• 한국재료학회지
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• 제27권4호
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• pp.192-198
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• 2017

Carbon nanofiber (CNF) is used as an electrode material for electrical double layer capacitors (EDLCs), and is being consistently researched to improve its electrochemical performance. However, CNF still faces important challenges due to the low mesopore volume, leading to a poor high-rate performance. In the present study, we prepared the unique architecture of the activated mesoporous CNF with a high specific surface area and high mesopore volume, which were successfully synthesized using PMMA as a pore-forming agent and the KOH activation. The activated mesoporous CNF was found to exhibit the high specific surface area of $703m^2g^{-1}$, total pore volume of $0.51cm^3g^{-1}$, average pore diameter of 2.9 nm, and high mesopore volume of 35.2 %. The activated mesoporous CNF also indicated the high specific capacitance of $143F\;g^{-1}$, high-rate performance, high energy density of $17.9-13.0W\;h\;kg^{-1}$, and excellent cycling stability. Therefore, this unique architecture with a high specific surface area and high mesopore volume provides profitable synergistic effects in terms of the increased electrical double-layer area and favorable ion diffusion at a high current density. Consequently, the activated mesoporous CNF is a promising candidate as an electrode material for high-performance EDLCs.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권6호
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• pp.544-548
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• 2014

Aluminum nitride was synthesized using a carbothermal method from mesoporous alumina having a high surface area (> $1,000m^2/g$) as an aluminum source and CNTs (carbon nano tubes) as a carbon source. In this case the mesoporous alumina was used as the starting material instead of ${\alpha}-Al_2O_3$ with the expectation that the mesopores in mesoporous alumina act as channels for N2 gas and elimination of CO generated as by-product. It is also expected that the synthetic temperature should be lower compared to the use of ${\alpha}-Al_2O_3$ as a starting material due to its high surface area. The crystallinity of the produced aluminum nitride was studied by XRD and FT-IR, and the microstructure was investigated by FE-SEM. Also the purity of the aluminum nitride was analyzed through N/O determinator and ICP analysis.

• 대한화장품학회지
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• 제30권3호
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• pp.321-328
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• 2004

주형합성법을 이용하여 메조기공(mesoporous pore)을 지닌 나노실리카 물질들과 나노카본볼의 대량생산법이 개발되었다. 암모니아, 트리메틸아민, 아세트알데히드 그리고 메틸메르캅탄과 같은 악취 물질들이 마크로기공 코어-메조기공 쉘(macro-porous core/mesoporous shell) 구조체인 나노카본볼에 흡착되는 현상이 상업용 탈취제인 활성탄과 비교 조사되었다. 나노카본볼에서의 악취의 흡착 및 분해는 활성탄에 비해 우수하게 관측되었고 촉매가 나노카본볼 내부에 첨착되면 더욱 악취 분해 특성이 증가되었다. 나노카본볼의 우수한 흡착 및 분해 특성을 이해하기 위해 물리화학적 특성인 균일한 기공, 넓은 표면적, 큰 기공 부피에 관한 기공 특성과 악취의 분해 현상이 연구되었다. 이러한 나노카본볼은 탈취제 분야에서 많은 응용성이 있을 것으로 전망된다.

• Carbon letters
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• 제6권2호
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• pp.86-88
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• 2005

Mesoporous activated carbon (AC) was prepared from aged petroleum coke through chemical activation. The AC has a specific surface area of 1733 $m^2/g$ and a mean pore diameter of 2.37 nm. The volume fraction of 2 to 4nm pores is 56.74%. At a current density of 10 mA/$cm^2$, a specific capacitance of 240 F/g is achieved representing the use factor of the surface area of 69.2%. And the electrical double layer capacitor (EDLC) based on the AC shows an excellent power performance. This result suggests that the presence of high fraction of mesopores can effectively increase the adsorption efficiency of the specific surface area of the AC and enhance the power performance of EDLC based on the efficient surface area of the AC.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권12호
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• pp.3507-3508
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• 2010

• 공업화학
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• 제27권4호
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• pp.449-454
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• 2016

본 연구에서는 구형의 폴리스티렌 구슬을 틀로 사용하여, 크기분포가 좁으면서 속은 비어있고 벽이 다공성인 구조의 탄소 마이크로 캡슐을 합성하였다. 폴리스티렌의 표면은 무기물인 실리카졸이 쉽게 입혀질 수 있도록 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 코팅하여 변조하였다. PVP가 코팅된 PS 마이크로 입자표면에 SBA-16 졸을 부착시킨 다음, 실리카층에 존재하는 중간 크기의 세공 내에 탄소원을 채워 넣는 음각식 형뜨기법을 적용함으로써 속이 빈 구조의 탄소 마이크로캡슐을 제조하였다. 탄화과정을 거치고 틀로 사용한 다공성 실리카입자를 HF로 용해하면, 좁은 입자크기분포를 갖는 중간세공이 함유된 계란껍질형의 탄소입자를 얻을 수 있었다. 계란껍질형 탄소 마이크로캡슐 입자의 다공성과 전기화학적 특성은 XRD, SEM, TEM, 질소분자 흡/탈착분석법 및 cyclic voltammetry법으로 평가하였다. 이들 탄소입자는 슈퍼캐패시터와 같은 전자재료로서 유효하게 사용될 만한 높은 전기전도도와 용량을 나타내었다.

