• 제목/요약/키워드: Mesoporous materials

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Synthesis of an Ordered Porous SiCN Ceramic Film by Self-Assembly of Inorganic-Organic Diblock Copolymer

  • Nghiem Quoc Dat;Kim Dong-Pyo
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.296-296
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    • 2006
  • Highly temperature stable mesoporous materials have excellent properties and potential applications. Here we show a novel poly(vinyl)silazane-block-polystyrene diblock copolymer, which was synthesized by controlled/living free radical polymerization with reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) route. The obtained diblock copolymer occurs the phaseseparation on the nanoscale to form ordered nanostructure, which is converted to mesoprorous ceramic after heating at 800oC. This route demonstrates the preparation of highly temperature stable mesoporous silicon carbon nitrides (SiCN) ceramic film directed from highly cross-linking poly(vinyl)silazane blocks with high ceramic yield, which is different from previous pathway.

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산소환원반응을 위한 니켈-텅스텐 카바이드 나노입자 담지 메조포러스 카본 촉매의 단일 합성 및 그 특성 평가 (One-pot Synthesis of Nickel and Tungsten Carbide Nanoparticles Supported Mesoporous Carbon Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction)

  • 김혜민
    • 한국표면공학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.179-184
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    • 2018
  • In this study, Ni and tungsten carbide (WC) nanoparticles are simultaneously synthesized with the mesoporous carbon nanoparticles (CNP) using a solution plasma processing (SPP) in the benzene. The Ni and WC nanoparticles were formed through the sputtering effect of electrodes during discharge, and mean time CNP were formed through reduction reaction. TEM observation showed that loaded Ni and WC nanoparticles were evenly dispersed on the CNP. The results of electrochemical analysis demonstrated that an introduction of Ni nanoparticles promoted to improve catalytic activity for oxygen reduction reaction (ORR). Moreover, Ni-WC/CNP lead to fast electron transfer process compared to that of WC/CNP. Therefore, the inexpensive Ni-WC/CNP might be a promising as catalytic material for cathodes in fuel cell applications.

층상이중 수산화물을 이용한 5가 비소 흡착 특성 (Adsorption of Arsenate on the Synthesized Layered Double Hydroxide Materials)

  • 최영무;최원호;김정환;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권1B호
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    • pp.91-96
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    • 2009
  • LDH(Layered double hydroxide) 물질을 제조하고 이를 이용하여 비소를 흡착시키는 실험을 수행하였다. TEM을 이용하여 제조한 LDH 물질의 형상을 살펴본 결과 열처리를 거친 시료는 나노크기의 결정화된 구조를 가지고 있고 열처리를 거치지 않은 시료는 아직 결정화가 완전히 이루어지지 않았으며 크기도 마이크로 범위에서 나타났다. X선 회절분석 결과를 보면 이 같은 결과가 뚜렷이 나타났으며, 열처리를 거친 경우는 뚜렷한 결정화를 보이고 있었다. $N_2$ 흡착 및 탈착 결과를 통해 LDH가 mesoporous한 공극 형태를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 비표면적은 열처리를 거친 시료가 열처리를 거치지 않은 시료보다 2배 이상 크게 나타났다. 흡착 등온 실험 결과에서도 두 시료는 비슷한 흡착량을 보이며 기존 철산화 물에 못지않은 흡착능을 나타내고 있다. 금번에 합성한 Mg Fe-LDH 물질을 이용하여 토양 및 지하수의 비소 제거 공정에 적용할 수 있음을 확인하였다.

양자점을 이용한 고감도 마이크로 비드의 제조 및 특성 (Fabrication and Characterization of CdSe/ZnS-QDs Incorporated Microbeads for Ultra-sensitive Sensor Applications)

  • 이동섭;이종철;이종흔;구은회
    • 한국세라믹학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.189-194
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    • 2010
  • Compared with organic fluorophores, semiconductor quantum dots (QDs) have the better properties such as photostability, narrow emission spectra coupled to tunable photoluminescent emissions and exceptional resistance to both photo bleaching and chemical degradation. In this work, CdSe/ZnS QDs nanobeads were prepared by the incorporation of CdSe/ZnS QDs with mesoporous silica to use as the optical probe for detecting toxic and bio- materials with high sensitivity, CdSe/ZnS core/shell QDs were synthesized from the precursors such as CdO and zinc stearate with the lower toxicity than pyrotic precursors. The QD-nanobeads were characterized by transmission electron microscopy, FL microscopy, UV-Vis and PL spectroscopy, respectively.

