• Title/Summary/Keyword: Langmuir-films

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미세플라스틱 필름의 프로시미돈과 3,5-다이클로로아닐린 흡착 특성 (Sorption Characteristics of Procymidone and 3,5-Dichloroaniline on Microplastic Films)

  • 양지원;이연준;조은혜
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.184-192
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    • 2023
  • Microplastics are generated by the breakdown of plastic wastes in agricultural soil and residual pesticides in agricultural soil can adsorb on microplastics. In this study, the sorption characteristics of procymidone (PCM) and one of its metabolites, 3,5-dichloroaniline (DCA), on low-density polyethylene (LDPE) and polyvinyl chloride (PVC) microplastics were investigated. The sorption and desorption tests were carried out for 72 h using LDPE or PVC microplastic films to study the sorption isotherms of PCM and DCA and kinetics for sorption and desorption of PCM. The results show that the sorption data of PCM and DCA were better described by the Freundlich isotherm model (R2=0.7568-0.9915) than the Langmuir isotherm model (R2=0.0545-0.5889). The sorption potential of PVC for both PCM and DCA was greater than that of LDPE. The sorption data of PCM on PVC and LDPE were fitted better to the pseudo-second-order kinetic model than the pseudo-first-order kinetic model. The PCM sorption on LDPE was about three times faster than that on PVC. Both microplastic films released the sorbed PCM back to water, and more PCM was released from PVC than LDPE, but the desorption rate was faster with LDPE than PVC. Overall, the results show that different microplastics have different sorption characteristics for different chemicals. Also, the sorbed chemicals can be released back to environment suggesting the potential of contaminant spread by microplastics. Thus, the management practices of microplastics in agricultural soil need to consider their interaction with the chemical contaminants in soil.

적외선 분광법을 이용한 Perfluorostearic Acid의 이온화 연구 (Infrared Spectroscopic Studies on the Ionization of Perfluorostearic Acid)

  • 김욱수;하기룡
    • 공업화학
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    • 제19권1호
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    • pp.111-116
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    • 2008
  • 적외선 분광법을 이용하여 하부상의 다양한 pH(3~11) 변화 및 금속이온($Na^+$, $Ca^{2+}$, $La^{3+}$) 존재에 따른 perfluorostearic acid(PFS)의 이온화 거동에 관한 연구를 수행하였다. Langmuir-Blodgett (LB) 수조의 하부상에 존재하는 pH 변화 및 금속이온의 종류에 따른 PFS의 -COOH의 C = O 신축진동 피크와 $COO^-$ 피크의 이동 및 강도의 변화를 관찰한 결과 하부상 수용액의 pH가 같은 경우에는 PFS의 -COOH 그룹의 C = O 피크 세기의 감소가 $La^{3+}$ > $Ca^{2+}$ > $Na^+$의 순으로 나타났다. 이는 PFS에 대한 친화도가 $La^{3+}$가 가장 크며, $Ca^{2+}$$Na^+$의 순서로 감소한다는 것을 알 수 있다. 또한 증류수 하부상에서 생성된 perfluorostearate 이온의 몰분율을 측정한 IR 스펙트럼으로부터 계산한 결과 약 pH 3의 낮은 pH 값에서도 50% 이상의 perfluorostearate 이온이 생성되는 것을 관찰하였으며, 이러한 결과는 PFS의 이온화도가 stearic acid (SA)보다 높은 것을 나타낸다.

양극산화로 제작된 이산화티타늄 나노튜브 박막을 이용한 휴믹산 제거 (Removal of Humic Acid Using Titanium Dioxide Nanotube Thin Film Fabricated by Anodization)

  • 윤동민;장준원;박재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.339-344
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    • 2008
  • 티타늄 박막을 1 M의 황산나트륨 수용액과 0.5 wt%의 불화나트륨에 의해 제조된 전해질 용액에 담지하고 전기화학적 양극산화법으로 약 20분간 20$^{\circ}C$의 온도로 수행하여 티타늄다이옥사이드 나노튜브 필름을 제작하였다. 주사전자현미경과 X선회절분석기를 이용하여 각각 미세구조와 결정구조를 측정하였으며, 나노튜브의 직경은 대략 100 nm 정도이고, 길이는 1 $\mu$m 정도로 나타났다. 이 후 티타늄다이옥사이드 나노튜브는 450에서 풀림공정을 수행하였으며, 아나타제 결정형으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 제작된 나노튜브 박막을 이용하여 물에 용존된 휴믹산의 제거실험을 수행하였으며 Langmuir-Hinshelwood kinetic 0차 반응의 경향을 보였으며, 약 0.3 g 정도의 파우더형 광촉매와 같은 효율을 보였다.

