• 제목/요약/키워드: 표면 화학특성

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Electrochemical Behaviors of the Surface-Treated Nickel Hydroxide Powder and Electrolyte Additive LiGH for Ni-MH Batteries (니켈수소전지용 수산화니켈 입자의 표면처리와 전해액 첨가제 LiOH의 전기화학적 거동)

  • Kim, Ho-Sung;Oh, Ik-Hyun
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.11 no.2
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    • pp.115-119
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    • 2008
  • Single particle of nickel hydroxide and the surface-treated one with cobalt element were performed to review the effect of LiOH additive in alkaline electrolyte for Ni-MH batteries using microelectrode test system. As a result of cyclic voltammetry, the electrochemical behaviors such as the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction are clearly observed for a single particle of nickel hydroxide, respectively. Furthermore, the reduction current peak of nickel hydroxide added with LiOH in electrolyte was very low and broad compared with the normal nickel hydroxide without an additive LiOH, which had a bad effect to the crystallization structure of nickel hydroxide. However, it was found that capacity and cycle properties of the nickel hydroxide treated with cobalt greatly increased by the addition of LiOH.

Electrochemical characteristics of Ni alloy arc thermal spray coated SS400 steel to improve corrosion resistance in marine environment (해양환경 하에서 SS400강의 내식성 향상을 위한 니켈합금 아크 열용사 코팅 층의 전기화학적 특성)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.141-141
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    • 2016
  • 방식 코팅 기술은 조선해양산업은 물론 에너지, 철강 및 비철 소재, 건설 산업 등 산업 전반에서 폭넓게 적용되고 있다. 또한 산업 고도화에 따라 점차 가혹해지는 소재의 적용 환경을 고려해보면 향후 지속적으로 산업 수요가 증대될 것으로 예상할 수 있는 기술이다. 특히 아크 열용사법을 이용한 방식 코팅 기술은 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 해양플랜트, 석유 시추시설 등 대형 해양 구조물은 물론 다리, 항만시설과 같은 철재 또는 시멘트 구조물의 방식 기술로 널리 적용되어 일반화된 기술이다. 그러나 국내에서는 아직까지도 초기 비용 상승 및 미약한 관련 기술 등의 이유로 대부분 방식도료를 사용하고 있는 실정이다. 그리하여 단기 수명에 따른 재시공 시 많은 환경오염을 유발하는 방식도료를 대체할 수 있는 아크 열용사법을 이용한 방식코팅 기술에 대한 관심과 수요가 점차 증가되고 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 해양 구조물 강재의 방식을 위해 니켈계 용사재료를 이용하여 아크 열용사 코팅을 실시한 후 다양한 전기화학적 실험을 통해 내식성을 평가하고자 하였다. 아크 열용사 코팅은 구조용 강재 SS400강에 대하여 니켈합금 선재(1.6 Ø)를 사용하여 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200-250{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $3.14cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 전기화학적 실험을 통해 부동태 특성 및 용사코팅 층 표면의 양극 용해반응 특성을 분석하기 위한 양극분극 실험은 OCP로부터 +3.0 V까지 실시하였다. 또한 부식전위 및 부식전류밀도 분석을 위한 타펠분석은 OCP를 기준으로 -0.25에서 +0.25 V까지 분극시켜 실시하였다. 그리고 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 부식손상 표면을 관찰하였다. 그 결과 니켈합금으로 용사코팅된 강재의 내식성이 상당히 향상되었다.

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An Electro-Fenton System Using Magnetite Coated One-body Catalyst as an Electrode (일체형 산화철 촉매를 전극으로 하는 전기펜톤산화법)

  • Choe, Yun Jeong;Ju, Jeh Beck;Kim, Sang Hoon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.29 no.1
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    • pp.117-121
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    • 2018
  • A stainless steel mesh was applied to the cathode of an electro-Fenton system. Methylene blue (MB) solution was chosen as the model waste water with non-biodegradable pollutants. For the model waste water, the degradation efficiency was compared among various SUS mesh cathodes with different surface treatments and magnetite coatings on them. With increasing amount of the magnetite coating on SUS mesh, the degradation efficiency also increased. The improved electro-catalytic characteristic was explained by the increased amount of in situ generated hydrogen peroxide near the cathode surface. Cyclic voltammetry data also showed improved electro-catalytic performance for SUS mesh with more magnetite coatings on them.