High-Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells by Extended Spectral Response Utilizing Dye Selective Positioning Method

  • 이도권;박세웅
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.12.1-12.1
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    • 2010
  • We have developed a facile method to position different dyes (N719 and N749) sequentially in a mesoporous TiO2 layer through selective desorption and adsorption processes. Only upper part of the first adsorbed N719 dye was selectively removed by the desorption solution formulated with polypropylene glycol and tetrabutylammonium hydroxide without any damages of the dye. The desorption depth was controlled by the number of desorption process. Multi-dyed dye-sensitized solar cells (MDSSC) were fabricated by utilizing the method and their photovoltaic properties were investigated. From the incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) measurement, it was found that the MDSSC exhibited the extended spectral response for the solar spectrum while without decrease of maximum IPCE value compare to the DSSCs using one kind of dye (N719 or N749). The highest photocurrent density of 19.3 mA/cm2 was obtained from the MDSSC utilizing $15\;{\mu}m$ N719 / $14\;{\mu}m$ N749 bi-layered mesoporous TiO2 film. The photocurrent density was 25% and 8% higher than that of the DSSC using only N719 and N749 dye as a sensitizer, respectively. The power conversion efficiency of 9.8% was achieved from the MDSSC under the AM 1.5G one sun illumination.

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Carbon-13 CP MAS NMR Study on Structures of Octadecyl Chains Influenced by Co-Presence of 3-Aminopropyl Chains on SBA-15

  • Han, Oc-Hee;Bae, Yoon-Kyung;Jeong, Soon-Yong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권2호
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    • pp.405-407
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    • 2008
  • Functionalized SAB-15 samples by octadecyltrimethoxysilane (OTC) were studied by 13C magic angle spinning (MAS) cross polarization (CP) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. In the SBA-15 sample fully functionalized by 3-aminopropyltrimethoxysilane (APS) and OTC in 1:1 molar ratio, octadecyl chains were observed to have, on average, more trans conformation than those in the SBA-15 samples fully modified by OTC only. Our results confirm that long chain molecules tend to organize themselves better in the co-presence of short chain molecules on the surface of mesoporous materials by packing of the different length chains in an interdigitized fashion even when the short chains are long enough to have three carbons and a functional group at the ends. In addition, our results indicate that solid-state 13C CP MAS NMR spectroscopy is a simple and non-destructive method to probe the molecular structures of the domains composed of long alkyl chains.

메조포러스 분자체에 담지된 Pt/Pd 촉매상에서 납사분해 잔사유의 방향족 화합물 수소화 특성 (Hydrogenation Characteristics of Aromatics in Residue Oil of Naphtha Cracking on Pt/Pd Impregnated Mesoporous Molecular Sieve)

  • 최종화;정순용;오성근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권6호
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    • pp.675-682
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    • 2005
  • 불화실리콘산($H_2SiF_6$)과 질산알루미늄의 혼합 수용액을 주형으로 사용되는 $C_{16}TMABr$(cethyltrimethylaminonium bromide)용액에 첨가하여 불화실리콘산의 hydrolysis 반응에 의해서 메조포러스 분자체(Al-MMS)를 합성하였다. 합성된 분자체를 분석한 결과 비표면적이 $981m^2/g$이고, 기공 크기가 $39{\AA}$ 부근에서 균일함을 보이는 메조포러스 분자체가 합성되었으며, $NH_3$-TPD 결과 산의 세기가 크지 않음을 알 수 있었다. 합성된 담체가 납사분해 잔사유에 포함되어 있는 방향족 화합물의 수소화 반응에 대한 촉매 담체로써 적용 가능한가를 조사하기 위해서 Pt 및 Pd의 금속 성분을 담지시킨 후, 납사 분해 잔사유에 많이 포함되어 있는 방향족 화합물인 나프탈렌을 모델화합물로 정하고 나프탈렌의 수소화 반응에 대한 온도별 전환율, 반응속도 상수, 활성화 에너지를 조사하였다. 또한, 다른 메조포러스 담체와 상용담체를 이용하여 촉매를 제조한 후 같은 방법으로 비교하였다. 그 결과 PtPd/Al-MMS 촉매가 우수한 탈방향족 활성과 황저항성을 나타내었으며, 다른 메조포러스 담체 및 상용 담체와 비교한 결과 활성이 우수하게 나타났다. 실제 납사분해 잔사유의 일종인 PGO(pyrolized gas oil)를 원료로 실험해 본 결과 활성이 우수하게 나타났으며 Pd/Al-MMS 촉매는 납사분해 잔사유에 포함된 방향족 화합물의 수소화 촉매로써 응용 가능성을 보였다.

실리카 템플레이트를 이용하여 다공성 중공형태를 갖는 LiMn2O4 합성 및 전기화학적 특성 연구 (Synthesis and Electrochemical Performance of Mesoporous Hollow Sphere Shape LiMn2O4 using Silica Template)

