• Title/Summary/Keyword: Thermal oxidation method

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Zinc Oxide Nanostructured Thin Film as an Efficient Photoanode for Photoelectrochemical Water Oxidation

  • Park, Jong-Hyun;Kim, Hyojin
    • 한국재료학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.441-446
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    • 2020
  • Synthesizing nanostructured thin films of oxide semiconductors is a promising approach to fabricate highly efficient photoelectrodes for hydrogen production via photoelectrochemical (PEC) water splitting. In this work, we investigate the feasibility as an efficient photoanode for PEC water oxidation of zinc oxide (ZnO) nanostructured thin films synthesized via a simple method combined with sputtering Zn metallic films on a fluorine-doped tin oxide (FTO) coated glass substrate and subsequent thermal oxidation of the sputtered Zn metallic films in dry air. Characterization of the structural, optical, and PEC properties of the ZnO nanostructured thin film synthesized at varying Zn sputtering powers reveals that we can obtain an optimum ZnO nanostructured thin film as PEC photoanode at a sputtering power of 40 W. The photocurrent density and optimal photocurrent conversion efficiency for the optimum ZnO nanostructured thin film photoanode are found to be 0.1 mA/㎠ and 0.51 %, respectively, at a potential of 0.72 V vs. RHE. Our results illustrate that the ZnO nanostructured thin film has promising potential as an efficient photoanode for PEC water splitting.

수산전해액하에서 양극산화에 의한 무기 UF막의 제조 (Preparation of Inorganic Ultrafiltration Membrane by Anodic Oxidation in Oxalic Acid)

  • 이창우;홍영호;장윤호;함영민
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.536-541
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    • 1998
  • 본 연구에서는 시판용 99.8% 금속알루미늄을 수산전해액에서 정전류 방식에 의하여 양극산화하여 다공성 알루미나 막을 제조하는 실험을 행하였다. 전기화학 반응은 표면반응으로 양극산화에 앞서 알루미늄판을 열산화, 화학연마 및 전해연마 등의 전처리를 행하였으며, 반응온도, 전기량, 수산전해질 농도 및 전류밀도의 변화에 따라 양극산화를 시행하여 형성된 다공성 알루미나 막의 세공크기와 분포, 세공밀도 및 막와 두께를 조사하였다. 양극산화에 의해 제조된 다공성 알루미나 막의 기하구조는 직선적인 원통형 세공을 가지며, 세공직경이 45~100 nm 범위로 세공분포가 매우 균일하고, 세공밀도가 $10{\sim}30{\times}10^8$개/$cm^2$로 우수한 세라믹막의 특성을 갖는 한외여과막을 제조할 수 있었다.

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열산화법에 의한 티타늄 임플란트의 인산칼슘 결정의 형성 능력 증진 (Improvement of Calcium Phosphate Forming Ability of Titanium Implant by Thermal Oxidation Method)

  • 황규석;안준형;이선옥;윤연흠;강보안;오정선;김상복
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.460-466
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    • 2002
  • 티타늄 임플란트의 표면을 열산화법을 이용하여 티타늄의 표면 위에 생체활성을 갖는 $TiO_2$ 박막을 생성시켜 다양한 의료분야의 응용 가능성을 검토하였다. 시판되고 있는 순수한 티타늄 디스크를 세척 공정을 거친 후, 공기와 아르곤 분위기에서 500, 550, 600, 650, 700${\circ}C$의 온도로 10분간 각각 열산화 처리를 실시하였다. 열처리된 시편의 인산칼슘 결정의 형성 능력을 시험하기 위하여 36.5${\circ}C$의 Eagle's minimum essential medium 용액에서 15일 동안 침적시험을 행하였다. 침적하기 전과 후의 시편의 표면 형상과 표면 조성을 Field Emission-Scanning Electron Microscopy(FE-SEM)와 Energy Dispersive X-ray Spectrometry(EDS)로 각각 분석하였다. In vitro 시험에서 미세한 $TiO_2$ 결정이 생성된 박막의 표면에는 탄소가 함유된 인산칼슘 결정이 생성됨을 확인하였다.

