The micellization of dodecylpyridinum chloride (DPC) assembled on aqueous gold nanoparticles has been studied as a function of concentration using Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS). At the low concentration, the strong SERS band of the benzene ring moiety was observed at 1025 $cm^{-1}$, and assigned to “trigonal ring breathing”. According to high concentration of DPC, a new strong band was also appeared at 1012 $cm^{-1}$, which was assigned to “totally symmetry ring breathing”. The difference of two spectra seems to ascribe to the geometry of polar head group, i.e., pyridinium cation. These geometry exist flat-down at low concentration, whereas standing-up or tilted geometry at high concentration. The critical micelle concentration (CMC) was first obtained from the ratio of intensities of the two bands related to the benzene ring moiety by vibrational spectroscopy, and was about 28 mM. After the CMC, the benzene ring moiety in the micelle state was more restricted than in monomer state because there is no more change of intensities at 1012 $cm^{-1}$. In addition, the size of gold-assembled micelle was estimated using light scattering and it was about 328.3 nm.
Possible role of hydrogen atoms on the formation of microcrystalline silicon films was schematically investigated using a plasma enhanced chemical vapor deposition system. A layer-by-layer technique that can alternate deposition of ${\alpha}$-Si thin film and then exposure of H2 plasma was used for this end. The experimental process was extensively carried out under different hydrogen plasma times (t2) at a fixed number of 20 cycles in the deposition. structural properties, such as crystalline volume fractions and grain shapes were analyzed by using a Raman spectroscopy and a scanning electron microscopy. Electrical transports were characterized by the temperature dependence of the dark conductivity that gives rise to the calculation of activation energy (Ea). Optical absorption was measured using an ultra violet spectrophotometer, resulting in the optical energy gap (Eopt). Our experimental results indicate that both of the hydrogen etching and the structural relaxation effects on the film surface seem to be responsible for the growth mechanism of the crystallites in the ${\mu}$c-si films.
We prepared blocking layers by adding 0.0 ~ 0.6 wt% nano diamond blends (DBs) to $TiO_2$ blocking layers to improve the energy conversion efficiencies (ECEs) of dye sensitized solar cells (DSSCs). TEM and micro-Raman spectroscopy were used to characterize the microstructure and phases of DBs, respectively. Optical microscopy and FE-SEM were used to analyze the microstructure of the $TiO_2$ blocking layer with DBs. UV-VIS-NIR spectroscopy was used to determine the absorbance of the working electrodes. A solar simulator and a potentiostat were used to determine the photovoltaic properties and the impedance of the DSSCs with DBs. From the results of the DBs analysis, we determined a 6.97 nm combination of nano diamonds and graphite. We confirmed that ECE increased from 5.64 to 6.48 % when the added DBs increased from 0.0 to 0.2 wt%. This indicates that the effective surface area and electron mobility increased when DBs were added to the $TiO_2$ blocking layer. Our results indicate that the ECE of DSSCs can be enhanced by adding an appropriate amount of DBs to the $TiO_2$ blocking layers.
Diamond-like carbon (DLC) coating was studied to be a good tribological problem-solver due to its low friction characteristics and high hardness. However, generally hydrogenated DLC film has shown a weak thermal stability above $300^{\circ}C$. However, the silicon doping DLC process by DC pulse plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) for the new DLC coating which has a good characterization with thermal stability at high temperature itself has been observed. And we were discussed a process for optimizing silicon content to promote a good thermal stability using various tetramethylsilane (TMS) and methane gas at high-temperature. The chemical compositions of silicon-containing DLC film was analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) before and after heat treatment. Raman spectrum analysis showed the changed structure on the surface after the high-temperature exposure testing. In particular, the hardness of silicon-containing DLC film showed different values before and after the annealing treatment.
Park, Myung-Hyun;Ha, Ji-Hwan;Song, Hyeonjun;Bae, Joonwon;Park, Sung-Hoon
Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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제68권
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pp.387-392
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2018
Various technical approaches and concepts have been proposed to develop conductive super-hydrophobic (SH) surfaces. However, most of these approaches are not usable in practical applications because of insufficient adhesion and cost issues. Additionally, durability and uniformity issues are still in need of improvement. The goal of this research is to produce a large-area conductive SH surface with improved adhesion performance and uniformity. To this end, carbon nanotubes (CNT) with a high aspect ratio and elastomeric polymer were utilized as a conductive filler and matrix, respectively, to form a coating layer. Additionally, nanoscale silica particles were utilized for stable implementation of the conductive SH surface. To improve the adhesion properties between the SH coating layer and substrate, pretreatment of the substrate was conducted by utilizing both wet and dry etching processes to create specific organic functional groups on the substrate. Following pretreatment of the surface, a zirco-aluminate coupling agent was utilized to enhance adhesion properties between the substrate and the SH coating layer. Raman spectroscopy revealed that adhesion was greatly improved by the formation of a chemical bond between the substrate and the SH coating layer at an optimal coupling agent concentration. The developed conductive SH coating attained a high electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness, which is advantageous in self-cleaning EMI shielding applications.