  • 류성현;류광선
    • 전기화학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.184-190
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    • 2011
  • 다공성 중공형태의 $LiMn_2O_4$는 실리카 템플레이트과 침전법에 의해 합성되었다. 합성한 $LiMn_2O_4$는 나노사이즈의 1차입자를 가지며 다공성 중공형태를 가지고 있었다. 실리카 템플레이트의 제거는 NaOH를 이용하여 화학적 에칭법이 사용되었다. NaOH의 농도를 높여줌에 따라 망간산화물 입자 크기가 증가 하며 다공성의 중공구가 형성되었다. X-선 회절 분석을 통하여 합성된 $LiMn_2O_4$는 Fd3m의 공간 그룹을 가지는 스피넬 구조가 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 실리카와 망간염의 비율을 높여주었을 경우 합성된 $LiMn_2O_4$는 1차입자의 크기는 감소한다. 실리카와 망간염의 비율이 1 : 9 이상인 경우에서 마이크론 단위의 정방정계의 $LiMn_2O_4$가 합성되었다. 다공성 중공형태의 $LiMn_2O_4$의 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 2032형태의 코인셀을 제작하여 충/방전 테스트를 하였다. 나노사이즈의 1차입자를 가진 시료의 경우에는 마이크론 사이즈의 1차입자를 가진 시료보다 용량은 낮았지만 용량유지율은 향상되는 것 확인 할 수 있었다.

OMC Nano-emulsion을 포집하고 있는 Nano-TiO$_2$-Paste의 합성과 화장품의 응용 (Inorganic-organic nano-hybrid; Preparation of Nano-sized TiO$_2$ Paste Trapped OMC Nano-emulsion and it's Application for Cosmetics)

  • Byung Gyu, Park;Jong Heon, Kim;Jin Hee, Im;Kyoung Chul, Lee
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.181-187
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    • 2004
  • 화장품에서 유기 화합물인 OMC(octyl methoxy cinnamate)와 무기 소재인 TiO$_2$가 자외선 차단제로 가장 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 OMC는 skin trouble이 있고, TiO$_2$는 첨가량에 비해서 자외선 차단 효율이 OMC보다 낮고 입자의 크기효과에 의해 백탁 현상이 나타나는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 두 성분이 갖는 단점을 보완하는 방법으로 OMC를 나노에멀젼시키고, 이 나노에멀젼-OMC를 나노-TiO$_2$ 미립자로 포접하여 자외선 차단효과를 극대화 하면서, 피부에 OMC가 직접적으로 적용하지 못하도록 하는 방법을 연구하였다. 특히 계면활성제를 boundary로 하는 유기/무기 hybrid nano-material에서 TiO$_2$ 미립자와 OMC-에멀젼이 나노 크기가 되면 백탁 현상이 나타나지 않는 투명한 화장품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 나노-에멀젼 OMC를 TiO$_2$로 포집하는 과정에서 hydrophilic character를 갖는 레시친으로 TiO$_2$를 안정화하여 보습성을 더욱 향상시켰다. 합성한 inorganic-organic hybrid nano-material는 TEM을 이용하여 나노 미립자의 morphologies를 규명하였고, UV-Visible spectrometer를 이용하여 자외선 흡수를 측정하였다. 또한 X-ray diffractometer를 이용하여 나노-에멀젼 OMC를 포집하고 있는 TiO$_2$ 미립자가 갖는 특성인 pore의 크기와 구조를 측정하였다. 화장품적인 응용으로서 SPF analyzer 측정결과 기존의 powder-OMC에 비하여 우수한 자외선 차단 효과를 나타내었으며, OMC의 피부 침투도 훨씬 줄일 수 있어 OMC의 피부 부작용을 크게 줄일 수 있을 것이다.>$\pm$0.06 $\mu$g/g 범위였다. 4. 날결명자 분말첨가군 각 조직에 축적된 카드뮴 함량이 제일 낮았던 C4를 Cl과 비교한 결과 뇌, 심장, 비장, 간, 폐, 고환, 신장, 대퇴부근육, 다리뼈에 각각 49.03, 22.56, 36.02, 35.75, 41.75, 36.20, 37.00, 22.77, 56.67 %의 감소를 보였으며, 각 장기의 함량은 뇌<다리뼈<대퇴부 근육<고환<폐<심장<비장<신장<간 순 이었다. 5. 카드뮴 총 섭취량으로 장기 및 조직의 카드뮴 평균함량에 대한 축적율은 카드뮴만 섭취한 군(Cl) 의 경우 7.14%이었으며, 결명자 분말 첨가군인 C2, C3, C4군의 경우 각각 4.91, 4.81, 4.50 %이었다. 6. 체모의 카드뮴 함량은 Cl군이 가장 높았고, 결명자 첨가군들의 카드뮴 함량은 6주째까지 모든 시험군에서 증가하는 경향을 보였으며, 6주 이후에는 감소되는 경향을 보였다. 7. 분변 중 카드뮴 함량은 C4군이 가장 높았고, 결명자 첨가군들의 카드뮴 함량은 C3군과 C4군을 제외한 나머지 군들에서 완만하게 증가하는 경향을 보였으며, 6주째에 카드뮴 함량이 감소되는 경향을 보였다가 6주 이후에 다시 카드뮴 함량이 증가하는 경향이었다.erefore the guidelines for iron supplementation and nutritional education to improve their iron status should be provided.한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에 이용되는 탄소량이 거의 없고, 적은 alkalinity 소모에 의한 경제적 이익 등 장점을 가진 공정으로 보여 진다.수록 푹신한 감이 있는