다이아몬드 와이어 쏘잉 슬러지로부터 회수(回收)한 실리콘의 열산화(熱酸化)에 의한 3N급(級) 실리카 제조(製造) (Manufacturing of 3N Grade Silica by Thermal Oxidation using the Recovered Silicon from the Diamond Wire Sawing Sludge)

  • 정순택;김남철
    • 자원리싸이클링
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    • 제22권2호
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    • pp.37-43
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    • 2013
  • 다이아몬드 입자를 전착한 와이어를 사용하여 실리콘 잉곳을 슬라이싱 하는 방식은 기존의 슬러리를 사용하는 방식과 달리 절단매체인 실리콘카바이드를 사용하지 않기 때문에 웨이퍼링 후에 발생하는 슬러지에 함유되어 있는 고형분의 대부분은 잉곳으로부터 분리되어 나온 실리콘 성분으로 구성되어 있다. 따라서 슬러지에 함유되어 있는 액상성분만 제거하여도 어렵지 않게 90% 이상의 순도를 가지는 실리콘을 회수할 수 있는 이점이 있다. 본 연구에서 다이아몬드 와이어 쏘잉 방식에서 배출된 슬러지로부터 오일 성분을 제거하여 고품위 실리콘 분말을 회수하였으며, 성형 및 소결공정을 통하여 실리콘에 포함되어 있는 유기물을 포함한 금속불순물을 제거하고, 미분체 실리콘의 산화가 용이한 점을 활용하여 열산화 공정으로 3N급 순도의 실리카를 제조하였다.

열처리가 유리섬유 강화 복합재료의 전기적 및 기계적 성질에 미치는 영향 (Effects of Heat Treatment on Electrical and Mechanical Properties of Glass Fiber Reinforced Epoxy)

  • 이백수;이덕출
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.174-180
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    • 1998
  • In this work, the properties of FRP, which is applied recently in the composite insulating materials, by thermal treatment were investigated. The specimens were epoxy glass laminates fabricated by thermal press method and had the volume content of 46[%] cutted $45^{\circ}C$ in the fiber direction and 1.0[mm] thickness. The experimental results showed that the amount of weight loss, wettability, surface potential, and surface resistivity increased up to 200[$^{\circ}C$] as a function of temperature. Usually, most degradations caused the hydrophilic to decrease the contact angle. But, in this work on thermal-degradated FRP, we can confirm the introduction of hydrophobic properties by cross-linking and the ablation of polar small-molecules rather than chain scission and oxidation. Finally, weight loss and contact angle increased. These phenomena show the existence of hydrophobic surface. With the change to the hydrophobic surface and the electrical potential and resistivity on FRP surface increased. But, the dielectric properties and tensile stength are decreased.

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Thermal Evaporation법으로 제조한 NiCr 박막의 증착 특성 (Deposition Properties of NiCr Thin Films Prepared by Thermal Evaporation)

  • 권용;박용주;최승평;정진;최광표;류현욱;박진성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.450-455
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    • 2004
  • NiCr 합금을 열증발원으로 사용한 thermal evaporation법으로 NiCr박막을 $Al_2$O$_3$/Si 기판 위에 증착시켰다. 이 때 동일한 량의 NiCr 합금을 1회에 모두 증착하는 방법과, l/2씩 2회 증착하는 방법으로 NiCr 박막을 각각 증착시켜, 박막의 미세구조에 따른 막의 특성변화를 고찰하였으며, 열처리 온도에 따른 NiCr 박막의 상 변화, 조성변화 및 미세구조 변화를 XRD, AES 및 FE-SEM으로 각각 분석하였다. 열처리 과정에서 박막내부에 존재하는 Cr 성분이 표면 쪽으로 확산하여 산화됨으로써 Cr산화층/Ni 층/Cr 산화층의 전형적인 다층구조를 형성함을 알 수 있었으며, 특히, $700^{\circ}C$ 이상에서는 Ni 층이 Cr산화층을 통하여 표면 쪽으로 확산됨으로써 표면에 원주형 결정립을 가지는 NiO 층을 형성하였다. 특히 Ni 층이 확산 전의 구조를 유지한 채 표면에 추가적인 NiO층이 형성되는데, 이는 형성된 Cr산화층의 확산이 상대적으로 Ni 층에 비하여 어려운데 기인한다.