아조벤젠을 함유한 장쇄 지방산 단분자 막의 광이성화 현상에 관한 연구 (A Study on the Photoisomerization of Monolayer Film of Long Chain Fatty Acids Containing Azobenzene)

  • 김무군;박태곤;박근호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.75-85
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    • 1996
  • The absorption spectra of synthesis of long chain fatty acid containing azobenzene start from p-(p'-hydroxy phenyl azo)-benzoic acid was investigated by ultraviolet spectrophotometery in chloroform solvent at the various temperature. In addition, The pressure-area of the water-air interface was obtained and the LB film was fabricated onto a quartz slide and quartz crystal by conventional Langmuir-Blodgett(LB) method. The UV absorption spectra of Langmuir-Blodgett(LB) film on quartz slide and spectrum of monolayer formed on quartz crystal have been measured. Long chain fatty acid containing azobenzene are induced phtoisomerization by the application of u. v. and visible light irradiation alternatively the reversibility of phtoisomerization was more clear difference when the number of $C_{n}$ increased but, not so good at $C_{14}-azo$. At the pressure-area isotherms, the value of surface pressure increment were decreased when the number of $C_{n}$ increased. A surface pressure of 20mN/m was obtained as a proper one for a film deposition. The photoisomerization at LB films were induced by application of UV and visible light irradiation alternatively. So the LB film of long chain fatty acid containing azobenzene has possibility to being applied to functional molecular devices such as photomemory and light switching.

수정진동자를 이용한 프탈로시아닌 LB박막의 $NO_2$ 감지 특성 (The Application of Octa-Substituted Metallophthalocyanine Langmuir-Blodgett films for $NO_2$ Measurement)

  • 권현정;이영진;장용근;김종득
    • 센서학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.254-262
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    • 1998
  • 수정진동자(QCM)위에 네 종류의 프탈로시아닌($MPc(OEH)_8$, M ${\equiv}$ Cu, Co, Sn, $H_2$) LB박막을 여러 층 적층시킨 후 순수한 질소 분위기 하에서 $NO_2$에 노출시켜 그 농도를 정량화 하였다. 사용한 네 종류의 프탈로시아닌 중에서 중심위치에 금속 이온이 자리하지 않은 $H_2Pc(OEH)_8$ 감응막이 $NO_2$에 대하여 가장 민감한 것으로 나타났다. 그러나 이 박막은 $NO_2$에 노출된 후 질소로 퍼지해도 처음의 주파수를 회복하지 못하는 비가역적인 흡착 양상을 보였다. NMR과 FTIR 스펙트럼 조사 결과 비가역적인 흡착은 빙고링과 프탈로시아닌 곁가지의 결합부위인 ether 그룹에서 일어나는 것으로 판명되었다. 따라서 비가역적으로 흡착이 일어나는 부분을 미리 고농도에서 포화시키는 방법으로 박막을 전처리 한 후 반복실험에 사용하였다. $CuPc(OEH)_8$박막 사용 시 수십 ppm 수준부터 4 ppm의 $NO_2$ 농도까지 정량화가 가능하였고 $H_2Pc(OEH)_8$ 박막의 경우에는 수 ppm부터 35 ppb까지의 낮은 농도까지 정량화가 가능하였다. 또한, 실제 대기 조건을 모사하기 위하여 운반기체를 순수한 질소 대신 공기로 교체하여 $H_2Pc(OEH)_8$ 감응막의 성능을 실험한 결과 산소의 영향으로 센싱 가능 한계가 수백 ppb 수준으로 증가하였다. 습기가 운반기체에 포함된 경우 감지 성능에 매우 큰 영향을 미쳤다.

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One step facile synthesis of Au nanoparticle-cyclized polyacrylonitrile composite films and their use in organic nano-floating gate memory applications

  • 장석재;조세빈;조해나;이상아;배수강;이상현;황준연;조한익;왕건욱;김태욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.307.2-307.2
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    • 2016
  • In this study, we synthesized Au nanoparticles (AuNPs) in polyacrylonitrile (PAN) thin films using a simple annealing process in the solid phase. The synthetic conditions were systematically controlled and optimized by varying the concentration of the Au salt solution and the annealing temperature. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed their chemical state, and transmission electron microscopy (TEM) verified the successful synthesis, size, and density of AuNPs. Au nanoparticles were generated from the thermal decomposition of the Au salt and stabilized during the cyclization of the PAN matrix. For actual device applications, previous synthetic techniques have required the synthesis of AuNPs in a liquid phase and an additional process to form the thin film layer, such as spin-coating, dip-coating, Langmuir-Blodgett, or high vacuum deposition. In contrast, our one-step synthesis could produce gold nanoparticles from the Au salt contained in a solid matrix with an easy heat treatment. The PAN:AuNPs composite was used as the charge trap layer of an organic nano-floating gate memory (ONFGM). The memory devices exhibited a high on/off ratio (over $10^6$), large hysteresis windows (76.7 V), and a stable endurance performance (>3000 cycles), indicating that our stabilized PAN:AuNPs composite film is a potential charge trap medium for next generation organic nano-floating gate memory transistors.

