• 제목/요약/키워드: Chemical interaction

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Electrical transport characteristics of deoxyribonucleic acid conjugated graphene field-effect transistors

  • Hwang, J.S.;Kim, H.T.;Lee, J.H.;Whang, D.;Hwang, S.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.482-483
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    • 2011
  • Graphene is a good candidate for the future nano-electronic materials because it has excellent conductivity, mobility, transparency, flexibility and others. Until now, most graphene researches are focused on the nano electronic device applications, however, biological application of graphene has been relatively less reported. We have fabricated a deoxyribonucleic acid (DNA) conjugated graphene field-effect transistor (FET) and measured the electrical transport characteristics. We have used graphene sheets grown on Ni substrates by chemical vapour deposition. The Raman spectra of graphene sheets indicate high quality and only a few number of layers. The synthesized graphene is transferred on top of the substrate with pre-patterned electrodes by the floating-and-scooping method [1]. Then we applied adhesive tapes on the surface of the graphene to define graphene flakes of a few micron sizes near the electrodes. The current-voltage characteristic of the graphene layer before stripping shows linear zero gate bias conductance and no gate operation. After stripping, the zero gate bias conductance of the device is reduced and clear gate operation is observed. The change of FET characteristics before and after stripping is due to the formation of a micron size graphene flake. After combined with 30 base pairs single-stranded poly(dT) DNA molecules, the conductance and gate operation of the graphene flake FETs become slightly smaller than that of the pristine ones. It is considered that DNA is to be stably binding to the graphene layer due to the ${\pi}-{\pi}$ stacking interaction between nucleic bases and the surface of graphene. And this binding can modulate the electrical transport properties of graphene FETs. We also calculate the field-effect mobility of pristine and DNA conjugated graphene FET devices.

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Tetradecyltrimethylammonium bromide 수용액에서 Monochlorophenol 이성질체들의 가용화에 대한 연구 (Solubilization of Monochlorophenol Isomers by the Aqueous Solution of Tetradecyltrimethylammonium bromide)

  • 이병환
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.337-342
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    • 2010
  • 양이온 계면활성제인 TTAB (tetradecyltrimethylammonium bromide)의 수용액에서 monochlorophenol 이성질체들의 가용화현상을 UV/Vis 분광광도법을 이용하여 연구하였다. 온도의 변화에 따른 가용화상수값($K_s$)의 변화를 측정함으로써 열역학적 함수값(${\Delta}G^{\circ}_s$, ${\Delta}H^{\circ}_s$${\Delta}S^{\circ}_s$)들을 계산하고 분석하였으며, 그 결과 모든 이성질체들의 가용화에 대한 ${\Delta}G^{\circ}_s$${\Delta}H^{\circ}_s$ 값은 측정한 범위 내에서 음의 값을 그리고 ${\Delta}S^{\circ}_s$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 또한 monochlorophenol 이성질체들의 가용화현상에 영향을 미치는 n-부탄올과 NaCl의 효과에 대하여 조사하였다. 이러한 첨가제는 $K_s$와 CMC 값을 동시에 큰 폭으로 변하게 하였으며, 이러한 변화로부터 각 이성질체들이 미셀 내에서 가용화되는 위치를 예측할 수 있었다.

금 표면 위의 메르캡토언데카노익산층 표면과 이산화지르코늄 표면 사이의 정전기적 상호작용 (Electrostatic Interaction between Mercaptoundecanoic-acid Layers on Gold and ZrO2 Surfaces)

  • 박진원
    • 공업화학
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    • 제25권6호
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    • pp.607-612
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    • 2014
  • 이산화지르코늄 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 mercaptoundecanoic acid층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(AFM)으로 mercaptoundecanoic acid층 표면과 이산화지르코늄표면 사이의 표면힘을 염 농도와 pH 값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 Derjaguin-Landau-Verwey-overbeek (DLVO) 이론에 의해 표면의 정량적인 전하밀도와 포텐셜 값들로 전환되었다. 이 값들이 염 농도와 pH에 따라 달라지는 특성을 질량보존의 법칙으로 기술하였으며, 산출된 표면 특성의 염 농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 확인되었다. Mercaptoundecanoic acid층의 표면이 이산화지르코늄 표면보다 높은 전하밀도와 포텐셜을 갖는 것이 발견되었는데, 이는 mercaptoundecanoic acid층의 이온화 기능기에 기인한 것으로 생각된다.

비이상적 상거동을 보이는 이성분계 혼합물의 기액 상평형 추산을 위한 상태방정식과 액체 활동도계수 모델 사이의 비교연구 (A Comparative Study on the Prediction of Vapor-Liquid Equilibria for the Ethanol-Benzene Mixture between Equation of State Model and Liquid Activity Coefficient Model)

  • 조정호;이지환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1747-1753
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    • 2010
  • 본 연구에서는 최대 공비점 압력을 가지는 에탄올과 벤젠 이성분계 혼합물의 기액 상평형 추산을 위하여 상태방정식 모델식과 액체활동도계수 모델식 사이의 비교 연구를 수행하였다. 상태방정식 모델식으로는 Peng-Robinson (PR) 상태방정식을 이용하였으며, Panagiotopoulos 혼합규칙(PRP)을 적용하였다. 한편, 액체 활동도계수 모델식으로는 Renon이 제안한 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 이용하였다. PRP 모델식은 2개의 매개변수를 가짐에도 불구하고 3개의 매개변수를 가지는 NRTL 모델식에 비하여 에탄올-벤젠 이성분계에 대해서 저압 영역에서는 유사한 정확성을 고압 영역에서는 좀 더 정확성이 우수함을 확인하였다.

