Water is continuously produced in polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), and is transported and exhausted through polymer electrolyte membrane (PEM), catalyst layer (CL), microporous layer (MPL), and gas diffusion layer (GDL). The low operation temperatures of PEMFC lead to the condensation of water, and the condensed water hinders the transport of reactants in porous layers (MPL and GDL). Thus, water flooding is currently one of hot issues that should be solved to achieve higher performance of PEMFC. This research aims to study liquid water transport in porous layers of PEMFC by using pore-network model, while the microscale pore structure and hydrophilic/hydrophobic surface properties of GDL and MPL were fully considered.
The low molecular water-soluble chitosan nanoparticles (LMWSC-NPs) were prepared, which was modified with hydrophilic and hydrophobic moieties to evaluate the potential for pharmaceutics application. The synthesis of LMWSC-NPs was identified by FT-IR and $^1H$-NMR spectra. Also, we measured the photon correlation spectroscopy (PCS), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM) to investigate the characteristics and morphology of the LMWSC-NPs. At the PCS measurement, the more increase the number of substitutive group, the more decrease the positive charge of LMWSC-NP surface. From the results of TEM and AFM, spherical morphologies were observed, and their sizes were 30-150 nm. Resultantly, LMWSC-NPs prepared in this experiment will be expected as a suitable device for the drug targeting system.
Kim, Young-Dae;Kim, Chang-Kew;Lee, Chung-Nam;Ha, Byung-Jo
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.14
no.1
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pp.16-37
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1988
A new quaternary ammonium compound, hydrolyzed ginseng-sapoin quaternary (HGSQ), from hydrolyzed Korean ginseng-saponin and 2, 3-epoxypropyltrimethyl ammonium chloride has been developed as a conditioning agent for hair care products. This structure has the hydrophilic group from the introduced cationic and the hydrophobic group from the aglycone of ginseng saponin. Its properties: surface tension, conductivity, critical micelle concentration, eye irritation, sorption onto hair, force reduction (%) for 20% extension and moisture retention effect comparing with the commercial standards. Also half-head tests of HGSQ-containing shampoo were carried out to compare the conditioning effects in shampoos.
When a hydrophobic and hydrophilic environments of bis(2,2'-bipyridyl) copper(II) ($Cu(bpy)_2{^{2+}}$) are produced in the presence of anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), cyclic voltammetry is used to investigate the microscopic environments which occurs at the glassy carbon electrode. In order to see the relation between ${\Delta}E_p$ and a critical micelle concentration (CMC), ${\Delta}E_p$ vs. -Log[SDS] for the redox couples are plotted. The concentration at the intersection of two lines is 2.57 mM SDS, and this concentration can be determined as the CMC (relative error: below 0.03%; 2.63 mM SDS by surface tensiometry).
Here we report an optimized hot-injection method and a phase transfer strategy for the synthesis of water-soluble $CuInS_2$ QDs with desired properties. The structure and morphology studies demonstrate that the resulting QDs are $CuInS_2$ tetragonal phase with well-defined facets. It is also found that the crystal size gradually increases with the increase of reaction temperature, while the surface of QDs with pre- and post-phase transfer is functionalized with hydrophobic and hydrophilic ligands, respectively. Spectroscopy measurements reveal the size-dependent optical properties of $CuInS_2$ QDs, demonstrating the quantum confinement effect in this system.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.39
no.4
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pp.359-370
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2015
The present study aims to numerically investigate the behavior of liquid droplet driven by capillarity force imbalance on horizontal surfaces ranging from hydrophilic to hydrophobic, under various conditions. The droplet behavior has been simulated using an in-house solution code(PowerCFD), which employs an unstructured cell-centered method based on a conservative pressure-based finite-volume method with interface capturing method(CICSAM) in a volume of fluid(VOF) scheme for phase interface capturing. The detailed droplet behavior was obtained under various conditions for droplets with different initial shapes, contact angles and surface tension forces(or Bond number). The mechanism of droplet transport was examined using the numerical results on the droplet shapes.
The properties of microstructure, hydrophobicity/hydrophilicity, mechanical strength, and thermal conduction of pure/opacified silica aerogels synthesized by the sol-gel supercritical drying technique were investigated. The hydrophobic surface of opacified silica aerogels doped with carbon (0.13 g/cm3 density, 94% porosity, 580 m2/g specific surface area) transformed to hydrophilic surface after heat-treated above 30$0^{\circ}C$. The values of compressive modulus (1.85 MPa) and strength (0.5 MPa) of opacfied silica aerogels were about 20 times higher than those of pure silica aerogels. The mechanical properties of pure silica aerogels heat-treated at $700^{\circ}C$ were also considerably improved without changing their porosity and density. Particularly, compressive modulus and compressive strength of pure silica aerogels GPSed under 100$0^{\circ}C$ and 80 bar were improved 140 and 37 times, respectively. Thermal conductivities of pure/opacified silica aerogels measured at room temperature and 227$^{\circ}C$ were about 0.013 and 0.019 W/m.K, respectively, and were to be found very low value of 0.004 W/m.K below 10 torr pressure at room temperature.
Prasad, C. Venkata;Lee, D.W.;Sudhakara, P.;Jagadeesh, D.;Kim, B.S.;Bae, S.I.;Song, J.I.
Composites Research
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v.26
no.1
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pp.54-59
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2013
This study deals with effect of plasma treatment on the properties of unidirectional ligno cellulosic fabric Hildegardia Populofolia (HDP) fabric. Thermal stability of the fabric was determined by differential scanning calorimetry (DSC) and Thermo gravimetric analysis (DSC). Morphological properties was analyzed by SEM analysis and found that the surface was rough upon plasma treatment which provides good interfacial adhesion with matrix during composite fabrication. Thermal stability and mechanical properties of the plasma treated fabric slightly increases compare to alkali and untreated fabric. It was observed that tensile properties of the fabric increases upon plasma treatment due to the formation of rough surface. SEM analysis indicates formation of rough surface on plasma treatment which helps in increasing the interfacial interaction between the matrix (hydrophobic) and fabric (hydrophilic).
Polyurethane surface was chemically modified to have different hydrophilic polyethyleneoxide(PEO)/hydrophobic dodecanediol(DDO) groups and negatively charged sulfonate group to investigate the effect to the antithrombogenicity. The hydrophilicity of the surface was significantly increased after PEO grafting or sulfonation. Lowering in-vitro platelet adhesion led to a prologation in the ex-vivo occlusion time. Especially, the sulfonated PU-PEO surface showed most enhanced blood compatibility due to the synergistic effects of PEO and $SO_3$ groups.
Mudstone is a very common rock that, when in contact with water, can exhibit considerable volume change and breakdown. This behavior of mudstone is frequently encountered in geotechnical engineering and has a considerable influence on infrastructure stability. This is particularly important in the present work, which focuses on mitigating the harmful properties of mudstone. The samples studied are of Permian Age mudstone from Shandong Province, China. Modification tests using organic silicone additive material were carried out. The mechanisms of physical properties modification of mudstone were comparatively studied using corresponding test methods, and the modification mechanism of organic silicone additive material acting on mudstone was analyzed. The following conclusions were drawn. The surface texture and characters of mudstone changed dramatically, surface character turns from hydrophilic to hydrophobic after organic silicone additive material modification. The changes in the surface character indicate a reduction in the water sensitivity of mudstone. After modification, the shape of porosity and fracture of mudstone changed unremarkable, and the total and free expansion ratios decreased obviously, whereas the strength increased markedly.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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