• 제목/요약/키워드: dehydrogenation

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Synthesis and Characterization of Thiophene-Based Copolymers Containing Urethane and Alkyl Functional Side Chains for Hybrid Bulk Heterojunction Photovoltaic Cell Applications

  • Im, Min-Joung;Kim, Chul-Hyun;Song, Myung-Kwan;Park, Jin-Su;Lee, Jae-Wook;Gal, Yeong-Soon;Lee, Jun-Hee;Jin, Sung-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.559-565
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    • 2011
  • The following noble series of statistical copolymers, poly[(2-(3-thienyl)ethanol n-butoxycarbonylmethylurethane)-co-3-hexylthiophene] (PURET-co-P3HT), were synthesized by the chemical dehydrogenation method using anhydrous $FeCl_3$. The structure and electro-optical properties of these copolymers were characterized using $^1H$-NMR, UV-visible spectroscopy, elemental analysis, GPC, DSC, TGA, photoluminescence (PL), and cyclic voltammetry (CV). The statistical copolymers, PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3), were soluble in common organic solvents and easily spin coated onto indium-tin oxide (ITO) coated glass substrates. Hybrid bulk heterojunction photovoltaic cells with an ITO/G-PEDOT/PURET-co-P3HT:PCBM:Ag nanowires/$TiO_x$/Al configuration were fabricated, and the photovoltaic cells using PURET-co-P3HT (1:2) showed the best photovoltaic performance compared with those using PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:3). The optimal hybrid bulk heterojunction photovoltaic cell exhibits a power conversion efficiency (PCE) of 1.58% ($V_{oc}$ = 0.82 V, $J_{sc}$ = 5.58, FF = 0.35) with PURET-co-P3HT (1:2) measured by using an AM 1.5 G irradiation (100 mW/$cm^2$) on an Oriel Xenon solar simulator (Oriel 300 W).

酸素의 存在下와 無酸素下에서의 水溶液 및 固體 Glycylglycylglycine의 放射線分解 (Radiolysis of Oxygenated and Deoxygenated Glycylglycylglycine in Aqueous Solution and in the Solid State)

  • Kang, Man-Sik
    • 한국동물학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.75-84
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    • 1970
  • 蛋白質의 放射線分解의 기작을 밝히는 연구의 일환으로, 특히 peptide 結合의 분해의 기작을 구명하기 위하여 Glycylglycylglycine의 水溶液과 固體를 酸素의 존재하에서와 無酸素하에서 r 線을 조사하여 分解生成物을 여지크로마토그라프로 분리하였고, carbonyl 化合物과 amide를 각각 分光光度法과 微凉摘定法으로 정량하였으나 放射線障害를 평가하기 위하여 赤外線 spectrum과 紫外線 spectrum을 얻어 검토하였다. 水溶液과 固體에 있어서의 peptide 結合의 분해기작은 근본적인 차이가 있는 것으로 여겨지며, 전자에서는 월등하게 분해가 많이 일어난데 반해서 후자에서는 무시할 정도에 지나지 않았다. 한편, 水溶液의 경우 酸素의 유무에 따라 현저한 영향은 보이지 않았으나 無酸素하에서는 遊離基의 再結合이 일어나는 점이 특기할만 하였다. 水溶液에 있어서의 peptide 結合의 분해기구는 Garrison 一派가 주장한 기작에 의해서 일어나는 것이 분명하여 脫水素反應에 뒤이어 加水分解反應에 의해서 amide 와 carbonyl 이 생성되는 것으로 보이며, 固體의 경우도 $\\alpha$-炭素의 부위가 방사선의 공격을 가장 많이 받는 것으로 추정되나 그 정도는 미미한 것에 지나지 않는 것으로 생각되었다.

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WO3-TiH2 혼합분말의 동결건조 및 수소환원에 의한 W-Ti 다공체 제조 (Fabrication of Porous W-Ti by Freeze-Drying and Hydrogen Reduction of WO3-TiH2 Powder Mixtures)

  • 강현지;박성현;오승탁
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.472-476
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    • 2017
  • Porous W-10 wt% Ti alloys are prepared by freeze-drying a $WO_3-TiH_2$/camphene slurry, using a sintering process. X-ray diffraction analysis of the heat-treated powder in an argon atmosphere shows the $WO_3$ peak of the starting powder and reaction-phase peaks such as $WO_{2.9}$, $WO_2$, and $TiO_2$ peaks. In contrast, a powder mixture heated in a hydrogen atmosphere is composed of the W and TiW phases. The formation of reaction phases that are dependent on the atmosphere is explained by a thermodynamic consideration of the reduction behavior of $WO_3$ and the dehydrogenation reaction of $TiH_2$. To fabricate a porous W-Ti alloy, the camphene slurry is frozen at $-30^{\circ}C$, and pores are generated in the frozen specimens by the sublimation of camphene while drying in air. The green body is hydrogen-reduced and sintered at $1000^{\circ}C$ for 1 h. The sintered sample prepared by freeze-drying the camphene slurry shows large and aligned parallel pores in the camphene growth direction, and small pores in the internal walls of the large pores. The strut between large pores consists of very fine particles with partial necking between them.

