• Title/Summary/Keyword: 화학적 특성

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마이크로웨이브를 이용한 화학적 박리를 통한 그라핀 제조 및 특성

  • Hwang, Gi-Wan;Kim, Hyo-Jung;Park, Nam-Gyu;Kim, Ui-Tae
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.80.2-80.2
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    • 2012
  • 그라핀(graphene)은 탄소 원자의 2차원 육각형 $sp^2$ 결합체로서 탄소 나노구조체가 가지는 여러 가지 우수한 특성을 보유하면서 대면적 기판 위에서 소자구현 및 투명전극 등으로의 우수한 응용성 때문에 고품질 그라핀 제조와 물리적 특성, 소자응용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 그라핀 제조를 위한 여러 가지 방법이 개발되고 있으나 화학적 박리법이 저비용으로 대량생산을 위해 가장 유리한 방법으로 주목을 받고 있다. 화학적 박리법은 벌크 그라파이트를 강한 산을 이용하여 산화시켜 형성된 산화 그라파이트(graphite oxide)을 열적으로 팽창시켜 박리하고 환원하여 그라핀으로 제조하는 것이다. 보통 열적팽창을 위해서 열처리 로를 사용하게 되는데, 본 연구에서는 박리를 보다 효율적으로 진행시키고 고품질의 그라핀을 얻기 위해 마이크로웨이브를 이용한 박리법을 적용하였다. 마이크로웨이브는 설비가 간단하고 매우 균일하게 열팽창을 시킬 수 있을 뿐만 아니라 대량생산에서도 유리할 것으로 기대하였다. 천연 그라파이트(99.9%, 평균입도 $200{\mu}m$)를 Hummer 방법에 따라 $H_2SO_4$$KMnO_4$를 사용하여 산화시키고 필터링 후 마이크로웨이브를 조사하였다. 이후 환원 처리를 거쳐 그라핀을 제조하였다. 라만스펙트럼 및 투과전자현미경으로 분석한 결과 우수한 품질의 그라핀이 형성되었음을 알 수 있었다. 그라핀의 두께 및 품질은 마이크로웨이브의 인가시간 및 반복 횟수가 증가함에 따라 크게 영향받는 것을 확인하였다. 본 발표에서는 마이크로웨이브를 사용한 산화 그라파이트 박리 및 그라핀 제조라는 새로운 시도와 주요변수에 따른 그라핀 특성에 관한 결과를 논의할 것이다.

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Characteristics of Total Organic Carbon and Chemical Oxygen Demand in the Coastal Waters of Korea (한국 연안수에서 총유기탄소 및 화학적 산소요구량 분포 특성)

  • 손주원;박용철;이효진
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.8 no.3
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    • pp.317-326
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    • 2003
  • In order to improve our knowledge of the characteristics of organic compounds in coastal waters, water samples were collected from the Incheon coastal region, the Hyungsan River in Youngil Bay and the Busan coastal region. Also, mooring was carried out near the Kanghwa Island and Seo Island. In this study, the relationship between the total organic carbon (TOC) and salinity, chemical oxygen demand (COD) and salinity were evaluated and determined. Riverine end-member of TOC into the Korean coastal area and its COD estimated from these relationships were 5.32 mg C/l and 8.87 mg O$_2$/l, respectively. The oxidation efficiency of COD to TOC estimated using the high-temperature catalytic oxidation method was about 47%. The linear relationship between TOC and COD was derived as COD (mg O$_2$/l)=0.61${\times}$TOC (mg C/l) -0.03, (R$^2$=0.66). Therefore, it is possible to estimate total organic carbon using this equation from previously reported chemical oxygen demand.

Chemical Weathering Trend of Granitic Rock by evaluated with CIA in Southern Korea (화학적 풍화지수(CIA)로 본 한반도 중남부 화강암류의 화학적 풍화 경향성)

  • KIM, Young-Rae
    • Journal of The Geomorphological Association of Korea
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    • v.18 no.3
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    • pp.53-64
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    • 2011
  • Grus weathering mantles are widely distributed in Southern Korean Peninsula and are considered to be results of chemical weathering related to palaeoclimate milieu. This paper attempts to address this issue by CIA(chemical index of alteration). The climatic approach to the formation of grus mantles offers limited explanation of field occurrences, as these materials are widespread across climatic zones, from the humid tropics to cool temperate areas, although rates of grusification are likely to be influenced by climatic parameters. CIA values for granitoid weathering mantles in S. Korea are 50, which is the same of unweathered granitic rocks. Grus mantles in Korean peninsula show very low level in chemical alteration by CIA.

