The effect of a dense $TiO_2$ blocking layer prepared using the sol-gel method on the performance of dye-sensitized solar cells was studied. The blocking layer formed directly on the working electrode, separated it from the electrolyte, and prevented the back transfer of electrons from the electrode to the electrolyte. The dyesensitized solar cells were prepared with a working electrode of fluorine-doped tin oxide glass coated with a blocking layer of dense $TiO_2$, a dye-attached mesoporous $TiO_2$ film, and a nano-gel electrolyte, and a counter electrode of Pt-deposited FTO glass. The gel processing conditions and heat treatment temperature for blocking layer formation affected the morphology and performance of the cells, and their optimal values were determined. The introduction of the blocking layer increased the conversion efficiency of the cell by 7.37% for the cell without a blocking layer to 8.55% for the cell with a dense $TiO_2$ blocking layer, under standard illumination conditions. The short-circuit current density ($J_{sc}$) and open-circuit voltage ($V_{oc}$) also were increased by the addition of a dense $TiO_2$ blocking layer.
Genetically Modified (GM) corn 'Bt11' was developed to promote insect resistance using crylA (b) gene derived from Bacillus thuringiensis. Effects of heat, pressure, and ${\alpha}-amylase$ on DNA fragment degradation in Btll corn were examined through PCR. Whereas DNA fragment degraded completely within 4 min at $150^{\circ}C$ and by autoclave, most remained after oil-frying, boiling, and drying-autoclave. Treatment of ${\alpha}-amylase$ enzyme did not affect DNA fragment degradation. Among 65 corn-processed foods analyzed, 9 were detected as GM corn-containing foods(13.6%).
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.31
no.6
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pp.417-421
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2018
$TiO_2$ has excellent photocatalytic properties and several studies have reported the increase in its specific surface area. The structure of $TiO_2$ nanofibers indicates promising improved photocatalytic properties and these nanofibers can thus potentially be applied in air pollution sensors and pollutant removal filters. In this study, a $TiO_2$ nanofiber was fabricated by the electrospinning method. The fabrication processing factors such as the applied voltage, the distance between nozzle and collector, and the inflow rate of solution were controlled. The precursor was titanium (IV) isopropoxide and as-spun $TiO_2$ nanofibers were heated at $450^{\circ}C$ for 2 h to obtain an anatase crystalline structure. The microstructure was analyzed using field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction analysis (XRD). The anatase phase was observed in the $TiO_2$ nanofibers after heat treatment. The diameter of $TiO_2$ nanofibers increased with the flow rate, but decreased with decreasing applied voltage and nozzle to collector distance. The diameter of $TiO_2$ nanofibers was controlled in the range of 364 nm to 660 nm. These nanofibers are expected to be very useful in photocatalytic applications.
A response surface method based on a central composite design experiment was used to determine the optimum conditions for pretreatment of persimmon peel. It was mathematically predicted that the maximum amount of reducing sugars would be obtained at an $H_2SO_4$ concentration of 1.77% (w/v) and a heat treatment time of 26.4 min. A reducing sugar concentration of 63.23 g/l was obtained under the optimum pretreatment conditions determined by RSM. Under anaerobic growth conditions, Saccharomyces cerevisiae NK28 produced 15.52 g/l of ethanol with a yield of 0.34 g ethanol/g glucose from pretreated persimmon peel, which corresponded to 14% and 26% enhancements in ethanol productivity and ethanol yield, respectively, compared with those obtained in aerobic growth conditions. This study suggests that persimmon peel might be a useful substrate for bioethanol production by yeast fermentation.
This study investigated the effect of process temperature on the alloying process during synthesis of $Sm_2Fe_{17}$ powder from ball-milled samarium oxide ($Sm_2O_3$) powders and a solid reducing agent of calcium hydrides ($CaH_2$) using iron nanopowder (n-Fe powder) by a reduction-diffusion (R-D) process. The $n-Fe-Sm_2O_3-CaH_2$ mixed powders were subjected to heat treatment at $850{\sim}1100^{\circ}C$ in $Ar-H_2$ for 5 h. It was found that the iron nanopowders in the mixed powders are sintered below $850^{\circ}C$ during the R-D process and the $SmH_2$ is synthesized by a reduced Sm that combines with $H_2$ around $850^{\circ}C$. The results showed that $SmH_2$ is able to separate Sm and $H_2$ respectively depending on an increase in process temperature, and the formed $Sm_2Fe_{17}$ phase on the surface of the sintered Fe nanopowder agglomerated at temperatures of $950{\sim}1100^{\circ}C$ in this study. The formation of the $Sm_2Fe_{17}$ layer is mainly due to the diffusion reaction of Sm atoms into the sintered Fe nanopowder, which agglomerates above $950^{\circ}C$. We concluded that nanoscale $Sm_2Fe_{17}$ powder can be synthesized by controlling the diffusion depth using well-dispersed Fe nanopowders.
