• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.321-321
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• 2016

한경오염의 증가에 따라 광촉매 물질을 이용한 환경 정화의 필요성이 대두되고 있다 [1]. 광촉매와 전기화학셀은 빛을 이용하여 다른 에너지를 생산하는 능력을 가지고 있다. 이 전기화학셀의 성능향상을 위해서는 적절한 밴드갭을 이용한 광흡수의 증가, 전자재결합의 감소, 전기화학적 반응 표면의 증가가 필요하다. 산화 아연은 잘 알려진 n형 산화물 반도체로서 좋은 전기적 특성과 광촉매 성능으로 전기화학셀에 적합한 소재이다. 그러나 산화 아연은 액체 전해물질 상에서 안정성이 좋지 못하다 [2]. 이를 해결하기 위해 단층 그래핀 혹은 풀러렌(C60)을 이용하여 산화아연을 코팅하는 방법을 제안하였는데, 풀러렌을 사용 시 단층 그래핀에 비하여 전기화학셀의 전기화학적 반응은 높았으나 안정성은 더 떨어지는 모습을 보였다 [3]. 본 연구에서는 다층 그래핀을 이용하여 전기화학적 반응도 높고 안정성도 높은 산화아연-다층 그래핀 양자점의 합성 및 이를 이용한 전기화학셀 소자의 특성을 연구하였다. X선 회절법, 라만 분광법, 투과 전자 현미경, 광발광 분광기, 시간-분해성 광발광 분광기를 이용하여 산화아연-다층 그래핀 양자점의 특성을 분석하였고, 이를 이용하여 광양극을 제작하여 전기화학적 특성을 관측하였으며 로다민 B 염료를 이용한 분해 테스트를 통하여 광촉매 성능을 확인하였고 사이클 테스트를 통하여 안정성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.39 no.1
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• pp.34-41
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• 2022

As the use of chemical products increases in daily life, the removal of dye waste has also emerged as an important environmental issue. This dye waste can be decomposed using a photocatalyst, and the photocatalyst can be synthesized very cost-effectively by using the sol-gel technology. The sol-gel technology is not only very useful for nanoscale film formation, but also can simply form multilayer structures. Using a multiple spin coating method, in this study, a ZnO film with a multilayered structure (3 layers, 5 layers) was formed by using zinc oxide (ZnO), which is effective in decomposing various dyes. For performance comparison, a ZnO film having a single layer structure by a single spin coating method was prepared as a control. Structural and elemental analysis of ZnO film was performed using an X-ray diffraction analyzer and an energy dispersive X-ray spectrometer. A nanowire-like surface morphology could be observed through a scanning electron microscope. Additionally, UV-Vis spectrophotometer was used to measure the absorbance of UV light. The ZnO film with a five-layer structure degraded the simulated methylene blue by 49% more than the ZnO film with a single-layer structure. In conclusion, it was found that ZnO having a multilayered structure is useful as a photocatalyst that decomposes methylene blue dye more effectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.59-59
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• 2007

최근 GaN계 LED를 대체할 만한 물질로 주목받고 있는 ZnO는 단결정 박막성장의 어려움, 동일접합 LED 소자구현을 위한 p-ZnO 성장의 어려움 3원계 합금제작의 어려움 등으로 소자제작에 있어 고전을 하고 있다. 특히 이러한 문제점을 극복하고자 하는 방안으로 양자 제한 효과, 탁월한 결정성, self-assembly, internal stress 등의 새로운 기능성을 지닌 ZnO 나노구조가 제시되었다. 하지만 나노구조를 이용한 다이오드 제작에서도 금속전극의 접합이라는 문제의 벽에 가로막혀 있다. 본 실험에서는 자체 개발된 MOCVD 장비를 이용한 일차원 ZnO 나노선을 성장한 이후 연속적으로 박막을 성장하여 금속전극의 접합을 시도하였다. 이종접합구조 뿐만 아니라 일차원 및 이차원 구조의 복합구조는 일반 다결정 박막보다 결정성에서 우수한 특성을 보였으며, 다이오드 제작시에 높은 효율을 보였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.9
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• pp.636-642
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• 2013

In order to overcome drawbacks (i.e., filtration and recovery) of conventional powder type photocatalysts, nano-ZnO/Laponite/PVA (ZLP) photocatalyzed adsorption balls were developed by using in situ mixing of nanoscale ZnO as a photocatalyst, and Laponite as both adsorbent and supporting media in deionized water, followed by the poly vinyl alcohol polymerization with boric acid. The optimum mixing ratio of nano-ZnO:Laponite:PVA:deionized water was found to be 3:1:1:16 (by weight), and the mesh and film produced by PVA polymerization with boric acid might inhibit both swelling of Laponite and detachment of nanoscale ZnO from ZLP balls. Drying ZLP balls with microwave (600 watt) was found to produce ZLP balls with stable structure in water, and various sizes (55~500 ${\mu}m$) of pore were found to be distributed based on SEM and TEM results. In the initial period of reaction (i. e., 40 min), adsorption through ionic interaction between methylene blue and Laponite was the main removal mechanism. After the saturation of methylene blue to available adsorption sites for Laponite, the photocatalytic degradation of methylene blue occurred. The effective removal of methylene blue was attributed to adsorption and photocatalytic degradation. Based on the results from this study, synthesized ZLP photocatalyzed adsorption balls were expected to remove recalcitrant organic compounds effectively through both adsorption and photocatalytic degradation, and the risks of environmental receptors caused by detachment of nanoscale photocatalysts can be reduced.