• 제목/요약/키워드: intermolecular force

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Self-Healing Asphalt Prepared by using Ionic Epoxy Resin

  • Lee, Young-Jik;Seo, Jun-Young;Kim, Seo-Yeon;Lee, Seung-Hyun;Hong, Young-Keun
    • Elastomers and Composites
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    • 제50권3호
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    • pp.167-174
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    • 2015
  • Anionic epoxy compound was synthesized and added to asphalt aiming to prepare self-healing asphalt. Epoxy-modified asphalt showed excellent modification effect and healing effect as well. The results revealed that with 5% addition of polymer the tensile strength, impact strength and complex shear modulus of the polymer-modified asphalt increased by 65%. 64% and 35%, respectively. It seems that high interaction occurs between polymer and asphalt matrix. Self-healing efficiency of the polymer-modified asphalt based on tensile strength showed 100%, comparing to 79% of straight asphalt. In impact experiment the polymer-modified asphalt showed 99% of healing efficiency, comparing to 77% of straight asphalt. In rheological experiment the polymer-modified asphalt showed 103% of healing efficiency, comparing to 72% of straight asphalt. It appears that the ionic bonding existing in epoxy polymers contributed to high values of self-healing efficiency. The polymer which has high intermolecular force fills the crack of the asphalt, pulling the opponent side each other, and so the original properties were restored.

Layer-by-Layer 자기조립법에 의한 Poly(ethyiene-alt-maleic anhydride)i Poly(4-vinyl pyrtdine) 다층막 제조 (Fabrication of an Alternating Multilayer Film of Poly(ethylene-alt-maleic anhydride) and Poly(4-vinyl pyridine) by Layer-by-Layer Self-Assembly Method)

  • 이준열;홍숙영
    • 폴리머
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    • 제29권4호
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    • pp.392-398
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    • 2005
  • Layer-by-layer(LbL) 흡착에 의한 poly(ethylene-alt-m미? anhydride) (PEMAh)/poly(4-vinyl pyridine) (P4VP) 자기조립 다층박막을 제조하였다. 자기조립 다층막을 이루는 PEMAh/P4VP 두 고분자 사이의 수소 결합과 정전기적 인력이 다층막을 이루는 원동력이라는 것이 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광분석에 의해서 확인되었다. 다층막의 균일한 자기조립 과정은 PEMAh/P4VP 이중층막의 적층 수 증가에 따른 UV-vis 스펙트럼의 256 nm에서 나타나는 P4VP 특성 흡수 피크의 선형적 증가에 의해서 확인할 수 있었다. 다층막을 이루는 고분자 전해질 담지 용액의 조건 변화가 다층막 형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 두 고분자 용액의 농도 및 PEMAh 담지용액의 pH를 변화시키면서 다층막을 제조하였다. 다층막의 두께, 흡착된 고분자 전해질 질량 및 표면 거칠기의 변화를 UV-vis 분광 분석, 수정진동자 미량저울(quartz crystal microbalance;QCM) 및 원자 힘 현미경(atomic force microscopy;AFM)을 이용하여 측정하였다.

원자력간 현미경을 이용한 Poly(vinylidene fluoride)계 고분자 블렌드의 표면 모폴로지 연구 (Surface Mophology of Blends Containing Poly(vinylidene fluoride) on the Basis of Atomic Force Microscopy)

  • 이원기;박찬영;조원제;하창식
    • 접착 및 계면
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    • 제2권1호
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    • pp.18-22
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    • 2001
  • Poly(vinylidene fluoride)(PVDF)를 포함하는 고분자 블렌드 필름의 표면층의 모폴로지를 원자력간 현미경과 시차주사열량계 측정을 토대로 연구하였다. ${\alpha}$${\gamma}$형 결정상을 가진 PVDF는 Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 및 가수분해된 PMMA(carboxyl content:14wt%)와의 블렌딩에서 표면층은 PVDF의 결정상만으로 이루어져 있음을 확인하였다. 그러나 PMMA의 결정상이 가수분해율이 증가함에 따라 표면 자유에너지의 차이도 증가함에도 불구하고 가수분해된 PMMA의 존재를 확인하였다. 이러한 결과는 표면층에서의 낮은 표면 자유에너지 성분인 PVDF의 농축 정도는 자유에너지 차보다 상호작용력의 크기에 밀접히 관련되어 있음을 알 수 있었다. 한편, carboxyl group의 도입은 PVDF와 PMMA의 상용성을 저해하는 것으로 밝혀졌다.