탄소나노콜로이드 냉각수를 사용하여 자동차 엔진성능의 향상에 관한 연구 (A Study on the Effect of Automotive Engine Performance by Using Carbon Nano Colloid Cooling Water)

  • 이중섭;이병호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.134-142
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    • 2011
  • Although combustion is essential in most energy generation processes, it is one of the major causes of air pollution. Exhaust pipes with circular fin were designed to study the effect of cooling the recirculated exhaust gases (EGR) of Diesel engines on the chemical composition of the exhaust gases and the reduction in the percentages of pollutant emissions. The gases examined in this study were oxides of nitrogen (NOx), carbon dioxide ($CO_2$) and carbon monoxide (CO). In addition, $O_2$ concentration in the exhaust was measured. The designs adopted in this study were about exhaust pipes with solid and hollow fins around them direct surface force measurement in water using a nano size colloidal probe technique. The direct force measurement between colloidal surfaces has been an essential topic in both theories and applications of surface chemistry. As particle size is decreased from micron size down to true Carbon nano Colloid size (<10 nm), surface forces are increasingly important. Nano particles at close proximity or high solids loading are expected to show a different behavior than what can be estimated from continuum and mean field theories. The current tools for directly measuring interaction forces such as a surface force apparatus or atomic force microscopy (AFM) are limited to particles much larger than nano size. This paper use Water and CNC fluid at normal cooling system of EGR. Experimental result showed all good agreement at Re=$2.54{\times}10^4$ by free convection and Re=$3.36{\times}10^4$ by forced air furnace.

Theoretical Conception of Synergistic Interactions

  • Kim, Jin-Kyu;Vladislav G. Petin
    • 환경생물
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    • 제20권4호
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    • pp.277-286
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    • 2002
  • An increase in the overall biological effect under the combined action of ionizing radiation with another inactivating agent can be explained in two ways. One is the supposition that synergism may attribute to a reduced cellular capacity of damn-ge repair after the combined action. The other is the hypothesis that synergism may be related to an additional lethal or potentially lethal damage that arises from the interaction of sublesions induced by both agents. These sublesions ave considered to be in-effective when each agent is applied separately. Based on this hypothesis, a simple mathematical model was established. The model can predict the greatest value of the synergistic effect, and the dependence of synergy on the intensity of agents applied, as well. This paper deals with the model validation and the peculiarity of simultaneous action of various factors with radiation on biological systems such as bacteriophage, bacterial spores, yeast and mammalian cells. The common rules of the synergism aye as follows. (1) For any constant rate of exposure, the synergy can be observed only within a certain temperature range. The temperature range which synergistically increases the effects of radiation is shifted to the lower temperature fer thermosensitive objects. Inside this range, there is a specific temperature that maximizes the synergistic effect. (2) A decrease in the exposure rate results in a decrease of this specific temperature to achieve the greatest synergy and vice versa. For a constant temperature at which the irradiation occurs, synergy can be observed within a certain dose rate range. Inside this range an optimal intensity of the physical agent may be indicated, which maximizes the synergy. As the exposure temperature reduces, the optimal intensity decreases and vice versa. (3) The recovery rate after combined action is decelerated due to an increased number of irreversible damages. The probability of recovery is independent of the exposure temperature for yeast cells irradiated with ionizing or UV radiation. Chemical inhibitors of cell recovery act through the formation of irreversible damage but not via damaging the recovery process itself.

이중상 구조를 가진 보강성 충전제의 물리적 특성 연구 (A Study on the Physical Properties of Reinforcing Fillers with Dual Phase Structure)

  • 이석;박남국
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.608-613
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    • 1998
  • 본 연구의 목적은 순수 카본블랙과 이중상 구조의 카본블랙 (DPCB)이 함유되어 있는 고무조성물의 물리적 특성에 대하여 조사하였다. DPCB는 FT-IR분석결과 1100~1200 파장에서 실리카 표면에 존재하는 Si-O 피크를 나타냈다. DPCB와 유기 실란커프링제 (Si69)를 함유하는 고무조성물의 가황속도는 순수 카본블랙을 함유한 고무조성물에 비해 지연되었다. Si69를 함유한 DPCB의 300% 모듈러스와 상호작용계수 ($a_f$)는 순수 카본블랙보다 높게 나타났으며, 내마모특성 지표인 피코 무게감소량은 일정하게 나타났다. DPCB의 $0^{\circ}C$에서의 tan ${\delta}$는 DPCB 50 phr 기준 실란커플링제를 2.0% 사용한 수준에서 순수 카본블랙보다 우수하였으며, $60^{\circ}C$에서의 tan ${\delta}$는 실란커프링제의 사용량이 증가 할수륵 감소하였다. 결국 본 연구에 사용된 DPCB는 일정한 마모저항을 유지하면서 회전저항을 개선하는데 적합하다고 생각한다.