아세트산 에틸 제거를 위한 공침법 기반의 Cu 및 Mn 이종금속 촉매의 제조 (Preparation of Cu and Mn Bimetallic Catalyst Based on Co-Precipitation Method for Removal of Ethyl Acetate)

  • 김민재;윤조희;정재민;최봉길
    • 공업화학
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    • 제33권5호
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    • pp.466-470
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    • 2022
  • 최근 촉매 소각 공정은 휘발성 유기 화합물을 저온(< 450 ℃)에서 고효율(> 95%)로 산화 및 분해하기 위해 상당한 주목을 받고 있다. 많은 귀금속 촉매 물질이 잘 연구되어 사용되고 있으나 단가가 비싸고 위험하다. 본연구에서는 Cu와 Mn 전구체의 공침법을 활용하여 간단하고 손쉬운 합성 방법을 개발함으로써 고활성 및 저비용의 Cu-Mn 바이메탈 촉매를 제조하였다. 촉매 합성은 Cu와 Mn의 조성비를 조절하여 최적화하였다. 최적화된 촉매는 메조포러스 구조로 230.8 m2/g의 넓은 표면적을 나타냈다. 촉매 성능을 입증하기 위해 에틸 아세테이트의 산화 반응에 대해 Cu-Mn 촉매를 테스트했으며, 250 ℃의 저온에서 100%의 높은 전환 효율을 나타내었다.

Ni-Cr계 합금을 이용한 정밀 박막저항체의 제조 및 특성 (Manufacture of Precision Thin film Resistors using Ni-Cr Alloy and Their Properties)

  • 이영화;박세일;김국진;임영언
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.52-57
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    • 2006
  • Precision thin film resistors using evanohm R alloy were fabricated by do magnetron sputtering method. The physical and electrical properties of the resistors were studied after treatment of thermal annealing. The crystallization of the film was increased as the annealing temperature increase. Diffusion and oxidation of Cr and Al elements were occurred into the film surface. The minimum TCR values of 10.46 ppm/$^{\circ}C$ and 10.65 ppm/$^{\circ}C$ were measured at the annealing temperatures of $200^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$, respectively. We are conducting additional studies to improve characteristics of our resistors for practical device application.

Fabrication and Characterization of Optically Encoded Porous Silicon Smart Particles

  • Sohn, Honglae
    • 통합자연과학논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.221-226
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    • 2014
  • Optically encoded porous silicon smart particles were successfully fabricated from the free-standing porous silicon thin films using ultrasono-method. DBR PSi was prepared by an electrochemical etch of heavily doped $p^{{+}{+}}$-type silicon wafer. DBR PSi was prepared by using a periodic pseudo-square wave current. The surface-modified DBR PSi was prepared by either thermal oxidation or thermal hydrosilylation. Free-standing DBR PSi films were generated by lift-off from the silicon wafer substrate using an electropolishing current. Free-standing DBR PSi films were ultrasonicated to create DBR-structured porous smart particles. Optical characteristics of porous smart particles were measured by FT-IR spectroscopy. The surface morphology of porous smart particles was determined by FE-SEM.

광전기화학 셀 적용을 목적으로 하는 화학적 박리법을 통한 그래핀의 제조 (Preparation of graphene by chemical exfoliation for application to the photoelectrochemical cell)

  • 윤상혁;이대원;김교선
    • 산업기술연구
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    • 제35권
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    • pp.59-65
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    • 2015
  • As the fossil fuels are depleted nowadays, development of alternative energies is absolutely required in the world. Efficient production of hydrogen by water-splitting using solar energy can be one of the methods to solve the global energy and environmental problems. But this method has a problem of low conversion efficiency. The application of graphene can be one method to help increase the conversion efficiency. For this reason, mass production of high quality graphene is required. In this study, we prepared graphene using the chemical exfoliation method. We applied the Hummer's method and Tour's method to oxidize the graphite and could get the different Graphene Oxide(GO) from different process conditions. We also tried to convert the GO to graphene by thermal reduction and could remove functional group of GO effectively. The control of oxidation conditions was quite important to obtain the high quality graphene.

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