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Effect of length of alkyl chain consisting of fluorine and carbon in self-assembled monolayers

  • Park, Sang-Geon;Lee, Won Jae;Lee, Won Jae;Kim, Tae Wan
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제19권5호
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    • pp.361-368
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    • 2018
  • We investigated the interfacial properties of fluorocarbon self-assembled monolayers (FC-SAMs) with different alkyl chain lengths. It was found that the substrate characteristics were changed rapidly with the fabrication time and temperature of the SAM. FC-3SAM, which has the shortest alkyl chain in this study, showed a contact angle of $54.1^{\circ}$ when it was fabricated in an electric oven at $60^{\circ}C$ for the first minute. The FC-3SAM showed a contact angle of up to $76.9^{\circ}$ when it was fabricated in an electric oven at the same temperature condition for 180 minutes. FC-10SAM, which has the longest alkyl chain in this study, showed a contact angle of $64.7^{\circ}$ when it was fabricated at a temperature condition of $60^{\circ}C$ for 1 minute, and a contact angle of $98.7^{\circ}C$ at a temperature condition of $60^{\circ}C$ for 180 minutes. It was found that the FC-10SAM shows an increased contact angle and hydrophobic properties due to a well-aligned molecular structure resulting from a strong van der Waals force. In contrast, the FC-3SAM shows a small contact angle due to the intermolecular disorder resulting from a weak van der Waals force. The average roughness of FC-SAMs was investigated using AFM. The surface roughness of FC-SAMs, which verifies the results of contact angle, was confirmed. At a fabrication time of 120 minutes, the FC-10SAM showed an improvement in average roughness by 62% compared to that of FC-3SAM due to its good alignment.

(Polymer/18-Crown-6)복합박막 제조용액의 수면전개 특성 (The Spreading Characteristics of the (Polymer/18-Crown-6) Composite Solution for Water Cast-Membranes)

  • 남석태;최호상;최성부;김병식
    • 멤브레인
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    • 제6권4호
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    • pp.265-272
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    • 1996
  • 금속이온 분리를 위한 운반체 지지형 (고분자/운반체) 복합막을 수면전개법에 의하여 제조하였다. 이들 막의 형상은 전개용액의 물성에 의하여 영향을 받는다. (고분자/18-crown-6) 복합용액의 표면장력은 18-crown-6의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내며, 고분자에 따른 용액의 표면장력은 PVC>PS>CA 순서로 감소하였다. 점도는 18-crown-6의 농도가 증가함에 따라 PVC계와 PS계 용액은 큰 변화가 없으나 CA계 용액은 감소하는 경향을 나타내었다. 18-crown-6 환형고리분자는 고분자쇄 사이에서 전기적인 완충역할을 하여 고분자쇄간의 분자간력을 약화시켜줌으로써 복합 용액의 전개성을 증가시켰다. 복합박막의 표면형상은 단일박막보다 균일하였으며, 18-crown-6가 증가함에 따라 전후면은 모두 균일한 구조극 나타내었다.

