• 전기화학회지
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• 제23권4호
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• pp.97-104
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• 2020

전기 물 분해 기술 중 주요 과제 중 하나는 귀금속의 Ir과 Ru 기반의 촉매를 대체할 수 있는 고성능, 저비용의 산소 발생 반응 (OER) 촉매를 개발하는 것이다. 본 연구에서는 CoSO₄와 Fe(NO₃)₃ 수용액을 1차 가열 후 KNO₃와 NaOH 추가 반응을 이용한 침전법을 이용하여 OER 촉매로 사용 가능한 역스피넬 구조의 약 44 nm 크기를 갖는 CoFe₂O₄ 나노 입자를 합성하였다. CoFe₂O₄ 나노 입자의 합성 시간을 조절하여 입자 및 결정립 크기를 제어하였다. CoFe₂O₄ 나노 입자의 합성 시간이 6시간일 때, 높은 전도성과 전기 화학 표면적을 가졌다. 이 CoFe₂O₄ (6 h)는 전류 밀도 10 mA/㎠의 과전압 및 Tafel slope는 각각 395 mV 및 52 mV/dec으로 나타났다. 또한, 이 촉매는 10 mA/㎠에서 18시간 동안 우수한 내구성을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제20권3호
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• pp.279-284
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• 2009

모더나이트결정 중의 실리카를 제어된 알칼리용액의 처리로 추출제거하여 중간세공이 형성되도록 하였다. 형성된 중간세공의 크기는 알칼리용액의 농도를 변화시킴으로써 조절할 수 있었다. 알칼리처리 후의 모더나이트 제올라이트 내부의 세공구조를 조사하였다. 새둥지형태의 중간세공을 형성시키기 위해서는, 알칼리용액 처리전에 모더나이트결정의 바깥표면을 티타니아로 코팅하는 것이 가장 효과적임을 관찰하였다. 모더나이트 내부의 중간세공에 고분자형의 코발트(III) 살렌착체를 "ship-in-a-bottle"법으로 가둔 촉매를 제조하였다. 이 고정화촉매를 물에 의한 에피클로로히드린의 산소고리열림반응에 사용하여, 촉매반응에서 높은 수율과 광학선택성을 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.61-66
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• 2022

이 연구는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 기술을 사용하여 나노미터 크기의 금속 촉매 물질을 연료극 층에 코팅하여 표면적을 늘리고 촉매의 효과를 극대화시키기 위한 연구이다. ALD 공정은 기판 위에 원자 수준에서 잘 제어된 두께를 갖는 균일한 막을 제조하는 것으로 알려져 있다. 우리는 고체산화물 연료전지의 연료극 물질로 가장 널리 알려진 Ni/YSZ 위에 금속(Ni)을 코팅하여 성능을 측정하였다. ALD 코팅은 3 nm 이상의 코팅에서 전지 성능의 감소를 보이기 시작했다

• 폴리머
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• 제30권1호
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• pp.75-79
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• 2006

고분자계 치아수복용 복합재료에 사용되는 다양한 크기의 나노실리카 입자를 Stober method를 이용하여 제조하고, 3-methacrylofpropyltrimethoxysilane $(\gamma-MPS)$로 제조된 입자 표면 처리 여부에 따른 유기 수지 내에서의 실리카 입자의 분산도 변화를 조사하였다 반응에 사용된 반응물인 tetraethylorthosilicate(TEOS)와 물의 양, 촉매인 암모니아의 양, 용매의 종류와 양을 조절하여 다양한 크기의 나노실리카 입자를 제조하였다. 용매로 에탄올보다 메탄올을 사용할 경우 더 작은 입자가 생성되었다. 또, 물의 함량이 증가할수록 작은 입자가 형성되는 반면, 촉매와 전구체의 경우는 함량이 증가함에 따라 형성된 입자의 크기도 증가하였다. 유기 소재들과의 혼합시 계면 특성 향상을 위해 제조된 친수성의 나노실리카를 $\gamma-MPS$와 반응시켜 소수성의 나노실리카 입자를 제조하였다 실리카 입자 크기가 작을수록 단위 질량당 존재하는 $\gamma-MPS$의 함량은 많았지만, 단위 표면적당 존재하는 $\gamma-MPS$의 양은 실리카 입자의 크기에 영향을 받지 않았다. $\gamma-MPS$로 표면 처리된 실리카 입자의 고분자계 치아수복용 레진 내에서의 분산성은 표면 처리되지 않은 실리카에 비해 크게 향상되었다.