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실세스키옥세인을 사용한 폴리스티렌 나노복합재료 (Organic-Inorganic Nanocomposites of Polystyrene with Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)

  • 김경민
    • 폴리머
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    • 제30권5호
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    • pp.380-384
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    • 2006
  • 구조가 제어된 polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)을 무기물로 폴리스티렌(PS)을 유기고분자로 사용하여 유기용매에 가역적으로 용해될 수 있는 새로운 유기-무기 나노복합재료를 합성하였다. 페닐기가 도입된 POSS와 PS와의 복합화에서는 다양한 중량비에서 투명하고, 균일한 복합재료를 얻을 수 있었다. 반면에 사이클로헥실기가 도입된 POSS와 PS와의 복합화에서는 불투명하구 불균일한 복합체를 얻었다. 따라서 페닐기가 도입된 POSS와 PS간의 물리적인 결합(physical bonding), 즉 aromatic(${\pi}-{\pi}$) 결합을 통하여 지금까지 유기물질과 무기물질을 복합화하기 위해 주로 사용되었던 화학결합(chemical bonding) 없이도 두 성분이 서로 균일하게 나노 크기로 혼성된 새로운 나노복합재료를 제조할 수 있었다. 또한 POSS를 이용해 얻어진 나노복합체는 기존의 솔-젤(sol-gel)방법으로 얻어진 복합체와는 달리, 용매에 다시 녹고 물리적인 결합을 이용했기 때문에 가역적으로 반복해서 복합재료를 만들 수 있는 장점을 가지고 있었다. 합성되어진 복합재료의 균일성과 분산성은 시차 주사열분석기(DSC)와 주사전자현미경(SEM) 및 X-선 회절분석기(XRD)에 의해 확인하였다.

폴리벤조옥사졸 전구체의 광투과도 연구 (Optical Transmittance of Polybenzoxazole Precursor)

  • 김대겸;김종화;최길영;오재민;이무영;박동원;이광섭;진문영
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.18-27
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    • 2002
  • 폴리벤조옥사졸 전구체로써 poly(ο-hydroxyamide)를 2,2'-bis(3-amino-4-hydroxy phenyl)hexafluoropropane과 여러 가지 bis-acid를 사용하여 축중합법에 의해 합성하였으며, 또한 이를 3,4-dihydro-2H-pyran과 부가반응시켜 산민감기인 tetrahydropyran이 부착된 방향족 폴리아미드를 합성하였다. Bis-acid의 구조에 따른 365 nm의 파장에서의 광투과도를 조사한 결과, 4,4'-oxydibenzoic acid로부터 합성된 중합체의 광투과도가 가장 우수하였다. 이러한 현상은 전자받게 성질을 갖고 있는 his-acid에 전자를 공여할 수 있는 구조를 도입하면 전자받게 성질이 감소되어 분자내 전하 이동 착물 (intra-CTC) 형성이 감소됨에 따라 광투과도가 증가된다고 사료된다. 또한 산민감기의 치환율이 높을수록 광투과도가 증가하는 경향을 보였다. 이는 방향족 폴리아미드에 산민감기인 THP의 치환율이 높아질수록 사슬과 사슬간의 조밀함이 떨어지기 때문에 분자간 전하 이동 착물 (inter-CTC) 형성을 줄여주는 효과를 얻게 되어 광투과도가 증가된다고 사료된다.

GRP 연성관의 관강성 예측 (Pipe Stiffness Prediction of GRP Flexible Pipe)

  • 이영근;김선희;박준석;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.18-24
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    • 2011
  • 이 연구에서 GRP 관의 하중-처짐 거동을 조사, 보고하였다. 지중매성 GRP관은 높은 내화학성, 높은 부식저항성, 경량성, 관표면의 매끄러움, 지반-관의 상호작용 고려에 따른 경제성 등의 탁원한 역학적, 물리적 특성들로 인해 건설현장에서 광범위하게 사용되고 있다. 지중에 매설되는 연성관을 설계하기 위해서는 ASTM D 2412 (2010)에 따라야 한다. ASTM D 2412 (2010)에 따라 설계할 경우, 관의 원강성 (PS)을 편평시험에 따라 먼저 결정해야 하는데, 이 시험이 귀찮고 노동력을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 UTM에 설치된 형태의 GRP관의 하중-처짐 거동을 유한요소법에 따라 모사하였으며, 유한요소법에 의한 모사에는 재료의 탄성계수와 단면의 기하학적 치수 등 기초적인 자료를 사용하였다. 이와 같은 연구로부터, 관재료가 관의 단면내에서 비교적 일정하지 않음에도 불구하고 수직방향의 관변형이 3%와 5%가 발생할 경우, 편평시험과 수치해석적 연구 결과가 15%이내의 차이로 하중의 예측이 가능함을 알 수 있었다.