In this study, we have studied on improved performance of carbon nanotubes/titanium (CNT/TiO2) structure electrode for methylene blue (MB). The composite electrodes consisting of CNTs and a titanium oxide matrix with phenol resin binder was fabricated with a mixture method. The chemical and morphological structure of CNT/Ti$O_2$ composites were characterized by means of BET surface area, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), UV-Vis absorption technique, Raman spectroscopy and energy dispersive X-ray (EDX). The electrode showed a remarkably enhanced performance for MB oxidation under UV illumination with or without electro-chemical reaction (ECR). Such a remarkably improved performance of the CNT/Ti$O_2$ structure electrode might be due to the enhanced MB oxidation by electro- and photo-generated electrons and holes in the CNTs and Ti$O_2$ under UV illumination with or without ECR.
본 연구에서는 고품질의 합성다이아몬드를 얻고자 합성다이아몬드 표면에 잔류하는 그래핀, DLC 등의 흑연계 준안정상을 효과적으로 제거하는 세정공정을 위해 왕수와 황산 외에 $K_2S_2O_8$, $P_2O_5$, $KMnO_4$의 산화제가 들어간 습식세정공정, P II 제안하였다. 이 공정은 기존의 산처리를 이용한 세정공정(P I) 뿐만 아니라 신세정공정(P I+P II)을 함께 사용하여 7GPa-$1500^{\circ}C$-5minutes의 조건 하에서 합성된 200um의 다이아몬드 표면에 잔류하는 흑연과 불순물 등을 제거하기 위해 진행되었다. 이를 육안분석, 광학현미경, 마이크로라만, TGA-DTA를 통하여 확인하였다. 육안분석과 광학현미경 분석 결과 새로운 습식세정공정(P I+P II) 진행 후 합성다이아몬드의 채색이 밝은 노란색으로 개선되었다. 또한 마이크로라만 분석을 통해 $1330cm^{-1}$의 다이아몬드 고유 피크 외에 $1440cm^{-1}$의 흑연계 준안정상인 DLC피크가 사라지는 것을 확인하여 정량적으로 잔류불순물의 양이 줄어든 것을 확인하였다. TGA-DTA 결과, 처리 전(P I only) 흑연계 준안정상이 먼저 분해되어 $770.91^{\circ}C$부터 열분해가 시작되었으나 신세정공정(P I+P II)으로 처리 후 순수한 합성다이아몬드는 $892.18^{\circ}C$부터 시작되어 흑연계 준안정상이 효과적으로 제거된 것을 확인하였다. 이러한 신세정공정은 합성다이아몬드의 잔류불순물제거를 통해 품질향상을 기대할 수 있었다.
Diamond-like carbon(DLC) films were deposited by linear ion source(LIS)-physical vapor deposition method changing the anode voltages from 800 V to 1800 V, and characteristics of the films were investigated using residual stress tester, nano-indentation, micro raman spectroscopy, scratch tester and Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM). The results showed that the residual stress and hardness increased with increasing the ion energy up to anode voltage of 1400 V. It was also found that the content of $SP^3$ carbon increased with increasing the anode voltage $SP^3/SP^2$ ratio through investigation of $SP^3/SP^2$ ratio by the micro-raman analysis. From these results, it can be concluded that the physical properties of DLC films such as residual stress and hardness are increased with increasing the anode voltage. These results can be explained that 3-dimensional cross-links between carbon atoms and Dangling bond are enhanced and the internal compressive stress also increased with increasing the anode voltage. The optimal anode voltage is considered to be around 1400 V in these experimental conditions.
Irradiation of gold nanorods (GNRs) with laser light corresponding to the longitudinal surface plasmon oscillation results in rapid conversion of electromagnetic energy into heat, a phenomenon commonly known as the photothermal effect of GNRs. Herein, we propose a facile strategy for increasing the photothermal conversion efficiency of GNRs by integration to form graphene oxide (GO) nanocomposites. Moreover, conjugation of iron oxide (IO) with the GO-GNR nanohybrid allowed magnetic enrichment at a specific target site and the separated GO-IO-GNR assembly was rapidly heated by laser irradiation. The present GO-IO-GNR nanocomposites hold great promise for application in various biomedical fields, including surface enhanced Raman spectroscopy imaging, photoacoustic tomography imaging, magnetic resonance imaging, and photothermal cancer therapy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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