Influence of Activation Temperature on Electrochemical Performances of Styrene-Acrylonitrile Based Porous Carbons (Styrene-Acrylonitrile 기반 다공성 탄소의 전기화학적 특성에 활성화 온도가 미치는 영향)

  • Lee, Ji-Han;Heo, Gun-Young;Park, Soo-Jin
    • Polymer(Korea)
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    • v.36 no.6
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    • pp.739-744
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    • 2012
  • In this work, we prepared the carbons from synthesized styrene-acrylonitrile carbon precursor. The prepared carbons were chemically activated, and then the activated SAN-based carbons were named as A-SANs. The activations were carried out at different temperatures to investigate the effect of activation temperature on the surface and electrochemical properties of the activated SAN-based carbons for using as an electrode of electric double layer capacitors (EDLC). The characteristics of A-SAN were determined by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), surface area and pore size analysis. Also, the electrochemical behaviors were observed by cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge method. From the results, the A-SAN 700 showed excellent electrochemical property and the highest specific capacitance, but these properties decreased when the activation temperature was above $700^{\circ}C$. This is due to the fact that the activation at a temperature over $700^{\circ}C$ causes deformation of micropore structures.

ATR 분광계를 이용한 화학증착소재 흡착에 따른 표면거동에 대한 연구

  • Park, Myeong-Su;Kim, Yeong-Gyu;Sin, Jae-Su;Lee, Chang-Hui;Yun, Ju-Yeong;Gang, Sang-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.120.2-120.2
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    • 2013
  • 반도체 소자의 소형화로 신개념 화학증착공정 구현을 위한 장비와 화학증착소재의 개발이 활발이 연구되고 있다. 특히 증착소재의 물리적 화학적 특성을 파악하고 가장 적합한 소재를 선택하기 위한 연구도 변행되고 있다. 많은 연구자들이 소재 평가를 위해 가스크로마토그래피, 질량분석기, 적외선 분광기 등을 이용한 화학증착소재의 특성을 파악하기 위해 노력하고 있다. 하지만 실제 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)법과 원자층증착(Atomic Layer Deposition)법 공정에서 웨이퍼 표면에서의 화학증착소재의 흡착거동에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 개선된 Attenuated Total Reflectance(ATR)분광계를 이용하여 표면에 흡착된 소재의 흡착거동에 대해 분석을 수행하였다. 평가에 사용된 화학증착소재는 C-Zr (Tris (dimethylamino) cyclopentadienyl zirconium)이며, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT- IR)시스템 내에 설치된 ATR 분광계 표면에 흡착된 C-Zr 증착소재를 다양한 공정조건(온도 및 반응가스, 플라즈마 파워 등)에서의 거동 변화를 연구하였다.

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Evaluation of Pretreatment Effect and Non-enzymatic Glucose Sensing Performance of Carbon Fibers Tow Electrode (탄소섬유 토우의 전처리 효과와 비효소적 포도당 센싱 성능 평가)

  • Min-Jung Song
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.62 no.1
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    • pp.13-18
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    • 2024
  • To develop flexible electrode materials for wearable devices, we investigated the electrochemical characteristics of carbon fibers tow according to pretreatment. And an electrochemical non-enzymatic sensor was fabricated using glucose as a target. The carbon fibers tow was pretreated through desizing and activation processes, and activation was performed in two ways: chemical oxidation and electrochemical oxidation. Surface morphology of carbon fibers tow samples was observed by SEM and their electrochemical characteristics and sensing performance were investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry. Carbon fibers tow samples showed improved electrochemical properties such as reduced Ret, ΔEp, and increased Ip through pretreatment. And similar electrochemical properties were obtained with both activation methods. We selected electrochemically activated carbon fibers tow as the final electrode material for application of electrochemical sensor. The non-enzymatic glucose sensor based on this electrode has an enhanced sensitivity of 0.744 A/mM (in a linear range of 0.09899~3.75423 mM) and 0.330 mA/mM (3.75423~50 mM), respectively. Through this study, the possibility of using carbon fibers tow was confirmed as an electrode material. It is expected to be used as basic research for development of high-performance flexible electrode materials.