Filler-Elastomer Interactions. 9. Effect of Thermal Treatment on Mechanical Interfacial Characteristics of Silica/Polyurethane Composites (충전제-탄성체 상호작용. 9. 실리카/ 폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면특성에 미치는 열처리의 영향)

  • Park, Soo-Jin;Cho, Ki-Sook;Zaborski, M.;Slusarski, L.
    • Elastomers and Composites
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    • v.37 no.4
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    • pp.258-264
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    • 2002
  • In this work, the influence of thermal treatment on surface properties of silicas and mechanical interfacial properties of silicas/polyurethane composites was investigated. The surface properties of thermally treated silicas were studied in the context of Fourier Transform-IR (FT-IR), solid-state 29Si NMR spectroscopy, and contact angle. And the mechanical interfacial properties of the silica/polyurethane composites were evaluated by composite tearing energy (GIIIC). As a result, it was found that the thermally treated silica surfaces became hydrophobic in nature, due to the condensation of surface hydroxyls and the formation of siloxane bonds, resulting in increasing the London dispersive component of surface free energy. From which, the increase of the London dispersive component of the silicas led to an improvement of the dispersion of silicas in a polyurethane matrix, finally resulting in improving the tearing energy (GIIIC) of the silicas/polyurethane composites.

Recent progress on polydopamine surface chemistry (폴리도파민 표면화학: 발명 10 년의 이야기)

  • Eom, Soomin;Park, Hong Key;Park, Jihyo;Hong, Seonki;Lee, Haeshin
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.19 no.1
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    • pp.19-29
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    • 2018
  • Polydopamine coating is one of the most straightforward and widely used method for surface modification inspired by adhesiveness of mussel foot protein contributed by co-existence of catechol and amine. This technique has been utilized not only in surface modification but other numerous fields of study as well. For the past decade, the subject of polydopamine has been thoroughly studied since the initial polydopamine research published in 2007, including its chemical structure, coating conditions, and material characteristics. In this study, we report the current trends and progress of polydopamine coating methods, the newly developing areas of polydopamine related research such as using dopamine derivatives and polyphenolic compounds, improvement of various functionalization and application of polydopamine coating, and explain the state of current attempts to discover the chemical mechanism, structure, and properties of polydopamine.

Surface Modification of Nanofiltration Membrane with Silane Coupling Agents for Separation of Dye (실란 표면 개질된 나노복합막의 염료 분리 특성)

  • Park, Hee Min;Lim, Jee Eun;Kim, Seong Ae;Lee, Yong Taek
    • Membrane Journal
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    • v.28 no.6
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    • pp.414-423
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    • 2018
  • In this study, the commercial nanofiltration membranes were modified with octyltrimethoxysilane(OcTMS) and (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTMS) to improve fouling resistance and to separate dye. The chemical structure and binding energy of elements of silane-deposited surface were analyzed using XPS analysis. And the morphology and hydrophilicity property of silane-modified NF membrane were analyzed using FE-SEM, EDX, AFM, and contact angle. The surface charge of silane-modified NF membrane was characterized by zeta potentiometer analyzer. As a result, silane-modified NF membrane improved fouling resistance about 2 times as compared with that of the commercial membrane. And the silane-modified NF membranes effectively were removed cation dye over 98%.

Enhancement of the Cell Performance for an Carbon Anode in Li-ion Battery (수지 코팅에 의한 리튬이온전지용 탄소 부극재료의 전지 성능 개선)

  • 김정식;윤휘영;유광수
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.8
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    • pp.755-760
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    • 2001
  • 본 연구에서는 카본전극의 표면개질에 따른 리튬이온 전지의 전지특성 변화에 대해서 연구하였다. 즉, mesocarbon microbeads(MCMB) 카본에 에폭시 수지(resin)를 코팅시킴으로서 카본전극 표면에 개질시켰으며, 이에 따른 전극의 전기화학적 특성을 고찰하였다. 에폭시 수지에 의한 카본의 표면코팅은 30%의 H$_2$SO$_4$용액에서 2시간 동안 refluxing한 MCMB를 에폭시 수지를 용해시킨 THF(tetrahydrofuran) 용액에 넣어 혼합함으로써 MCMB 표면에 에폭시 수지가 코팅되도록 하였다. 이렇게 에폭시 수지가 코팅된 MCMB를 약 1000-130$0^{\circ}C$로 열처리하여 고분해능 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 코팅층은 비정질 카본 구조를 갖게됨을 알 수 있었다. 또한, 에폭시 수지에 의하여 코팅된 MCMB는 코팅되지 않은 MCMB보다 더 높은 BET 비표면적을 나타내었다. Li/MCMB 전지 cell을 만들어 충방전시험을 수행한 결과, 에폭시 수지에 의하여 코팅된 MCMB로 만든 전극이 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 에폭시 수지 코팅으로 전극 표면을 개질시킴으로서 전지특성이 개선된 원인에 관하여 에폭시 코팅의 결정구조와 전극계면에서의 부동태 피막(passivation film) 형성과 연계하여 논의하였다.

