• 제목/요약/키워드: Organic precursor

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준 실시간 화학적 조성자료를 이용한 미세입자 연무 에피소드 규명 (Investigation on a Haze Episode of Fine Particulate Matter using Semi-continuous Chemical Composition Data)

  • 박승식;김선정;공부주;이권호;조석연;김종춘;이석조
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.642-655
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    • 2013
  • In this study, semi-continuous measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon (OC and EC), black carbon (BC), and ionic species concentrations were made for the period of April 03~13, 2012, at a South Area Supersite at Gwangju. Possible sources causing the high concentrations of major chemical species in $PM_{2.5}$ observed during a haze episode were investigated. The measurement results, along with meteorological parameters, gaseous pollutants data, air mass back trajectory analyses and PSCF (potential source contribution function) results, were used to study the haze episode. Substantial enhancements of OC, EC, BC, $K^+$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$, and CO concentrations were closely associated with air masses coming from regions of forest fires in southeastern China, suggesting likely an impact of the forest fires. Also the PSCF maps for EC, OC, $SO{_4}^{2-}$, and $K^+$ demonstrate further that the long-range transport of smoke plumes of forest fires detected over the southeastern China could be a possible source of haze phenomena observed at the site. Another possible source leading to haze formation was likely from photochemistry of precursor gases such as volatile organic compounds, $SO_2$, and $NO_2$, resulting in accumulation of secondary organic aerosol, $SO{_4}^{2-}$ and $NO{_3}{^-}$. Throughout the episode, local wind directions were between 200 and $230^{\circ}C$, where two industrial areas are situated, with moderate wind speeds of 3~5 m/s, resulting in highly elevated concentration of $SO_2$ with a maximum of 15 ppb. The $SO{_4}^{2-}$ peak occurring in the afternoon hours coincided with maximum ambient temperature ($24^{\circ}C$) and ozone concentration (~100 ppb), and were driven by photochemistry of $SO_2$. As a result, the pattern of $SO{_4}^{2-}$ variations in relation to wind direction, $SO_2$ and $O_3$ concentrations, and the strong correlation between $SO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ ($R^2=0.76$) suggests that in addition to the impact of smoke plumes from forest fires in the southeastern China, local $SO_2$ emissions were likely an important source of $SO{_4}^{2-}$ leading to haze formation at the site.

광화학증착법에 의한 직접패턴 비정질 TiOx 박막의 제조 및 저항변화 특성 (Resistive Switching Characteristic of Direct-patternable Amorphous TiOx Film by Photochemical Metal-organic Deposition)

  • 황윤경;이우영;이세진;이홍섭
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.25-29
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    • 2020
  • 광화학증착법 (PMOD; photochemical metal-organic deposition)을 이용하여 photoresist 및 etching 공정없이 pattern 된 TiOx resistive switching (RS) 소자를 제작 및 그 특성을 평가하였다. Ti(IV) 2-ethylhexanoate를 출발물질로 사용하였으며 UV 노출시간 10 min에 광화학반응이 완료됨을 FTIR 분석을 통하여 확인하였다. 200 ℃ 이하 저온공정에서 직접패턴 된 20 nm 두께의 비정질 TiOx 박막의 균일한 두께의 패턴형성을 Atomic Force Microscopy를 통하여 확인하였다. 별도의 상형성을 위한 후 열처리 공정 없이 4 ㎛ 선폭의 전극위에 형성된 20 nm 두께의 비정질 TiOx RS 소자는 4V 동작전압에서 on/off ratio 20의 forming-less RS 특성을 나타내었다. Electrochemical migration에 영향을 미치는 grain boundary가 없어 소자간 신뢰성 향상이 기대되며, flexible 기판 또는 저온공정이 요구되는 메모리 소자 공정에서 PMOD 공정이 응용될 수 있음을 보여준다. Selector를 이용하여 crossbar array 구조를 도입할 경우 매우 간단한 구조의 저비용 메모리 소자를 구현할 수 있을 것으로 기대 된다.