• 접착 및 계면
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• 제18권2호
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• pp.75-81
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• 2017

본 연구에서는 잘 배열된 나노세공 구조와 자성체 나노입자를 포함하는 메조포러스 카본(Carbonized Ni-FDU-15)을 합성하였다. Carbonized Ni-FDU-15는 구조형성 주형으로 트리블럭 공중합체(F127)를 이용하고, 카본 세공벽 형성 물질로 resol 전구체를 사용하며 질산 니켈(nickel(II) nitrate)을 금속이온 원으로 사용하여 증발유도 자기조립(Evaporation-Induced Self-Assembly, EISA)과 직접 탄화과정을 거쳐서 합성되었다. 메조포러스 카본은 잘 배열된 이차원적 육방체 구조(2D-hexagonal structure)를 가진다. 한편, 세공벽 내 자성체 나노입자는 니켈(Ni) 금속과 니켈 산화물(NiO)이 생성되었다. 나노입자의 크기는 약 37 nm이었다. 그리고 Carbonized Ni-FDU-15의 표면적, 세공크기, 세공부피는 각각 $558m^2g^{-1}$, $22.5{\AA}$ 그리고 $0.5cm^3g^{-1}$이었다. Carbonized Ni-FDU-15는 외부에서 자력을 가하였을 때 자력이 가해지는 방향으로 이동함을 확인하였다. 이러한 자성체 담지 메조포러스 카본 물질은 흡착/분리, 자기 저장 매체, 자성 유체(ferrofluid), 자기 공명 영상(MRI) 및 약물 타겟팅 등의 광범위한 응용 분야에 높은 응용성을 가질 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 1부
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• pp.196-199
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• 2011

In this study we synthesized mesoporous carbon supported CuO by using mesoporous silica i.e. SBA-15 as the template and cupric nitrate trihydrate ($Cu(NO_3)_23H_2O$)as copper source. The porous CuO was characterized with XRD, TGA, SEM and BET. The result reveals porous CuO has good crystal structure with uniform size of spherical crystal particles. The surface are a ($S_{BET}$) of porous CuO was found to be $153.46m^2g^{-1}$ with a total pore volume ($V_p$)of$0.1516cm^3g^{-1}$ and average pore size of 3.9 nm which was much higher than that of commercial CuO ($S_{BET}$, $7.6m^2g^{-1}$; $V_p$, $0.01cm^3g^{-1}$). The obtained porous CuO was studied for adsorption of $CO_2$and the maximum $CO_2$ adsorption capacity was found to be 67.5 mg/g of the sorbent at $25^{\circ}C$.

• Carbon letters
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• 제18권
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• pp.62-66
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• 2016

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.189-195
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• 2004

카본 블랙은 매우 낮은 밀도로 화장품에는 사용되지 않고 있지만 독성이 없고 안정한 물리적 특성과 검은색의 특성으로 이용 가치가 있다고 사료되는 바이다. 본 연구에서는 TEOS, a) PEO/ lecithin, b) PEO/polyethylene glycol, c) lecithin/polyethylene을 ethanol/water 수용액상에서 계면활성제를 탄화시켜 sol-gei반응에 의해 meso-porous silica샘플을 얻었고 N2 조건하 50$0^{\circ}C$에서 열처리된 organic-inorganic hybrid silica를 합성하였다. Pore안에 카본 블랙을 함유하는 meso-porous silica는 친수성, 소수성 용매에서 모두 좋은 분산성을 보여준다. 이 샘플은 BET에 의해 specific surface area (750$m^2$/g)과 pore size (4-6 nm)이고, XRD측정으로 pore structure (cylindrical type)를, 샘플의 SEM촬영으로 morphology(0.1-0.5$\mu\textrm{m}$ 입자 크기를 갖는 spherical powder)를 갖는다는 것을 알아냈다. 이렇게 합성한 카본-실리카 블랙 컬러를 마스카라에 적용하면 일반적으로 마스카라에 사용되던 블랙 컬러 사용시 보다 좀더 검은색을 보여주는 것은 물론이고 우수한 분산성도 갖는다. 무엇보다 이 파우더의 밀도 조절이 가능하여 마스카라 뿐 만 아니라 모든 화장품에의 사용이 가능하다.