도 센서의 제작 및 성능 연구 I (Fabrication and Performance Investigation of Surface Temperature Sensor Using Fluorescent Nanoporous Thin Film I)

  • 김현정;유재석;박진일
    • 설비공학논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.668-673
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    • 2013
  • In this study, specimens with nano-sized porous thin films were manufactured by injecting fluorescence solution into the pores. We intended to find out the difference of the fluorescence intensity in each region of the specimen through an experimental apparatus that makes a temperature field. Before conducting experiments, the optimized manufacturing conditions were determined by analysis of all parameters that influence the emission intensity, and the experiments were carried out with the specimens produced in the optimized conditions. Then, the calibration curves of the fluorescence intensity versus temperature were performed by taking the intensity distributions from the specimen in various temperature fields. The surfaces of specimens were coated with Rhodamine-B (Rh-B) fluorescent dye and measured based on the fluorescence intensity. Silica (SiO2) nanoporous structure with 1-um thickness was constructed on a cover glass, and fluorescence dye was absorbed into these porous thin films.

형광 나노 포러스 박막을 이용한 표면 온도 센서의 제작 및 성능 연구 II (Fabrication and Performance Investigation of Surface Temperature Sensor Using Fluorescent Nanoporous Thin Film II)

  • 김현정;유재석;박진일
    • 설비공학논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.674-678
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    • 2013
  • We present a non-invasive technique to the measure temperature distribution in nano-sized porous thin films by means of the two-color laser-induced fluorescence (2-LIF) of rhodamine B. The fluorescence induced by the green line of a mercury lamp with the makeup of optical filters was measured on two separate color bands. They can be selected for their strong difference in the temperature sensitivity of the fluorescence quantum yield. This technique allows for absolute temperature measurements by determining the relative intensities on two adequate spectral bands of the same dye. To measure temperature fields, Silica (SiO2) nanoporous structure with 1-um thickness was constructed on a cover glass, and fluorescent dye was absorbed into these porous thin films. The calibration curves of the fluorescence intensity versus temperature were measured in a temperature range of $10-60^{\circ}C$, and visualization and measurement of the temperature field were performed by taking the intensity distributions from the specimen for the temperature field.

상 분리 폴리머 혼합액의 전기 방사에 의한 나노 포러스 탄소 파이버 제작 (Fabrication of Nanoporous Carbon Fibers by Electrospinning)

  • 김홍연;이대희;문주호
    • 한국재료학회지
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    • 제19권10호
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    • pp.562-568
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    • 2009
  • Electrospinning is a technique that produces sub-micron sized continuous fibers by electric force from polymer solutions or melts. Due to its versatile manufacturability and the cost effectiveness, this method has been recently adopted for the fabrication of one-dimensional materials. Here, we fabricated polyacrylonitrile (PAN) polymer fibers, from which uniform carbon fibers with diameters of 100-200 nm were obtained after carbonization at 800 $^{\circ}C$ in N$_2$. Special emphasis was directed to the influence of the phase separated polymer solution on the morphology and the microstructure of the resulting carbon fiber. The addition of poly(stylene-co-acrylonitile) (SAN) makes the polymer solution phase separated, which allows for the formation of internal pores by its selective elimination after electrospinning. XPS and Raman Spectroscopy were used to confirm the surface composition and the degree of carbonization. At the PAN:SAN = 50:50 in vol%, the uniform carbon fibers with diameters of 300$\sim$500 nm and surface area of 131.6 m$^2$g$^{-1}$ were obtained.