선택적다중이온질량분석기를 이용한 대기 중 휘발성유기화합물 실시간 동시분석법 개발 및 적용 (Development of Real-time and Simultaneous Quantification of Volatile Organic Compounds in Ambient with SIFT-MS (Selected Ion Flow Tube-Mass Spectrometry))

  • 손현동;안준건;하성용;김기범;임운혁
    • 한국대기환경학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.393-405
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    • 2018
  • Volatile organic compounds (VOCs) are representative air pollutants due to their detrimental effects on human health and their role in formation of secondary organic aerosols. Assessments and monitoring programs of VOCs using periodic grab sampling like Tedlar bags, canisters, and sorbent traps provide limited information, often with delay times of days or weeks. Selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) is an emerging analytical technique for the real-time quantification of VOCs in air. It relies on chemical ionization of the VOCs molecules in air introduced into helium carrier gas using $H_3O^+$, $NO^+$, and $O_2{^+}$ precursor ions. Real-time monitoring method of 60 VOCs in the ambient air was developed using TO-15 standard gas mixture. Calibration curves, method detection limit, and quantitation reproducibility of the target compounds were tested. Dynamic dilution system was used to dilute standard gas from 0.174 ppbv to 100 ppbv, where calibration curves showed good linearity with $r^2$> 0.95 in all target analytes. Limit of detection (LOD) all compounds were sub ppbv, and some halogenated compounds showed pptv levels. Seven consecutive analyses of target compounds showed good repeatability with relative standard deviation of less than 10%. One day monitoring of VOCs in ambient air was conducted in Geoje. Average concentration of target VOCs in Geoje were relatively lower than other regions, among which formaldehyde showed the highest concentration ($15.4{\pm}5.78ppbv$). SIFT-MS provided good temporal resolution data (1 data per 3.2 minute), which can be used for identifying ephemeral short-term event. It is expected that SIFT-MS will be a versatile monitoring platform for VOCs in ambient air.

TDMAT와 TDMAT/$NH_3$ 로 형성한 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Titanium Nitride 박막의 특성 (Film Properties of MOCVD TiN prepared by TDMAT and TDMAT/$NH_3$)

  • 백수현;김장수;박상욱;원석준;장영학;오재응;이현덕;이상인;최진석
    • 한국재료학회지
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    • 제5권7호
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    • pp.775-780
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    • 1995
  • MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Dposition) TiN 박막을 다양한 온도와 압력에서 tetrakis-dimethyl-amino-titanium(TDMAT (Ti[N($CH_3$)$_2$]$_4$))의 자체 열분해와 NH$_3$와의 반응을 사용하여 형성하였다. 비저항은 박막내의 불순물 함량에 의존하였는데 특히 XPS curve fitting 결과 주요 불순물인 탄소와 산소 같은 불순물들이 박막내에서 다양한 침입형화합물을 만들어 박막의 물리적, 전기적 특성에 영향을 준다는 것을 알았다. Metal-organic source만을 사용하여 TiN을 형성할 경우 지름이 0.5$\mu\textrm{m}$이고 aspect ratio가 3:1인 구멍에서 step coverage가 매우 우수하였으나 NH$_3$를 흘림에 따라 step coverage가 감소하는 것이 SEM으로 확인되었는데 이는 각각의 활성화에너지와 관련된 것으로 보인다.