산화크롬-질코니아 촉매의 산화-환원거동 (Redox Behavior of Chromium Oxide-Zirconia Catalyst)

  • 손종락;류삼곤
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.663-669
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    • 1992
  • 분말의 $Zr(OH)_4$$(NH_4)_2CrO_4$수용액에 함침시킨 후 공기중에 소성하여 질코니아에 담지된 산화크롬 촉매를 제조하였다. 제조된 $CrO_x/ZrO_2$ 촉매상에 cumene을 반응시켜 산화-환원 거동을 연구한 결과 크롬의 산화상태가 +6인 chromate형태로 질코니아 표면에 존재할 때는 강한 산점이 생성되어 cumene의 탈알킬화 반응에 촉매활성을 나타내었다. 그러나 많은 양의 $Cr^{6+}$종은 반응중에 탈수소로 생성된 $H_2$에 의하여 환원되어 $Cr^{3+}$종으로 변환되었으며 $Cr^{3+}$종은 cumene을 탈수소화시켜 ${\alpha}$-methyl styrene을 생성하는 반응에 활성점으로 작용하였다. 환원된 $Cr^{3+}$종은 $O_2$로 처리하면 다시 $Cr^{6+}$종으로 되고 따라서 산화된 촉매는 cumene의 탈알킬화 반응에 활성을 나타내었다.

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ECR-PECVD 방법으로 제조한 a-C:H 박막의 결합구조 (Atomic bonding structure in the a-C:H thin films prepared by ECR-PECVD)

  • 손영호;정우철;정재인;박노길;김인수;배인호
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.382-388
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    • 2000
  • ECR-PECVD 방법을 이용하여 ECR power, $CH_4/H2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간, negative DC self bias 전압 등을 변화 시켜가면서 수소가 함유된 비정질 탄소 박막을 제조하고, 증착조건에 따른 박막의 결합구조 변화를 FTIR로 분석하였다. a-C:H 박막에 대한 FTIR 스팩트럼의 흡수 peak들은 2800~3000 $\textrm{cm}^{-1}$ 영역에서 관측되었으며, 대부분 $sp^3$ 결합을 하고있고 일부 $sp^2$ 결합구조가 존재함을 알 수 있었다. $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량의 미소 변화는 a-C:H 박막의 탄소와 수소의 결합구조에 큰 영향을 미치지 않았으며, 증착 시간이 증가할수록 탄소와 수소 원자들의 결합구조가 $CH_3$ 구조로부터 $CH_2$ 나 CH 구조로 변하고 있음을 확인하였다. 또한, bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 현상도 확인할 수 있었으며, 증착조건에 따른 a-C:H 박막의 결합구조 분석을 토대로 산업에 응용할 수 있는 높은 경도와 밀착성을 갖는 박막을 ECR-PECVD 방법으로 제조할 수 있음을 확인하였다.

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ECR-PECVD 방법으로 제작된 DLC 박막의 기판 Bias 전압 효과 (Effect of Substrate Bias Voltage on DLC Films Prepared by ECR-PECVD)

  • 손영호;정우철;정재인;박노길;김인수;김기홍;배인호
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.328-334
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    • 2000
  • ECR-PECVD 방법을 이용하여 ECR power, $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간을 고정시켜놓고 기판 bias 전압을 변화 시켜가면서 DLC 박막을 제작하였고, 제작된 박막의 두께, Raman과 FTIR 스펙트럼 그리고 미소경도 등을 측정 및 분석하여 기판 bias전압에 따른 이온충돌이 박막의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. FTIR 분석 결과로부터 기판 bias 전압을 증가시킬수록 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들의 탈수소화 현상을 확인할 수 있었고, 박막의 두께는 bias 전압을 증가시킬수록 감소되었다. 그리고 Raman 스펙트럼으로부터 Gaussian curve fitting을 통하여 $sp^3$/$sp^2$의 결합수에 비례하는 D와 G peak의 면적 강도비(ID/IG)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였고, 또한 경도도 증가하였다. 이 결과로부터 본 연구에서 제작된 수소를 함유한 비정질 탄소 박막은 기판 bias 전압의 크기를 증가시킬수록 DLC 특성이 더 향상됨을 알 수 있었다.