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수면상에서 L-α-Dilauryl phosphatidylcholine 단분자층의 맥스웰 변위전류에 관한 연구 (A Study on the Maxwell Displacement Current in Monolayer of L-α-Dilauryl phosphatidylcholine on the Water Surface)

  • 박근호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.522-527
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    • 2015
  • 변위전류 측정법을 L-${\alpha}$-dilauryl phosphatidylcholine(DLPC) 단분자 막의 연구에 적용하였다. 변위전류는 물 표면에서 DLPC 단분자 층에서 압축과 확장에 의해 발생되었다. 맥스웰 변위전류(MDC) 발생은 분자 당 점유면적 $200{\AA}^2$ 에서 $40{\AA}^2$에 대하여 관찰하였다. 맥스웰 변위전류는 단분자 층의 압축 사이클에 대해 조사하였으며, MDC의 최대 값은 압축 사이클의 표면 압력이 처음 상승하기 바로 직전의 분자당 점유면적에서 나타나는 것을 알 수 있었다. LB막의 단분자층 표면 형태는 원자힘 현미경(AFM)으로 측정하였다. 결과적으로, AFM 이미지에 나타난 LB막의 특성은 단분자 층의 배향이 좋았으며 단분자 층의 두께는 약 5~10 nm였다.

Bacteriorhodopsin과 flavin 복합 LB막을 이용한 색채인식기능의 인공감광소자 (Bacteriorhodopsin/Flavin Complex LB Films-Based Artificial Photoreceptor for Color Recognition)

  • 최현구;정우철;민준홍;이원홍;최정우
    • KSBB Journal
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    • 제14권6호
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    • pp.643-650
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    • 1999
  • 인간시각계의 색채인식기능을 모방하여, 가시광선영역의 빛에 의해 전기신호를 발생시키는 생체분자인 bR과 flavin을 LB막으로 제작하고, 이를 이용하여 개발된 인공감광소자의 색채인식기능을 검증하였다. bR과 flavin은 LB막 상태에서 고유의 특성을 유지할 수 있었으며, 가시광선 영역의 입력광에 대해 안정한 전기신호를 발생시켰다. AFM image와 광전류의 크기를 바탕으로 bR과 flavin LB막의 제작을 위한 최적 조건을 얻을 수 있었다. bR과 flavin을 차례로 적층하여 bR/flavin 복합 LB박막을 제작하였고, 이를 이용하여 감광소자를 제작하였다. 광전류 data를 바탕으로 얻어진 action spectrum을 분석함으로써, 가시광선 영역에서 얻어지는 신호의 형태가 입력되는 빛의 파장 대(색)에 따라 다름을 알 수 있었고, 입력되는 빛의 파장과 측정된 광전류의 크기와의 상관관계를 도출할 수 있었다. 입력되는 빛의 색채(파장)에 따라 나타나는 광전류의 형태 및 크기를 비교하고 제시된 관계식을 이용함으로써, 제안한 소자가 R, G, B 뿐만 아니라 가시광선 영역의 7가지 기본 색에 대해 색채식별능력이 있음을 검증할 수 있었다.

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Q.C.M.을 이용한 메로시아닌 색소 LB막의 광학적 특성 분석 (Analysis of Optical Properties of Merocyanine Dye LB Films by Using Q.C.M.)

  • 강기호;김정명;신훈규;장정수;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.130-133
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    • 2000
  • The optical characteristics of merocyanine dyes have been investigated widely due to their possible application to the high efficiency photo-electric devices. The optical systems are mostly fabricated using vacuum evaporation. casting and Langmuir-Blodgett method and the arrangement and orientation of dye molecules is one of the most important factors in the study on the optical characteristics. In this study. we fabricated the molecular systems through the LB techniques and investigated the optical characteristics of merocyanine dye LB film using the oscillation characteristics of quartz crystal. It was quite interesting behavior that the resistance and frequency shift at the parallel resonance under the UV irradiation.

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Al/LB/Al, Au/LB/AU 전극구조에서 Arachidic Acid L-B막의 전기적 특성에 관한 비교 연구 (A Comparative Study of The Electrical Properties of Arachidic Acid L-B Film in the Al/LB/Al and Au/LB/Au Electrode Structures)

  • 오세중;김형석;이창희;김태완;김정수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.112-115
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    • 1993
  • We have studied a property of arachidic acid Langmuir-Blodgett films at room temperature with two different electrodes ; Al/LB/Al and Au/LB/Au. Since a natural oxide layer is formed on top of the Al electrode, the appropriate structure of AL/LB/Al is Al/Al$_2$O$_3$/LB/Al. To obtain a property of Pure LB film, Aua/LB/Au structure was made. In Al/Al$_2$O$_3$/LB/Al structure, a conductivity of 3.7${\times}$10$\^$-14/ S/cm was obtained by using current-voltage(I-V) characteristics. In Au/LB/AU structure, however, I-V curve was not able to be measured because of short current even in 51 layers of the LB film. A status of defects in the film was confirmed by copper decoration method. We have clearly seen a rather big difference of defect in those two above structures.

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