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탄소재료의 소수성 향상 방법 및 측정 방법에 대한 고찰 (Reviews on an Improvement and Measurement of the Hydrophobicity for Carbon Materials)

  • 강유진;김유진;장민혁;조형근;윤성진;한경재;조혜령;서동진;박주일
    • 유기물자원화
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    • 제30권4호
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    • pp.41-50
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    • 2022
  • 최근 실 내·외 공기 질 등 환경 개선에 대한 관심으로 탄소흡착제의 연구가 활발하다. 기본적으로 공기질을 악화시키는 원인 물질이 대부분 휘발성유기화합물인 것을 감안한다면, 탄소재료의 소수성을 개선하여 더 우수한 제거 효율을 확보하는 것이 중요하다. 본 논고는 탄소의 소수성 향상 방법과 소수성 측정 방법을 고찰하고자 한다. 일반적으로, 탄소재료의 소수성을 향상시키는 방법으로 열처리, 산 및 알카리 처리, 소수성 물질들을 이용한 코팅 및 침지 등이 알려져있다. 이러한 방법들을 통해 탄소재료의 소수성 향상은 가능하나, 탄소재료(특히 활성탄)의 기공 구조를 붕괴시키거나 흡착능력을 감소시키는 등의 한계점이 있다. 따라서, 본 논고에서는 일반적으로 사용되는 탄소재료의 소수성 향상방법에 더하여 재료의 전구체 변환 방법에 대해서도 간단히 소개하고자 한다. 더불어, 소수성개질의 여부를 판단하기위해 사용하고 있는 분석 기법들을 본 논고에 소개하며, 탄소재료에 대한 이해를 높이고자 한다.

In-situ Synchrotron Radiation Photoemission Spectroscopy Study of Property Variation of Ta2O5 Film during the Atomic Layer Deposition

  • Lee, Seung Youb;Jeon, Cheolho;Kim, Seok Hwan;Lee, Jouhahn;Yun, Hyung Joong;Park, Soo Jeong;An, Ki-Seok;Park, Chong-Yun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.362-362
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    • 2014
  • Atomic layer deposition (ALD) can be regarded as a special variation of the chemical vapor deposition method for reducing film thickness. ALD is based on sequential self-limiting reactions from the gas phase to produce thin films and over-layers in the nanometer scale with perfect conformality and process controllability. These characteristics make ALD an important film deposition technique for nanoelectronics. Tantalum pentoxide ($Ta_2O_5$) has a number of applications in optics and electronics due to its superior properties, such as thermal and chemical stability, high refractive index (>2.0), low absorption in near-UV to IR regions, and high-k. In particular, the dielectric constant of amorphous $Ta_2O_5$ is typically close to 25. Accordingly, $Ta_2O_5$ has been extensively studied in various electronics such as metal oxide semiconductor field-effect transistors (FET), organic FET, dynamic random access memories (RAM), resistance RAM, etc. In this experiment, the variations of chemical and interfacial state during the growth of $Ta_2O_5$ films on the Si substrate by ALD was investigated using in-situ synchrotron radiation photoemission spectroscopy. A newly synthesized liquid precursor $Ta(N^tBu)(dmamp)_2$ Me was used as the metal precursor, with Ar as a purging gas and $H_2O$ as the oxidant source. The core-level spectra of Si 2p, Ta 4f, and O 1s revealed that Ta suboxide and Si dioxide were formed at the initial stages of $Ta_2O_5$ growth. However, the Ta suboxide states almost disappeared as the ALD cycles progressed. Consequently, the $Ta^{5+}$ state, which corresponds with the stoichiometric $Ta_2O_5$, only appeared after 4.0 cycles. Additionally, tantalum silicide was not detected at the interfacial states between $Ta_2O_5$ and Si. The measured valence band offset value between $Ta_2O_5$ and the Si substrate was 3.08 eV after 2.5 cycles.

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Solution-Processed Nontoxic and Abundant $Cu_2ZnSnS_4$ for Thin-Film Solar Cells

