• 제목/요약/키워드: Carbon spheres

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Ion-Imprinted Polymers Modified Sensor for Electrochemical Detection of Cu2+

  • An, Zhuolin;Liu, Weifeng;Liang, Qi;Yan, Guang;Qin, Lei;Chen, Lin;Wang, Meiling;Yang, Yongzhen;Liu, Xuguang
    • Nano
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    • 제13권12호
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    • pp.1850140.1-1850140.9
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    • 2018
  • An electrochemical sensor ($Cu^{2+}$-IIPs/GCE) was developed for detection of $Cu^{2+}$ in water. $Cu^{2+}$-IIPs/GCE was prepared by dispersing $Cu^{2+}$ imprinted polymers ($Cu^{2+}$-IIPs) on a preprocessed glassy carbon electrode. $Cu^{2+}$-IIPs were synthesized on the surface of modified carbon spheres by ion imprinting technology. The electrochemical performance of $Cu^{2+}$-IIPs/GCE was evaluated by differential pulse voltammetry method. The response of $Cu^{2+}$-IIPs/GCE to $Cu^{2+}$ was linear in $1.0{\times}10^{-5}mol/L$ to $1.0{\times}10^{-3}mol/L$. The detection limit was $5.99{\times}10^{-6}mol/L$ (S=N = 3). The current response value of $Cu^{2+}$-IIPs/GCE was 2.14 times that of the nonimprinted electrode. These results suggest that $Cu^{2+}$-IIPs/GCE can detect the concentration of $Cu^{2+}$ in water, providing a new way for heavy metal ions adsorption and testing.

Highly Selective and Sensitive Detection of Acetone by ZnWO4-WO3 Hetero-composite Spheres

  • Ki Beom Kim;Myung Sung Sohn;Seong-Young Jeong
    • 센서학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.237-241
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    • 2024
  • ZnWO4-WO3 hetero-composite microspheres were prepared by ultrasonic spray pyrolysis of a solution containing Zn and W cations, followed by heat treatment at 600℃. The gas-sensing characteristics of 5 at% of Zn-added WO3 (5Zn-WO3; ZnWO4-WO3 hetero-composite) microspheres to 1 ppm acetone, ethanol, 20 ppm hydrogen (H2), 5 ppm carbon monoxide (CO), 25 ppb toluene, and 5 ppm ammonia (NH3) were measured at 325-400℃ under 80% relative humidity (RH). The sensor using 5Zn-WO3 microspheres exhibited highly selective and sensitive gas-sensing properties to acetone at 375℃ even under high humidity conditions. These superior gas-sensing properties were attributed to the increased resistance (electronic sensitization) through n-n heterojunction formation between WO3 and ZnWO4 phases and the acidic property of WO3, which exhibited a low gas response to interfering ethanol gas. The superior acetone gas-sensing characteristics of the 5Zn-WO3 sensor can be utilized in breath acetone analyzers for rapid, real-time ketogenic diet monitoring.

열분해잔사유로부터 불균일계 불소화공정에 의해 제조된 메조페이스 피치의 특성 (The Characteristics of Mesophase Pitch Prepared by Heterogeneous Fluorination Process from Pyrolysis Fuel Oil)

  • 김도영;김지현;이형익;이영석
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.537-542
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    • 2016
  • 본 연구에서는 불균일계 불소화 개질 공정을 이용하여 열분해잔사유(PFO)로부터 메조페이스 피치를 제조하였다. 이 공정은 다양한 온도의 직접 불소화 공정과 $390^{\circ}C$의 열처리 공정을 통하여 진행하였다. 제조된 피치는 연화점, 원소분석, 푸리에 변환 적외선 분광 분석, 고분해능 X-ray 회절 분석 그리고 편광 현미경 분석을 실시하였다. 제조된 피치의 탄소 함량은 직접 불소화 공정의 반응 온도 증가에 따라 함께 상승하였으며, 그 산소, 질소 그리고 황 성분은 완전하게 제거되었다. 불소화 온도가 증가함에 따라서, 메조페이스 소구체의 생성, 성장, 합체, 정렬이 관찰되었다. 탄소 육각망면의 층간간격이 감소하였고 결정자 크기가 증가하였다. 또한, 지방족 화합물의 축 중합으로 인한 방향족 화합물의 함량 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 반응 온도의 증가에 따라 증가된 불소 라디칼의 반응성에 기인한다. 불소화 반응은 열분해잔사유가 라디칼 반응에 의한 중합반응의 촉진으로, 방향족 화합물의 생성을 돕는 것으로 판단된다.

다공성 구조를 갖는 (Ni,Co)Se2-CNT microsphere의 합성과 소듐 이차전지 음극활물질로서의 전기화학적 특성 연구 (Synthesis of porous-structured (Ni,Co)Se2-CNT microsphere and its electrochemical properties as anode for sodium-ion batteries)

  • 김영범;박기대
    • 청정기술
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    • 제29권3호
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    • pp.178-184
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    • 2023
  • 전이금속 칼코젠화물은 소듐 이차전지의 음극재로서 높은 이론 용량을 가지나 충·방전 과정에서 큰 부피 팽창으로 인해 짧은 수명 특성을 보이며, 낮은 전기전도도로 인해 출력 특성을 저하시킨다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 본 연구에서는 분무열분해와 후 열처리 공정을 통해 다공성의 CNT ball과 (Ni,Co)Se2 나노결정이 복합된 구조체를 합성하였으며, 이를 소듐 이차전지의 음극에 적용시켜 전기화학적 특성을 평가하였다. 합성된 소재는 분무열분해 동안 Polystyrene(PS) 나노비드의 분해로 인해 다공성 구조를 형성하여 충방전 과정에서 발생하는 부피팽창을 효과적으로 수용하였으며, CNT 소재와의 복합화를 통해 전기화학적 성능을 향상시킬 수 있었다. 이로 인해 다공성 구조의 (Ni,Co)Se2-CNT 복합소재는 0.2 A g-1의 전류밀도에서 698 mA h g-1의 높은 초기 방전용량을 보였으며, 100 사이클 후 400 mA h g-1의 방전용량을 유지함을 보였다.