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플라즈마 공정으로 구상화된 티타늄 분말과 금속사출성형 공정을 이용한 치과용 부품 제조 (Preparation of Metal Injection Molded Dental Components using Spheroidized Ti Powders by Plasma Process)

  • 곽지나;양상선;윤중열;김주용;박성진;김현승;김용진;박용호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.467-473
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    • 2013
  • This research presents a preparation method of dental components by metal injection molding process (MIM process) using titanium scrap. About $20{\mu}m$ sized spherical titanium powders for MIM process were successfully prepared by a novel dehydrogenation and spheroidization method using in-situ radio frequency thermal plasma treatment. The effects of MIM process parameters on the mechanical and biological properties of dental components were investigated and the optimum condition was obtained. After sintering at $1250^{\circ}C$ for 1 hour in vacuum, the hardness and the tensile strength of MIMed titanium components were 289 Hv and 584 MPa, respectively. Prepared titanium dental components were not cytotoxic and they showed a good cell proliferation property.

WO3-TiH2 혼합분말의 반응처리 및 방전 플라스마 소결에 의한 W-Ti 치밀체 제조 (Fabrication of Densified W-Ti by Reaction Treatment and Spark Plasma Sintering of WO3-TiH2 Powder Mixtures)

  • 강현지;김헌주;한주연;이윤주;정영근;오승탁
    • 한국재료학회지
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    • 제28권9호
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    • pp.511-515
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    • 2018
  • W-10 wt% Ti alloys that have a homogeneous microstructure are prepared by thermal decomposition of $WO_3-TiH_2$ powder mixtures and spark plasma sintering. The reduction and dehydrogenation behavior of $WO_3$ and $TiH_2$ are analyzed by temperature programmed reduction and a thermogravimetric method, respectively. The X-ray diffraction analysis of the powder mixture, heat-treated in an argon atmosphere, shows W- oxides and $TiO_2$ peaks. Conversely, the powder mixtures heated in a hydrogen atmosphere are composed of W, $WO_2$ and $TiO_2$ phases at $600^{\circ}C$ and W and W-rich ${\beta}$ phases at $800^{\circ}C$. The densified specimen by spark plasma sintering at $1500^{\circ}C$ in a vacuum using hydrogen-reduced $WO_3-TiH_2$ powder mixtures shows a Vickers hardness value of 4.6 GPa and a homogeneous microstructure with pure W, ${\beta}$ and Ti phases. The phase evolution dependent on the atmosphere and temperature is explained by the thermal decomposition and reaction behavior of $WO_3$ and $TiH_2$.

전자회전공명 플라즈마를 이용한 a-C:H 박막의 특성 연구 (The Study on Characteristics of a-C:H Films Deposited by ECR Plasma)

  • 김인수;장익훈;손영호
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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    • pp.224-231
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    • 2001
  • 2.45 GHz 마이크로웨이브를 사용하는 전자회전공명 플라즈마를 이용하여 화학적 기상증착(electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition; ECR-PECVD) 방법으로 ECR 마이크로웨이브 power, CH$_4$/H$_2$가스 혼합비와 유량, 증착시간, 그리고 기판 bias 전압 등을 변화시켜 가면서 수소가 함유된 비정질 탄소(a-C:H) 박막을 증착하였고, 증착시킨 박막의 특성을 AES(Auger electron spectroscopy), ERDA(elastic recoil detection analysis), FTIR(Fourier transform infrared) 및 Raman 측정 등으로 조사하였다. 증착시킨 a-C:H 박막은 탄소 및 수소원소들로만 구성되어 있음을 AES 측정으로 확인하였다. 그리고 FTIR 측정으로부터 a-C:H 박막은 대부분 sp$^3$결합을 하고 있고 일부는 sp$^2$결합을 하고 있음을 확인하였으며, CH$_4$/H$_2$가스 혼합비와 유량의 변화가 a-C:H 박막의 탄소와 수소의 결합구조에 큰 영향을 미치지 않았으며, 다만 증착시간이 증가할수록 탄소와 수소 원자들의 결합구조가 $CH_3$구조에서 CH$_2$나 CH 구조로 변하고 있음을 알았다. 또한 Raman 스펙트럼의 Gaussian curve fitting을 통하여 sp$^3$/sp$^2$의 결합수에 비례하는 D 및 G peak의 면적 강도비(I$_{D}$/l$_{G}$)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였으며, 경도도 역시 증가하였다.하였다.

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마이크로 전극에 의한 2차 전지용 활물질 단일 입자의 전기화학적 평가 (Electrochemical Study of a Single Particle of Active Material for Secondary Battery using the Microelectrode)

  • 김호성;이충곤
    • 전기화학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.95-99
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    • 2006
  • 마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다.