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Electrical & Optical Properties of Ion Implanted MPPO (Modified-Polyphenylene Oxide)

  • 임석진;김옥경;장동욱;이재상;하장호;최병호;이재형
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.189-189
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    • 2000
  • 고분자 재료에 이온을 주입함으로서 경도, 내마모, 내피로성의 기계적인 특성과 내부식성 등의 화학적 특성이 향상되며, 표면 전기전도도와 광학밀도(optical density)가 변한다. 본 연구에서는 MPPO(Modified-Polyphenlene Oxide) 표면에 N2, Ar, Xe 이온을 에너지 50keV, 선량(dose)을 1$\times$1015에서 1$\times$1017ions/cm2로 증가시키면서 조사하였다. 이온 조사량의 증가에 따라 표면 저항이 2$\times$1015에서 6$\times$106($\Omega$/$\square$)으로 감소하여 표면 전기전도도가 향상되었다. Ar 이온은 1016ion/cm2이하의 조사량(dose)에서 N2보다 표면 저항을 더 많이 감소하는데 반해 1016ion/cm2 이상의 조사량에서는 Ar과 N2의 표면 저항이 비슷한 값을 나타냈다. Xe은 Ar과 N2이온에 비하여 전체적으로 표면저항이 많이 감소하여 전도도의 향상은 Xe, Ar, N2 순서로 질량이 큰 이온이 조사 효과가 큰 것으로 나타났다. 소재 표면은 SIMS 분석을 통하여 깊이에 따른 주입이온의 분포를 관찰하였으며, 표면 색상은 황색에서 갈색을 거쳐 암갈색으로 변화함으로서 가시광선에 대한 반사율(reflectance)이 감소하고 광학밀도(optical density)가 증가하여 광학적 특성이 변하였다. 이온 주입 후 에너지 전이에 의한 효과는 optical gap를 감소시켜 광학밀도(optical density)와 표면 전기 전도도를 증가시킨다. 이에 따라 본 논문에서는 이온주입에 의한 광학적, 전기적 특성간의 상관관계를 밝히고자 한다.

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Electrochemical properties of porous AuCu dendrite surface for the oxygen reduction reaction in alkaline solutions (알칼리 수용액에서 산소환원반응에 대한 다공성 AuCu 덴드라이트 표면의 전기화학적 특성 평가)

  • Kim, Min-Yeong;Lee, Jong Won;Cho, Soo Yeon;Park, Da Jung;Jung, Hyun Min;Lee, Joo Yul;Lee, Kyu Hwan
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.54 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • Porous dendrite structure AuCu alloy was formed using a hydrogen bubble template (HBT) technique by electroplating to improve the catalytic performance of gold, known as an excellent oxygen reduction reaction (ORR) catalyst in alkaline medium. The rich Au surface was maximized by selectively electrochemical etching Cu on the AuCu dendrite surface well formed in a leaf shape. The catalytic activity is mainly due to the synergistic effect of Au and Cu existing on the surface and inside of the particle. Au helps desorption of OH- and Cu contributes to the activation of O2 molecule. Therefore, the porous AuCu dendrite alloy catalyst showed markedly improved catalytic activity compared to the monometallic system. The porous structure AuCu formed by the hydrogen bubble template was able to control the size of the pores according to the formation time and applied current. In addition, the Au-rich surface area increased by selectively removing Cu through electrochemical etching was measured using an electrochemical calculation method (ECSA). The results of this study suggest that the alloying of porous AuCu dendrites and selective Cu dissolution treatment induces an internal alloying effect and a large specific surface area to improve catalyst performance.

침대면 전극구조에서 전원 회로에 의한 대기압 스트리머-스파크 방전의 방전 제어 및 시뮬레이션

  • Lee, Je-Hyeon;Kim, Dong-Hyeon;Lee, Hae-Jun;Lee, Ho-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.157.2-157.2
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    • 2013
  • 현재 산업에서 상압 플라즈마는 생물의학, 표면처리, 용접 및 절단, 화학적 오염제거 등 여러 분야에서 각광받고 있으며 그 잠재력 또한 매우 크다. 통상적으로 글로우 방전은 생물의학, 표면처리, 화학적 오염제거 등에 주로 쓰이고 아크 방전은 용접 및 절단에 응용된다. 이처럼 상압 플라즈마는 여러 가지 방전으로 분류되고 그 특성에 맞게 응용되고 있는데 이러한 산업 여러 분야에 적절히 응용하기 위해서는 각 플라즈마에 대한 진단과 특성 분석이 선행적으로 이루어져야 한다. 또한, 전원회로의 특성에 따라 플라즈마 특성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구도 매우 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 침 대 면 전극구조에서 고전압 dc전원이 RC시정수에 따라 repetition frequency가 변하는 전원 회로의 여러 parameter에 따라 스트리머-스파크 방전의 전기적 특성이 어떻게 변하는지 연구한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 실험에 대한 예측, 비교를 목표로 한다.

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