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플루오르화메탄들과 암모니아 및 물과의 수소결합 이량체들에 관한 Ab Initio 연구 (Ab Initio Studies on Hydrogen-Bonded Dimers of Fluoromethanes with Ammonia and Water)

  • 이순기;김승훈
    • 대한화학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.408-415
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    • 1993
  • $CH_4,\;CH_3F,\;CH_2F_2,\;CHF_3$$NH_3$H_2O$와의 수소결합 이량체들에 대하여 9s5p/5s 및 9s5p1d/5s1p의 basis sets를 사용하여 체계적인 ab initio 계산을 하였다. 이들 이량체들의 바닥상태성질을 구하여 독립된 단위체들의 대응하는 성질과 비교하였으며, 평형기하구조, 안정화에너지, 쌍극자모멘트 및 분자간 결합의 힘상수 등을 보고하였다. 사슬형 소중합체들에서 수소결합의 비가감적 거동의 결과로부터 일어나는 여러가지 효과들을 논의하고, SCF 근사법의 사용에 따른 체계적 및 조직적인 오차들과 계산결과들의 basis sets 의존성을 지적하였다.

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AFM을 이용한 스트렙타비딘-바이오틴 단백질 복합체의 흡착 분석 (Absorption analysis of streptavidin-biotin complexes using AFM)

  • 박지은;김동선;최호진;신장규;김판겸;임근배
    • 센서학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.237-244
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    • 2006
  • Atomic force microscope (AFM) has become a common tool for the structural and physical studies of biological macromolecules, mainly because it provides the ability to perform experiments with samples in a buffer solution. In this study, structure of proteins and nucleic acids has been studied in their physiological environment that allows native intermolecular complexes to be formed. Cr and Au were deposited on p-Si (100) substrate by thermal evaporation method in sequence with the thickness of $200{\AA}$ and $500{\AA}$, respectively, since Au is adequate for immobilizing biomolecules by forming a self-assembled monolayer (SAM) with semiconductor-based biosensors. The SAM, streptavidin and biotin interacted each other with their specific binding energy and their adsorption was analyzed using the Bio-AFM both in a solution and under air environment. A silicon nitride tip was used as a contact tip of Bio-AFM measurement in a solution and an antimony doped silicon tip as a tapping tip under air environment. Actual morphology could also be obtained by 3-dimensional AFM images. The length and agglomerate size of biomolecules was measured in stages. Furthermore, $R_{a}$ (average of surface roughness) and $R_{ms}$ (mean square of surface roughness) and surface density for the adsorbed surface were also calculated from the AFM image.

MD simulation of structural change of polyethylene induced by high energy ion bombardment

  • Kim, Chan-Soo;Ahmed, Sk. Faruque;Moon, Myoung-Woon;Lee, Kwang-Ryeol
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.358-358
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    • 2010
  • Ion beam bombardment at low energy forms nanosize patterns such as ripples, dots or wrinkles on the surface of polymers in ambient temperature and pressure. It has been known that the ion beam can alter the polymer surface that induces skins stiffer or the density higher by higher compressive stress or strain energies associated with chain scissions and crosslinks of the polymer. Atomic scale structure evolution in polymers is essential to understand a stress generation mechanism during the ion beam bombardment, which governs the nanoscale surface structure evolution. In this work, Molecular Dynamics (MD) simulations are employed to characterize the phenomenon occurred in bombardment between the ion beam and polymers that forms nanosize patterns. We investigate the structure evolution of Low Density Polyethylene (LDPE) at 300 K as the polymer is bombarded with Argon ions having various kinetic energies ranging from 100 eV to 1 KeV with 50 eV intervals having the fluence of $1.45\;{\times}\;1014 #/cm2$. These simulations use the Reactive Force Field (ReaxFF), which can mimic chemical covalent bonds and includes van der Waals potentials for describing the intermolecular interactions. The results show the details of the structural evolution of LDPE by the low energy Ar ion bombardment. Analyses through kinetic and potential energy, number of crosslinks and chain scissions, level of local densification and motions of atoms support that the residual strain energies on the surface is strongly associated with the number of crosslinks or scissored chains. Also, we could find an optimal Ar ion beam energy to make crosslinks well.