  • 문주호
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.65-65
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    • 2012
  • Copper zinc tin sulfide ($Cu_2ZnSnS_4$, CZTS) is a very promising material as a low cost absorber alternative to other chalcopyrite-type semiconductors based on Ga or In because of the abundant and economical elements. In addition, CZTS has a band-gap energy of 1.4~1.5eV and large absorption coefficient over ${\sim}10^4cm^{-1}$, which is similar to those of $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) regarded as one of the most successful absorber materials for high efficient solar cell. Most previous works on the fabrication of CZTS thin films were based on the vacuum deposition such as thermal evaporation and RF magnetron sputtering. Although the vacuum deposition has been widely adopted, it is quite expensive and complicated. In this regard, the solution processes such as sol-gel method, nanocrystal dispersion and hybrid slurry method have been developed for easy and cost-effective fabrication of CZTS film. Among these methods, the hybrid slurry method is favorable to make high crystalline and dense absorber layer. However, this method has the demerit using the toxic and explosive hydrazine solvent, which has severe limitation for common use. With these considerations, it is highly desirable to develop a robust, easily scalable and relatively safe solution-based process for the fabrication of a high quality CZTS absorber layer. Here, we demonstrate the fabrication of a high quality CZTS absorber layer with a thickness of 1.5~2.0 ${\mu}m$ and micrometer-scaled grains using two different non-vacuum approaches. The first solution-processing approach includes air-stable non-toxic solvent-based inks in which the commercially available precursor nanoparticles are dispersed in ethanol. Our readily achievable air-stable precursor ink, without the involvement of complex particle synthesis, high toxic solvents, or organic additives, facilitates a convenient method to fabricate a high quality CZTS absorber layer with uniform surface composition and across the film depth when annealed at $530^{\circ}C$. The conversion efficiency and fill factor for the non-toxic ink based solar cells are 5.14% and 52.8%, respectively. The other method is based on the nanocrystal dispersions that are a key ingredient in the deposition of thermally annealed absorber layers. We report a facile synthetic method to produce phase-pure CZTS nanocrystals capped with less toxic and more easily removable ligands. The resulting CZTS nanoparticle dispersion enables us to fabricate uniform, crack-free absorber layer onto Mo-coated soda-lime glass at $500^{\circ}C$, which exhibits a robust and reproducible photovoltaic response. Our simple and less-toxic approach for the fabrication of CZTS layer, reported here, will be the first step in realizing the low-cost solution-processed CZTS solar cell with high efficiency.

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스티릴피리딘 곁사슬기를 가지는 용해성 폴리이미드의 합성과 광배향 (Synthesis and Photoalignment of Soluble Polyimides with Styrylpyridine Side Groups)

  • 김진우;김민우;안득균;김우식
    • 폴리머
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    • 제33권3호
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    • pp.207-212
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    • 2009
  • 감광성 폴리이미드의 전구체 폴리이미드는 2, 2, 2-트리플루오르에탄 디안하이드라이드의 유도체와 3,3'-디히드록시-4,4'-디아미노비페닐로부터 제조하였다. 감광성 폴리이미드(PI-SP6와 PI-SP12)는 전구체 폴리이미드와 감광성 2-스티릴피리딘알킬렌(헥실렌과 도데실렌)유도체로부터 제조하였다. 합성한 광반응성 폴리이미드는 여러 가지 유기 용매에 잘 녹았다. 감광성 폴리이미드의 초기 열분해온도는 $350^{\circ}C$였다. PI-SP6와 PI-SP12의 유리전이온도는 $130^{\circ}C$$85^{\circ}C$였다. 이는 헥실렌기를 가지는 PI-SP6 보다 도데실렌기를 가지는 PI-SP12가 유연하다는 것을 의미한다. 이들 감광성 고분자의 필름은 $250^{\circ}C$에서도 90%의 투과율을 유지하였다. 이 결과는 이들 감광성 폴리이미드가 투명성 및 내열성이 우수한 고분자라는 것을 의미한다. PI-SP6와 PI-SP12는 $1.5\;J/cm^2$ 광량에서 이색비가 각각 0.01과 0.03이었다. 이 결과는 광배향에 유연한 알킬렌 스페이서를 가지는 감광성 폴리이미드가 보다 효과적이라는 것을 뜻한다.

