• 제목/요약/키워드: Chemical Vapor Reaction

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탄소전극의 질소 및 산소 도핑에 따른 바나듐 레독스-흐름전지 양극 및 음극에서의 촉매화학적 특성 연구 (Performance of Carbon Cathode and Anode Electrodes Functionalized by N and O Doping Treatments for Charge-discharge of Vanadium Redox Flow Battery)

  • 임혜빈;김지연;이정석;이두환
    • 청정기술
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    • 제23권3호
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    • pp.308-313
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    • 2017
  • 본 연구에서는 Graphite Felt (GF) 전극의 표면에 산소와 질소의 도핑을 통하여 전기화학적 특성을 개선하고, 이의 촉매화학적 효과를 바나듐 레독스 흐름전지의 양극과 음극의 특성비교를 통하여 관찰하였다. 탄소전극 표면의 산소와 질소 동시 도핑은 GF 샘플을 773 K에서 암모니아-공기 ($NH_3=50%$, $O_2=10%$) 혼합가스에 노출시켜 Chemical Vapor Deposition (CVD) 방법으로 제조하였다. 이러한 산소-질소 동시 도핑의 전기화학적 효과는 산소만으로 도핑 처리된 GF 샘플과 비교하여 분석, 평가하였다. 탄소전극 샘플들의 표면 구조와 화학적 조성은 Scanning Electron Microscopy (SEM)와 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 방법을 통하여 분석하였다. 결과물로 얻어진 탄소전극은 바나듐 레독스-흐름전지의 양극과 음극에 동시 적용하여 충-방전 사이클을 진행하고, 각 전극이 흐름전지의 효율과 양극과 음극에서의 전기화학적 특성에 미치는 효과를 비교하여 분석하였다. 산소와 질소의 동시 도핑으로 처리된 GF 전극은 산소만으로 활성화된 전극에 비하여 흐름전지의 전압 및 에너지 효율에서 2% 이상의 향상 효과를 보여주었다. 특히, 탄소전극 표면의 산소-질소의 동시 도핑은 음극반응에서 우수한 전기화학적 특성을 유도하는 것을 확인하였다.

LPCVD 장치를 이용한 메탄과 수소 혼합기체로부터 다이아몬드 박막의 제조 (A Diamond-like Film Formation from (CH$_4$ + H$_2$) Gas Mixture with the LPCVD Apparatus)

  • 김상균;최진호;주광열
    • 대한화학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.396-403
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    • 1990
  • 일반적인 화학증기증착(CVD : Chemical Vapor Deposition)실험에서 반응기작을 연구할 수 있는 LPCVD (Low Pressure CVD) 장치의 설계 및 제작에 관한 것과, 특히 이 장치를 이용하여 메탄, 수소의 혼합기체와 헬륨을 완충(buffer) 가스로 사용하여 p-type (111) Si wafer 위에 다이아몬드 박막(diamond film)을 얻고자 시도한 것에 대하여 기술하였다. 실험은 두 가지 방법으로 나누어서 행하였다. (1) Si wafer를 반응기 안에 있는 heater(약 480$^{\circ}C$)위에 놓고 두 개의 다른 inlet 가스관을 사용하여 실험하였다. Posphoric acid로 coating된 하나의 관은 microwave discharge시킨 수소 기체를 흘려주는데 사용하였고, 다른 관은 discharge시키지 않은 메탄 기체를 흘려주는데 사용하였다. 그 결과로 무정형 탄소 뭉치 화합물(amorphous carbon cluster)을 얻었다. (2) 수소와 메탄을 동시에 discharge시켜 plasma 상태인 discharge tube안에 Si wafer을 넣고 증착시켜, 그 결과로 다이아몬드 구조를 갖은 반응생성물을 얻었다.

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Depletion Kinetics of the Ground State CrO Generated from the Reaction of Unsaturated Cr(CO)x with O2 and N2O

  • Son, H.S.;Ku, J.K.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권2호
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    • pp.184-188
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    • 2002
  • Unsaturated $Cr(CO)_x(1{\leq}x{\leq}5)$molecules were generated in the gas phase from photolysis of $Cr(CO)_6$vapor in He using an unfocussed weak UV laser pulse and their reactions with $O_2$ and $N_2O$ have been studied. The formation and disappearance of the ground state CrO molecules were identified by monitoring laser-induced fluorescence(LIF) intensities vs delay time between the photolysis and probe pulses. The photolysis laser power dependence as well as the delay time dependence of LIF intensities from the CrO orange system showed different behavior as those from ground state Cr atoms, suggesting that the ground state CrO molecules were generated from the reaction between $O_2/N_2O$ and photo-fragments of $Cr(CO)_6$ by one photon absorption. The depletion rate constants for the ground state CrO by $O_2$ and $N_2O$ are $5.4{\pm}0.2{\times}10^{-11}$ and $6.5{\pm}0.4{\times}10^{-12}cm^3molecule^{-1}s^{-1}$, respectively.

Raman spectroscopy study on the reactions of UV-generated oxygen atoms with single-layer graphene on SiO2/Si substrates

  • Ahn, Gwang-Hyun;Kim, Hye-Ri;Hong, Byung-Hee;Ryu, Sun-Min
    • Carbon letters
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    • 제13권1호
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    • pp.34-38
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    • 2012
  • Successful application of graphene requires development of various tools for its chemical modification. In this paper, we present a Raman spectroscopic investigation of the effects of UV light on single layer graphene with and without the presence of $O_2$ molecules. The UV emission from a low pressure Hg lamp photolyzes $O_2$ molecules into O atoms, which are known to form epoxy on the basal plane of graphene. The resulting surface epoxy groups were identified by the disorder-related Raman D band. It was also found that adhesive residues present in the graphene samples prepared by micro-mechanical exfoliation using adhesive tape severely interfere with the O atom reaction with graphene. The UV-induced reaction was also successfully applied to chemical vapor deposition-grown graphene. Since the current method can be readily carried out in ambient air only with UV light, it will be useful in modifying the surfaces of graphene and related materials.