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화학II 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 학생과 교사의 인식 연구 (A Study on a Teacher's and Students' Perceptions of Learning Difficulties of the Chemical Bond Unit of the Chemistry II)

  • 고기환;이선경;강경희
    • 대한화학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.447-458
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    • 2007
  • 본 연구에서는 제7차 교육과정 화학II의 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 교사와 학생의 인식 을 살펴보았다. 서울 소재의 1개 학교에서 화학II 수업에 참여한 학생 85명과 교사 1명이 설문에 참여하였고, 그 중의 일부 학생들과 교사를 대상으로 개별 면담을 실시하였다. 연구 결과, 화학결합을 구성하는 1) 소단원들 중에서 가장 이해하기 어려운 소단원, 2) 세부내용 중에서 학습했다고 생각되는 내용, 3) 세부 내용 중에서 이 해하지 못했다고 여기는 내용에 있어서, 학생과 교사의 인식이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 화학결합 의 7개 소단원 중에서 학생들이 가장 어렵게 느끼고 있는 단원은 ‘전기음성도'인 것에 반해, 교사가 가르 치기 어렵다고 생각하는 단원은 ‘분자의 모양'이었다. 또한, 화학결합의 32개 세부내용을 교사는 모두 가르쳤 다고 응답한 반면, 학생들은 몇몇 학습내용은 배우지 않았다고 응답하였다. 마지막으로, 화학 결합의 세부 내 용 중에서 이해하는데 어려움을 보이는 것으로 학생들은 ‘쿨롱의 힘'과 ‘쌍극자 모멘트'를 가장 많이 선택한 반면, 교사는 가르치기 어려운 내용으로 ‘원자간 결합과 분자간 힘의 개념 차이'라고 응답하였다. 본 논문에서 는 교사와 학생간이 인식 차이를 인지하고 학습 상의 어려움을 유발하는 요소를 분석하기 위해 면담 방식을 통해 그 이유를 논의하였고, 이에 향후 연구 방향을 제시하였다.

MgADP 결합 및 아미노산 치환 Nitrogenase Fe 단백질의 구조 및 기능 분석 (Structural and Functional Analysis of Nitrogenase Fe Protein with MgADP bound and Amino Acid Substitutions)

  • Jeong, Mi-Suk;Jang, Se-Bok
    • 생명과학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.752-760
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    • 2004
  • Nitrogenase 촉매에서 Fe-단백질을 포함하는 [4Fe-4S] 클라스터의 기능은 기질의 결합과 환원 자리를 포함하는 MoFe-단백질로 핵산 의존 전자 주개로 작용하는 것이다. 이러한 방법의 Fe-단백질의 기능은 Mofe-단백질과 상호작용을 위해 적합한 구조를 갖추며 전자 전달을 위한 추진력을 제공하기 위해 산화 환원 퍼텐셜을 변화시키는 능력에 의존한다. Nitrogenase Fe-단백질에 MgADP가 결합한 (혹은 떨어진) 구조적 정보는 핵산 결합 자리로부터 MoFe-단백질과의 결합력을 조절하기 위한 장거리 상호작용 메커니즘을 제시한다. 스위치 I과 II의 두 가지 경로가 뉴클레오티드의 신호전달 메커니즘을 담당한다. MgADP가 결합된 Fe-단백질의 구조는 Fe 단백질이 핵산과 결합할 때 관찰되는 [4Fe-4S] 클라스터의 생물리학적 특성 변화의 기초를 제공한다. 스위치, I과 II의 핵산 의존 신호전달 경로에서 특정 아미노산이 치환된 nitrogenase Fe-단백질의 구조들이 X-선 회절법에 의해서 결정되었다. 이들 경로는 아미노산 치환 연구, 구조 분석, 유사한 핵산 의존 신호전달 경로에 이용된 다른 단백질 등에 의해서도 분석되었다. 이들 경로가 거대분자 착물 형성과 분자간 전자 전달을 위한 MgADP 결합과 가수분해의 신호전달 경로로의 타당성이 조사되었다. 이러한 결과는 nitrogenase Fe 단백질과 MoFe-단백질 착물에서 Fe-단백질의 변이와 상호작용의 생물리학적 및 생화학적 특성을 위한 기초적 자료를 제공할 것이다.