전기화학증착법으로 성장된 n-ZnO 나노구조/p-Si 기판의 특성연구

  • Kim, Myeong-Seop;Lee, Hui-Gwan;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.102-102
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    • 2011
  • ZnO는 우수한 전기적, 광학적 특성으로 LED, solar cell 등과 같은 광전자소자의 응용을 목적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에는 ZnO 동종접합을 만들고자 많은 연구가 진행되고 있으나 p형 ZnO의 낮은 용해성과 높은 불순물에 따른 제조의 어려움으로 현재까지는 n형 ZnO만이 전도성 기판 위에 성장되어 응용되고 있다. 전도성 기판으로서 Si의 경우 낮은 가격, 공정의 용이함 등으로 GaN, SiC 등의 기판에 비하여 많은 응용이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 전기화학증착법을 이용하여 p-n 접합을 형성하기 위하여 p형 Si 기판 위에 n형 ZnO 나노구조를 성장하고 그 특성을 분석하였다. 전기화학증착법은 낮은 온도 및 간단한 공정과정으로 빠른 성장 속도를 가지고 나노구조를 효과적으로 성장할 수 있는 방식이다. Seed 층 및 열처리에 따른 n형 ZnO 나노구조의 성장 특성 분석을 위하여 radio frequency (RF) magnetron 스퍼터를 사용하여 ZnO 및 Al doped ZnO (AZO) seed 층을 p형 Si 기판 위에 증착 후 다양한 온도로 열처리를 수행하였다. 질산아연(zinc nitrate)과 HMT가 희석된 용액에 KCl 촉매를 일정량 첨가한 후 다양한 공정 온도, 공정시간 및 질산아연의 몰농도를 변화시켜 n형 ZnO 나노구조를 성장하였다. 성장된 나노구조의 특성은 field emission scanning microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray (EDX), photoluminescence (PL) 등의 장비를 사용하여 구조적, 광학적 특성을 분석하였다.

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Modeling of Electrical and Chemical Characteristics During the Electro]kinetic Remediation of Contaminated Soil by Heavy Metal (중금속 오염토의 Electrokinetic 정화시 토체의 전기화학적 특성의 모델링)

  • 한상재;김수삼;조용실
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.49-57
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    • 2002
  • During the electrokinetic remediation, direct current applied to a soil-water-electrolyte system derives the variations of fluid transport phenomena in soil-water system and soil-water interface characteristics. Therefore, these variations affect the electrokinetic reaction. In this study, lab-scale electrokinetic remediation tests were performed to characterize the electrical and chemical parameters variation in soil. During the test, voltage gradient, electrical current, zeta potential and pH variations were measured. On the basis of experimental results, computer modeling techniques predicting the variations of these parameters are suggested.

나노카본를 이용한 기능성 필름 연구

  • Han, Jong-Hun;Sin, Gwon-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.110-110
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    • 2012
  • 탄소나노튜브와 그래핀 소재는 나노 스케일의 탄소를 대표하는 소재로서 전기적, 기계적인 특성이 뛰어나며, 화학적으로 안정하고, 환경 친화성을 가지고 있다. 탄소나노튜브의 경우 전기적으로 도체 및 반도체성을 가지고 있을 뿐만이 아니라 직경이 최소 1 nm 수준으로 종횡비 및 비표면적이 매우 큰 특성을 가지고 있어서 차세대 정보 전자소재, 고효율 에너지 소재, 고기능성 복합소재, 친환경 소재 등의 분야에서 많은 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 그래핀의 경우 실리콘의 100배에 이르는 전하 이동도, 구리의 100배에 이르는 전류밀도를 가지며, 열전도도 및 내화학성이 뛰어나고 다양한 화학적 기능화가 가능할 뿐 아니라 뛰어난 유연성과 신축성을 보이면서 그래핀 자체의 물리화적 특성구명과 더불어 투명전극, 반도체, 에너지 전극, 구조체, 가스 베리어 등의 응용연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 발표에서는 최근의 나노카본 기반의 투명전극 및 기체 차단 필름의 연구 개발동향 등에 대해 발표하고자 한다.

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