• 한국결정학회지
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• 제4권2호
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• pp.100-104
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• 1993

환원된 글루타치온은 모든 세포의 대사에 중요한 역할을 하고 있다. 글루타치온은 두개의 연속적인 반응으로 합성된 세개의 펩타이드로 구성되어 있다. 첫 번째 반응에서의 촉매효소가 GSH-I 이며, 두번째 반응에서의 촉매효소가 GSH-반이다. 대장균주의 글루 타치온 합성 기작은 주로 GSH-I의 되돌림 제어에 의 해 조절되고 있다. 이러한 생화학적 작용과 구조와의 관계를 알기 위한 첫 단계로 증기 확산 방을 방법과 모세관 확산 방법으로 실온에서 결정을 얻게 되었다. GSH-I 효소의 결정은 침전제 ammonium sulfate을 사용하여 얻었으며, 증기 확산 방을 방법으로는 10 일의 기간으로 실온에서 0.2 m x 0.2 mm x 0.2 mm 크기로 자랐으며. 이 결정은 싱크로트론 X-T3y 를 사용하여 약 4.0 A 까지 회절 시켰다. 또, 모세관 을 이용한 방법으로 얻은 결정은 40일의 기간으로 실온에서 0.25 mm X 0.25 mm X 0.3 mm 의 크기로 자랐으며, 이 결정은 회전 음극선의 X-ray를 사용하여 약 4.0 A까지 회절시켰다.

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.352-359
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• 2020

무기 나노입자는 나노미터 크기에서 유래된 광학 및 자성 성질과 같은 물리적 특성을 활용하여 생명-의학 분야에 적극적으로 응용되어왔다. 최근에는 물리적 성질 이외에 무기 나노입자가 갖는 화학적 성질, 특히 효소와 유사한 촉매활성을 이용한 새로운 진단법들이 개발되고 있다. 효소 모사 활성의 검증에 집중하던 초기연구에서, 현재는 활성 메커니즘의 이해를 통한 적극적 활성 제어 및 치료 특성의 직접적 응용으로 연구 범위가 확장되고 있다. 본 총설에서는 효소 모사 활성을 갖는 무기 나노입자, 소위 "나노자임"의 촉매 활성 제어와 치료 및 진단 분야에서의 연구성과들에 대한 최근 동향을 정리하였다. 무기 나노입자의 효소 모사 활성은 입자의 고유한 물리적 성질과 결합되어 새로운 진단 및 치료법의 개발로 이어질 것으로 기대한다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.113-122
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• 2020

중간 세공체(mesoporous) 물질은 높은 표면적과 조절 가능한 기공 크기를 가진 규칙적인 다공성 구조로 최근 다양한 응용분야를 가진 매력적인 재료로 알려져 있다. 중간 세공체 물질 중 특히 유/무기 하이브리드형 실리카 나노세공체(Periodic Mesoporous Organosilica; PMO)는 세공의 크기가 확대되고 골격에 유기물을 도입함으로써 더욱 다양한 응용분야를 확보할 수 있는 새로운 재료로 큰 주목을 받고 있다. 골격 구조에 유기 그룹을 도입하게 되면 표면 물성과 재료 전체 물성의 제어가 가능하게 된다. 본 총설은 PMO의 합성, 기능성, 모폴로지는 물론이고 촉매나 환경분야 응용 등을 포함한 내용을 개괄적으로 고찰하였으므로, PMO의 주요 기능과 응용성에 대한 이해를 높이는데 기여할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.337.1-337.1
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• 2016