Kim, Eunsung;Han, Kyusung;Choi, Junghoon;Kim, Jinho;Kim, Ungsoo
Korean Journal of Materials Research
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v.31
no.9
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pp.532-538
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2021
In this study, a spray dryer is used to make granules of Y2O3 and YF3, and then Y5O4F7 is synthesized following heat treatment of them under Ar gas atmosphere at 600 ℃. Single and binary monomer mixtures are compared and analyzed to optimize photocurable monomer system for DLP 3D printing. The mixture of HEA and TMPTA at 8:2 ratio exhibits the highest photocuring properties and low viscosity with shear thinning behavior. The optimized photocurable monomer and synthesized Y5O4F7 are therefore mixed and applied to printing process at variable solid contents (60, 70, 80, & 85 wt.%) and light exposure times. Under optimal light exposure conditions (initial exposure time: 1.2 s, basic exposure time: 5 s), YOF composites at 60, 70 & 80 wt.% solid contents are successfully printed. As a result of measuring the size of the printed samples compared to the dimensions of the designed bar type specimen, the deviation is found to increase as the YOF solid content increases. This shows that it is necessary to maximize the photocuring activity of the monomer system and to optimize the exposure time when printing using a high-solids ceramic slurry.
Yu, Jin;Jang, In Bae;Moon, Ji Won;Jang, In Bok;Lee, Sung Woo;Suh, Su Jeoung
Korean Journal of Medicinal Crop Science
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v.27
no.2
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pp.86-95
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2019
Background: Depending on the processing method, the raw materials constituents change in various ways. In particular, a heat treatment process, such as steaming, changes the color and aroma of a raw material to increase its palatability and number of physiologically active ingredients. Methods and Results: In the present study, the effects of the steaming temperature and time on the yield, color, proximal composition, and total polyphenol and ginsenoside content of a 4-year-old ginseng root were analyzed. The yield tended to decrease with the increase of steaming time at each temperature and the total ginsenoside content increased with increasing of steaming temperature except at $80^{\circ}C$. Conclusions: These results suggest that steaming at $100^{\circ}C$ for 6 - 9 hours or at $110^{\circ}C$ for 3 - 6 hours is suitable for increasing total polyphenol and ginsenoside content with less yield reduction in a 4-year-old ginseng root.
High voltage pulsed electric field technology has been attracting attention in the the food industry as an eco-friendly nonthermal process technology using electrical energy. The lack of understanding of the equipment and the burden of equipment cost have not significantly increased the commercial application, but the potential as a technology to replace the heat process has been continuously increased. Sterilization of foods using the PEF process has been applied to liquid foods with low viscosity such as fruit and vegetable juices, but recently, high viscosity smoothies, high concentrate protein drink, mixed juice, and alcoholic beverages. Studies on sterilization of solid foods such as powders, raw meats are also being conducted. Also, the application of extraction and recovery of useful ingredients, activation of active compounds, pretreatment of drying, improvement of meat quality, changes of properties of starch has been studies.
The microstructure of Cu-15 wt%Ag composites fabricated by equal channel angular pressing (ECAP) with intermediate heat treatment at $320^{\circ}C$ was investigated by transmission electron microscopy (TEM) observations. Ag precipitates with a thickness of 20-40 nm were observed in the eutectic region of the Cu-15 wt%Ag composite solution treated at $700^{\circ}C$ before ECAP. The Cu matrix and Ag precipitates had a cube on cube orientation relationship. ECAPed composites exhibited ultrafine-grained microstructures with the shape and distribution dependent on the processing routes. For route A in which the sample was pressed without rotation between each pass, the Cu and Ag grains were elongated along the shear direction and many micro-twins were observed in elongated Cu grains as well as in Ag filaments. The steps were observed on coherent twin boundaries in Cu grains. For route Bc in which the sample was rotated by 90 degrees after each pass, a subgrain structure with misorientation of 2-4 degree by fragmentation of the large Cu grains were observed. For route C in which the sample was rotated by 180 degrees after each pass, the microstructure was similar to that of the route A sample. However, the thickness of the elongated grains along the shear direction was wider than that of the route A sample and the twin density was lower than the route A sample. It was found that more microtwins were formed in ECAPed Cu-15 wt%Ag than in the drawn sample. Grain boundaries were observed in relatively thick and long Ag filaments in Cu-15 wt%Ag ECAPed by route C, indicating the multi-crystalline nature of Ag filaments.
Kim, Young Min;Chun, Eun Young;Yim, Chang Dong;You, Bong Sun;Lee, Je-hyun
Korean Journal of Metals and Materials
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v.46
no.4
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pp.189-198
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2008
The changes in microstructure and mechanical properties of AZ31 alloy subjected hot-rolling process were investigated. The AZ31 plates fabricated by horizontal continuous casting process were prepared and have hot-rolled from 30 mm to 1 mm in thickness under different processing conditions. At the rolling temperature of $400^{\circ}C$, little surface and side crack was observed up to 20% reduction rate. As total reduction and reduction rate increase to more than 75% and 20% pass, respectively, Grains were more uniformly refined through overall thickness, and particularly lots of shear bands were appeared to be inclined at less than $20^{\circ}C$ along the rolling direction. Average grain size of less than $5{\mu}m$ and tensile properties of YS ${\geq}$ 250 MPa, UTS ${\geq}$ 300 MPa and El. ${\geq}$ 13% were acquired for hot-rolled AZ31 sheets without post-heat treatment. Maximum intensity of (0002) pole figure was decreased with an increase in reduction rate, indicating the improvement of texture by means of high reduction rate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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