Characterization of linear microwave plasma based on N2/SiH4/NH3 gases using fluid simulation

  • 서권상;한문기;김동현;이해준;이호준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.131.2-131.2
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    • 2015
  • 마이크로웨이브를 이용한 플라즈마는 효율적인 전자가열이 가능하며, 낮은 이온에너지를 가지는 고밀도 플라즈마를 생성시킬 수 있다는 장점이 있다. 최근 산화물 반도체 및 대화면 디스플레이 장치내 소자의 보호막 증착용으로 저온 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정 및 장치의 필요성에 따라 마이크로웨이브를 이용한 PECVD 장치가 주목 받고 있다. 본 연구에서는 실리콘 나이트라이드 공정 장치 개발을 위한 2차원 시뮬레이션 모델을 완성하였다. Global modeling을 이용하여 확보한 Chemical reaction data에 대한 검증을 하였다. Maxwell's equation, continuity equation, electromagnetic wave equation 등을 이용하여 Microwave의 파워 및 압력에 따른 전자 밀도, 전자 온도등의 플라즈마 변수의 변화를 관찰하였다. 또한 Navier Stokes equation을 추가하여 챔버 내의 Gas flow의 흐름을 고려한 시뮬레이션을 진행하여 분석하였다.

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탄소나노튜브의 중저온에서의 화학적 합성 (Synthesis of Carbon Nanotubes by Chemical Method at Warm Temperatures)

  • 안중호;이상현;김용진;정형식
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.305-312
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    • 2006
  • Amorphous carbon nanotubes were synthesized by a reaction of benzene, ferrocene and Na mixture in a small autoclave at temperatures as low as $400^{\circ}C$. The resulting carbon nanotubes were short and straight, but their inner hole was filled with residual products. The addition of quartz to the reacting mixture considerably promoted the formation of carbon nanotubes. A careful examination of powder structure suggested that the nanotubes in this process were mainly formed by surface diffusion of carbon atoms at the surface of solid catalytic particles, not by VLS(vapor-liquid-solid) mechanism.

탄화수소류의 결합해리에너지와 라디칼 반응의 안정화에너지에 대한 섭동분자궤도론적 연구 (Pertubation MO Treatments for Stabilization Energy of Radical Reaction and Bond Dissociation Energy of Some Hydrocarbons)

  • 이갑룡;서만철;김호순
    • 대한화학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.136-142
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    • 1990
  • 탄화수소류에 대해서 PMO (Pertubation Molecular Orbital) 방법으로 NBMO (Nonbonding Molecular Orbital) 계수를 구하여 안정화에너지 ${\delta}E$를 계산하였다. 그 결과 ${\delta}E$값은 라디칼 반응의 활성화에너지, 결합해리에너지 및 방사선 조사시 생성되는 생성물의 생성확률(G 값)과 좋은 상관성을 보였다.

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다이아몬드 박막기술 (Diamond Thin Film Technology)

  • 이지화
    • 공업화학
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    • 제1권1호
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    • pp.11-22
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    • 1990
  • 다이아몬드가 준안정상태로 존재하는 조건(저압 및 저온) 하에서 화학증착시키는 방법이 80년대에 개발되어 새로운 다이아몬드 코팅기술로 등장하고 있다. 여기서는 여러가지 CVD 방법을 장단점과 함께 소개하였다. 다이아몬드 박막의 성장에 관련된 반응기구와 수소원자의 역할을 논하였으며, 또 장래의 연구분야와 응용을 전망하였다.

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화학증착법에 의해 성장된 TiO2박막의 증착기구와 표면형상에 미치는 증착조건의 영향 (Effect of Deposition Conditions on Deposition Mechanism and Surface Morphology of TiO2 Thin Films Deposited by Chemical Vapor Deposition)

  • 황철성;김형준
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.539-549
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    • 1989
  • Polycrystalline TiO2 thin films were deposited on Si and Al2O3 substrates by CVD method. Ethyl titanate, Ti(OC2H5)4, was used as a source material for Ti and O, and Ar was used for carrier gas. In the surface chemical reaction controlled deposition condition, the apparent activation energy of 6.74 Kcal/mole was obtained, and the atomic adsorption on substrate surface was proved to be governed by Rideal-Elley mechanism. In the mass transfer controlled deposition condition, the deposition rate was in a good agreement with the result which was calculated by the simple boundary layer theory. It was also observed that TiO2 thin films show different surface morphology according to the different deposition mechanism, which was fixed by deposition conditions. This phenomenon could be well explained by the surface perturbation theory.

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Effect of Tributylphosphine for the Solution-Liquid-Solid Synthesis of CdSe Nanowires

  • Jang, Hee Su;Lee, Jin Seok
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권2호
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    • pp.590-594
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    • 2013
  • Semiconductor CdSe nanowires (NWs) can serve as model systems for investigating the physical properties of one-dimensional (1D) nanostructures and have great potential for applications in electronics and photonic nanodevices. With numerous attractions arisen from their physical properties, CdSe NWs have been synthesized by vapor-liquid-solid (VLS) methods, but they have some limitations of high reaction temperature and low production. Here, we synthesized CdSe NWs via the solution-liquid-solid (SLS) mechanisms using bismuth (Bi) covered substrates as a low-melting point catalyst and compared the products after injecting identical amount of Se and different amount of tributylphosphine (TBP). CdSe NWs have similar diameters but longer lengths with decreasing TBP, so we proposed the role of TBP as a solvent and capping agent of Se.