Kim, Dae Wook;Moon, Jeong-Mi;Park, Soyoung;Choi, Joon Sig;Cho, Woo Kyung
Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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제68권
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pp.42-47
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2018
This work reports a facile and effective antibacterial coating for oxide substrates. As a coating material, a random copolymer, abbreviated as poly(TMSMA-r-PEGMA), was synthesized by radical polymerization of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSMA) and poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PEGMA). Polymeric self-assembled monolayers of poly(TMSMA-r-PEGMA) were formed on various inorganic oxide substrates, including silicon oxide, titanium dioxide, aluminum oxide, and glass, via the simple dip-coating process. The polymer-coated substrates were characterized by ellipsometry, contact angle measurements, and X-ray photoelectron spectroscopy. The bacterial adhesion on the polymer-coated substrates was completely suppressed compared to that on the uncoated substrates.
Block copolymers consisting of poly(rbenzyl L-glutamate) (PBLG) as the hydrophobic part and poly(ethylene oxide) (PEO) as the hydrophilic part were synthesized and characterized. Polymeric micelles of the block copolymers (abbreviated GEG) were prepared by a dialysis method. The GEG block copolymers were associated in water to form polymeric micelles, and the critical micelle concentration (CMC) values of the block copolymers decreased with increasing PBLG chain length in the block copolymers. Transmission electron microscopy (TEM) observations revealed polymeric micelles of spherical shapes. From dynamic light scattering (DLS) study, sizes of polymeric micelles of GEG-1, GEG-2, and GEG-3 copolymer were 106.5±59.2 nm, 79.4±46.0 nm, and 37.9±13.3 nm, respectively. The drug loading contents of GEG-1, GEG-2 and GEG-3 polymeric micelles were 12.6, 11.9, and 11.0 wt %, respectively. These results indicated that the drugloading contents were dependent on PBLG chain length in the copolymer; the longer the PBLG chain length, the more the drug-loading contents. Release of norfloxacin (NFX) from the nanoparticles was slower in higher loading contents of NFX than in lower loading contents due to the hydrophobic interaction between PBLG core and NFX.
Hydroxy-terminated polyether의 새로운 합성방법인 양이온 개환 공중합에 의해서 Ethylene oxide와 Tetrahydrofuran을 공중합 하였다. 중합은 1,4-Butandiol 존재 하에 $BF_3$ THF를 촉매로 반응이 진행되어 잘 제어된 Polyetherdiol을 합성할 수 있었다. Polyurethane 반응은 Polyetherdiol과 경화제로써 I-PDI/N-100 혼합물을 사용하였고, 경화촉매로 TPB/MA 혼합물을 사용하여 합성하였다. 이렇게 합성된 Polyurethane은 현재 미국에서 시판중인 ATK HTPE를 이용한 Polyurethane과 기계적 특성과 경화 거동을 비교 분석하였다.
Rayon 분리막에 poly(ethylene oxide) (PEO)를 코팅하고 potassium polyacrylate (PAAK)-KOH 하이드로겔 전해질을 사용하여 기계적 강도 및 전기화학적 성질을 시험하였고, 이를 활성탄 수퍼커패시터에 적용하여 커패시터 특성을 조사하였다. PEO 코팅량의 증가에 따라 기계적 강도는 증가하였으며, PEO 함량을 5 wt.% 이하로 유지하면 이온전도도가 $10^{-2}S\;cm^{-1}$ 이상을 유지하여 실제 커패시터에의 활용이 가능하였다. 결과적으로 Rayon/PEO 분리막과 PAAK/KOH 전해질을 적용한 활성탄 수퍼커패시터는 $1000mV\;s^{-1}$의 높은 스캔속도에서도 비축적용량이 1000 사이클까지 안정하게 나타나는데, 이는 PEO 코팅이 Rayon의 장섬유 필라멘트간 엉킴점을 고정시켜 고출력 안정성을 얻을 수 있기 때문이다.
Indium zinc oxide($In_2O_3-ZnO$, IZO) 박막이 poly(ethylene terephthalate) 플렉시블 기판위에 rf 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 $Ar/O_2$ 혼합 가스하에서 rf power, 공정압력 및 IZO 두께를 변화하여 증착되었다. 공정압력이 증가됨에 따라서 증착속도는 약간씩 증가되었고 투과도에는 거의 변화가 없었으나 저항도는 증가되었다. rf power의 증가에 대하여는 증착속도가 크게 증가하였고 투과도는 미소한 변화를 보였으며 저항도는 최저점을 보인 후에 증가하였다. 가장 낮은 저항을 보인 1 mTorr와 90 W의 공정조건에서 IZO 박막의 두께변화를 실시하여 최적의 두께를 찾고자 하였다. $1,500{\AA}$ 두께의 IZO 박막이 가장 낮은 저항도를 나타냈고 염료의 최대흡수 파장영역 주변에서 높은 투과도를 보였다. 두께가 다른 투명전극들을 이용하여 제조된 태양전지의 에너지 변환효율을 측정한 결과, $1,500{\AA}$ 두께의 IZO 전극을 사용한 셀에서 2.88%의 최대 변환효율을 보였다.
염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막을 제조하였다. 고분자물질로는 Poly(ethylene oxide) (PEO)를 사용하였으며, 가소제로서 poly(ethylene glycol) (PEG)를 첨가하였고, 전해질염 및 $I^-/{I_3}^-$의 공급원으로서 KI 및 $I_2$를 첨가하여 고분자 전해질막을 제조하였으며, 이와 같은 고분자 전해질막을 바탕으로 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 고분자 전해질 내의 가소제로서의 PEG 함량은 0%에서 85%의 범위로 변화하였다. 이러한 PEG 함량 전 구간에서 고분자 전해질막은 그 형태를 자체적으로 유지하는(self supporting) 완벽한 고체 전해질막의 형태로 제조되었다. PEG 함량이 증가하면서 전해질막을 통한 이온전도도와 ${I_3}^-$ 이온의 확산도계수는 증가하였다. 염료감응형 태양전지에 있어서는 고분자 전해질막 내의 PEG 함량이 증가하면서 그 효율이 증가함을 볼 수 있었다.
본 연구는 리튬 이차전지용 고분자 전해질 복합재료에 관한 것으로, 고분자는 poly(ethylene oxide)(PEO)와 poly(methyl methacrylate) (PMMA) 블렌드를 사용하고, 용매로는 Ethylene carbonate(EC), 그리고 $LiClO_4$를 리튬염으로 하는 전해질 복합체 필름을 제조하였으며, PMMA의 함유량에 따른 고분자 전해질의 전기화학적 특성을 관찰하였다. 제조된 고분자 전해질의 결정화도와 이온전도도는 시차주사열량계(DSC)와 주파수반응분석기(FRA)로 분석하였다. 그 결과 PMMA의 함량을 증가시킴에 따라서, PEO의 결정 영역이 감소하고 이온전도도가 증가하였다. 또한, PMMA의 함량이 20 wt.% 이상인 경우, 고분자 블렌드필름에서 상분리되는 현상을 관찰하였다. 즉, SEM 분석결과에 의해서, PMMA 주성분 영역과 PEO 주성분 영역의 구분이 가능하였다. 고분자 전해질의 이온전도도는 20 wt.% 첨가한 경우 가장 큰 이온전도도를 가지며, 함유량이 20 wt.% 이상에서는 PMMA 상의 증가로 인해 다소 감소된 이온전도도 변화를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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