고정화 Thermolysin을 사용한 아스파탐 전구체의 최적 합성조건 선정 (Synthetic Conditions of an Aspartame Precursorby Immobilized Thermolysin)

  • 한민수;김우정
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.564-570
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    • 1995
  • Aspartame의 전구체인 BzAPM을 고정화 thermolysin으로 합성할 때 최적 조건을 찾고자 기질의 농도, 반응 pH 및 온도 그리고 금속이온, benzoic acid, Phe, NaCl의 농도가 어떤 영향을 주는지 조사하였다. 반응기질인 PheOMe와 BzAsp를 25% DMSO 및 20% PEG 200이 함유된 유기 용매계에서 반응시켰다. Bz-Asp의 농도를 100 mM로 일정하게 하였을 때 BzAPM의 합성 속도는 PheOMe의 농도가 증가함에 따라 직선형으로 증가하였으며, PheOMe의 농도를 300 mM로 하고 Bz-Asp의 농도를 변경시킨 경우에는 200 mM에서 반응 속도가 최고에 달하였다. BzAPM의 생산을 위한 최적 pH는 6.1 전후로 나타났으며, 최적 반응 온도는 $40^{\circ}C$이었다. 2가 금속 이온을 5mM로 첨가했을 때, $Zn^{2+},\;Mg^{2+},\;Fe^{2+},\;Cu^{2+}$이온은 고정화 thermolysin의 BzAPM 합성 수율을 저하시켰으나, $Co^{2+}$ 이온은 합성 수율을 2배 정도 증가시키는 것으로 확인되었다. $Co^{2+}$ 이온을 $Ca^{2+}$ 이온과 함께 첨가하면 $Co^{2+}$이온만 첨가할 때보다 합성 수율이 높게 나타났다. Benzoic acid와 Phe이 BzAPM의 합성을 저해하는 것으로 나타났으며, NaCl도 10% 농도로 첨가시에 합성을 약 25% 저하시켰다.

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실란 기능화 양친성 고분자 전구체를 이용한 소수성 항균물질 담지 나노 입자 제조 및 항균 특성 (Preparation of Hydrophobic Antimicrobal Compounds Encapsulated Nanoparticles Using Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer Precursor and Their Antimicrobial Properties)

  • 김나혜;김주영
    • 접착 및 계면
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    • 제18권1호
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    • pp.13-24
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    • 2017
  • 본 연구에서는 50 wt%의 매우 높은 담지량과 70%의 높은 고형분을 가지면서도 물속이나 다양한 제품에 나노 입자 형태로 분산이 가능한 새로운 형태의 소수성 항균 물질 담지 나노 입자를 제조하였다. 실란 기능화 양친성 고분자 전구체(Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer Precursor; 이하 AAPP)와 다양한 실란 화합물을 이용하여 전형적인 Hydrolytic Sol-Gel 공정으로 제조된 수분산 유-무기 하이브리드 나노 입자들을 제조하고, 이를 이용하여서 나노 침전법을 사용하여서 소수성 항균물질을 고함량으로 담지할 수 있는 새로운 공정으로 소수성 항균물질인 Eugenol이 담지된 유-무기 하이브리드 형태의 나노입자 제조하였다. 나노 입자 제조시 제조 조건의 변화에 따른 나노 입자들의 크기, 담지량, 항균 활성 및 방출거동 등에 영향을 미치는 인자들을 조사하였다. 나노 입자의 종류에 관계없이 Minimal Inhibitory Concentration (MIC)는 50 mg/ml로 동일하였고, 모든 균주에서 99 %에 해당하는 우수한 항균력과 Pseudomonas aeruginosa (PSE)를 제외하고는 2주 이상의 항균 지속력을 나타내었다. 특히, Tetraethoxysilane (TEOS)를 첨가한 경우에는 견고한 무기물 도메인으로 인해 가장 높은 담지량 (50 wt.%)과 서방출 (Sustained release)을 나타내었고, Hexanediol (HD)을 첨가한 경우에는 HD 자체의 항균력과 용매로서의 역할도 하였기 때문에 가장 높은 항균력과 70%의 고형분을 나타내었다.