단일벽 탄소나노튜브(Single-walled carbon nanotubes, SWNTs)는 나노 스케일의 크기와 우수한 물성을 갖고 있어, 전자, 에너지, 바이오 등 다양한 분야로의 응용이 기대되고 있다. 이러한 응용의 실현을 위해서는 경제적, 산업적인 면에서 보다 손쉬운 합성법이 요구된다. SWNTs의 합성에는 대면적의 균일한 CNTs를 합성할 수 있다는 장점이 있는 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $900^{\circ}C$ 이상의 고온공정이 요구되며, 이는 경제적, 산업적인 면에서 사용이 제한적이다. 따라서 저결함, 고수율의 SWNTs를 저온합성 할 수 있는 공정의 개발이 지속적으로 필요하다. 본 연구에서는, TCVD법을 이용하여 에틸렌 원료가스로 SWNTs의 저온합성 가능성을 확인하였다. 합성을 위한 기판과 촉매로는 실리콘 산화막 기판(SiO2/Si wafer)에 철 나노입자를 지닌 ferritin을 스핀코팅 후 산화하여 이용하였다. 저온합성 공정의 변수로는 합성온도와 원료가스인 에틸렌의 분율을 설정하여, 변수가 SWNTs의 결정성과 수율에 미치는 영향을 고찰하였다. 합성된 SWNTs의 분석의 용이함과 손지기(Chirality)의 제어 가능성을 확인하기 위하여 나노 다공성 물질인 제올라이트(Zeolite)를 보조 기판으로 사용하였다. 실험결과 에틸렌 원료가스로 합성한 SWNTs는 메탄을 원료가스로 사용한 경우보다 낮은 $700^{\circ}C$ 부근에서도 합성이 가능함을 확인하였다. 또한 에틸렌의 분율과 합성 시간의 정밀한 제어를 통해 SWNTs의 합성온도를 더욱 감소시키는 것도 가능할 것으로 예상된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.118-123
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• 2008

본 연구에서는 multi-walled nanotubes(MWNTs)를 산소-불소 혼합가스로 처리하여, 표면 관능기를 분석하고, 그 처리효과를 조사하였다. 산소-불소 처리된 MWNTs의 표면특성은 FT-IR 그리고 XPS로 분석하였다. 처리된 탄소지지체에 백금 나노입자를 담지시킨 후, 입자 결정성크기와 담지함량을 조사하였다. 위 탄소지지체에 담지된 촉매의 전기화학적 특성은 전류-전압 곡선을 측정하여 분석하였다. 표면분석의 결과로부터, 산소 및 불소를 포함한 화학관능기가 탄소지지체에 도입된 사실을 알 수 있었다. 산소-불소 함량은 처리온도가 $100^{\circ}C$ 일때 최고값을 나타냈다. Pt/100-MWNTs 샘플의 경우, 3.5 nm의 최소의 결정성 크기를 보였고, 9.4%의 가장 높은 담지율을 나타냈다. 그러나, 이보다 높은 온도에서 처리된 샘플의 경우, 결정성 크기가 증가하였고, 담지율은 감소하였다. 이러한 결과를 통해, 결정성 크기와 담지율을 산소-불소 처리온도를 변화시켜 제어할 수 있었음을 제시하였다. 이와 연관되어, 촉매의 전기화학적 활성이 $100^{\circ}C$ 처리까지는 증가하다가, $200^{\circ}C$와 $300^{\circ}C$의 경우에는 감소하였다. Pt/100-MWNTs 샘플은 비교샘플 중에서 최고의 비전류밀도(specific current density)인 120 mA/mg 수치를 나타냈다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.374-380
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• 2011

니켈촉매 막을 증착시킨 산화규산 기판위에 아세틸렌기체와 수소기체를 원료로 육불화황기체를 첨가기체로 탄소코일을 증착하였다. 육불화황이 투입되는 단계에 따라 성장된 탄소코일의 특성(형성 밀도, 형상)을 조사하였다. 육불화황을 연속적으로 주입하였을 경우 선형, 마이크로크기 코일, 나노크기 코일, 그리고 파동형 나노크기 코일 등 다양한 형태의 탄소코일들이 성장하였다. 하지만, 탄소코일 초기 증착단계에서 1분정도의 짧은시간 동안 육불화황을 주입한 경우 나노크기의 탄소코일 형상만을 대부분 얻을 수 있었다. 탄소코일 합성반응시간이 1분 정도 지체된 후의 단계에서 짧은시간 동안의 육불화황 주입은 코일형상 제어를 저해하였다. 따라서, 육불화황의 주입 시간과 주입단계가 탄소 코일의 형상을 결정하는 중요한 요인임을 알 수 있었다.