• Title/Summary/Keyword: nano-Silica

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광경화성 아크릴레이트 복합체를 이용한 나노 임프린트 패턴 형성 (Nanoimprinting Pattern Formation Using Photo-Curable Acrylate Composites)

  • 김성현;박선희;문성남;이우일;송기국
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.536-541
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    • 2012
  • 실리카 입자가 첨가된 광경화성 임프린트용 복합체를 제조하여 실리카 양에 따른 경화 특성과 전사된 수 백 나노미터 크기의 임프린트 패턴 형성에 관한 결함을 조사하였다. 상온에서 UV 경화한 임프린트 레진은 실리카 양이 증가할수록 탄성률이 커지고 수축률이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 그러나 실리카 입자의 양이 7 wt% 이상인 경우 전사된 나노기둥끼리 서로 달라붙는 결함을 보이는데, 이는 실리카 입자가 광반응을 방해하여 임프린트 레진의 경화가 불완전하게 되면서 광경화된 레진의 점성이 증가했기 때문이다. 임프린트 레진에 실리카 입자를 충전제로 사용하면 경화 후 나노 패턴의 강도를 증가하여 형태를 유지하는데 도움이 되지만, 실리카 양이 7 wt% 이상이 되면 오히려 광반응 전환율이 떨어져 임프린트 공정에 의한 나노 패턴의 전사가 어려운 것을 알 수 있다.

Nano-Silica effect on the physicomechanical properties of geopolymer composites

  • Khater, H.M.
    • Advances in nano research
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    • 제4권3호
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    • pp.181-195
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    • 2016
  • Addition of nano-$SiO_2$ (NS) to geopolymer composites has been studied through measurement of compressive strengths, FTIR and XRD analysis. Alumino-silicate materials are coarse aggregate included waste concrete and demolished walls with its cementing binder, cement kiln dust (CKD) used and can possess a pronouncing activation for the geopolymer reaction resulting from the high alkali contents within. Materials prepared at water/binder ratios in a range of 0.30: 0.40 under curing of $40^{\circ}C$ and 100% Relative Humidity (R.H.), while the used activator is sodium hydroxide in the ratio of 2 wt. %. First, CKD is added in the ratio from 10 up to 50 wt., %, and the demolished walls was varied depending on the used CKD content, while using constant ratio of waste concrete (40 wt., %). Second step, depending on the optimum CKD ratio resulted from the first one (40 wt. %), so the control geopolymer mix composed of cement kiln dust, demolished walls and waste concrete in the ratio (40:20:40, wt %). Nano-silica partially replaced waste concrete by 1 up to 8%. Results indicated that, compressive strengths of geopolymer mixes incorporating nano-silica were obviously higher than those control one, especially at early ages and specially with 3%NS.

Chiral Mesoporous Silica for Asymmetric Metal-free Catalysis: Enhancement of Chirality thorough Confinement Space by Plug Effect

  • 정은영;임청래;박상언
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.199-199
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    • 2011
  • The addition of a carbanion to ${\yen}{\acute{a}}{\yen}{\hat{a}}$-unsaturated carbonyl compounds is of importance in the C-C bond formation reactions for modern pharmaceuticals and organic synthesis. Recently, heterogeneous asymmetric catalysis became more attractive area of research because of the easy recovery and separation of the catalyst from the reaction system. Most of synthetic methods for heterogeneous catalysts were grafting or immobilization of homogeneous catalyst onto the solid supports. Trans-1,2-Diaminocyclohexane(DACH) and L-proline ligands have been enormously used as chiral ligands in several catalytic transformation under homogenous conditions. Our group prepared l-proline functionalized mesoporous silica was synthesized under acidic condition using a poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) triblock copolymer template (EO20PO70EO20, Pluronic P-123, BASF). Furthermore, we successfully directly synthesized trans-1,2 diaminocyclohexane functionalized mesoporous silica by using microwave method. The direct functionalization of chiral ligand into the framework of mesoporous materials is expected to be useful for the heterogeneous asymmetric catalysis. So, we adopt the direct synthesis of chiral ligand functionalized mesoporous silica by using thermal and microwave irradiation. Then, chiral ligand functionalized mesoporous silicas were applied to enantioselective asymmetric catalytic reactions.

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PFOA Free 불소 고분자 및 실리카 나노졸을 이용한 self cleaning 표면 가공에 관한 연구 (A Study on the Self-cleaning Surface Finishing Using PFOA Free Fluoric Polymer and Silica Nano-sol)

  • 박성민;권일준;김란;염정현;윤남식;이경남
    • 한국염색가공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.1-11
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    • 2009
  • Super-hydrophobic surface, with a water contact angle greater than $150^{\circ}$, has a self cleaning effect termed 'lotus effect'. We introduced super-hydrophobicity onto aramid/rayon mixture fabric with dual-scale structure by assembling silica nano-sol. Mixture fabric was treated with silica nano-sol, fluoric polymer using various parameters such as particle size, concentration. Silica nano-sol size were measured using particle size analyzer. Morphological changes by particle size were observed using field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), contact angle measurement equipment. The contact angle of water was about $134.0^{\circ}$, $137.0^{\circ}$, $143.0^{\circ}$, $139.5^{\circ}$ and $139.0^{\circ}$ for mixture fabric coated with 100.2nm, 313.7nm, 558.2nm, 628.5nm and 965.4nm silica nano-sol, compared with about $120.0^{\circ}$ for mixture fabric coated with fluoric polymer. When we mixed particle sizes of 100.2nm and 558.2nm by 7:3 volume ratio, the contact angle of water was about $146.2^{\circ}$. And we mixed particle sizes of 313.7nm and 558.2nm by 7:3 volume ratio, the contact angle of water was about $141.8^{\circ}$. Also we mixed particle sizes of 558.2nm and 965.4nm by 7:3 volume ratio, the best super-hydrophobicity was obtained. In this paper, we fabricated the water-repellent surfaces with various surface structures by using four types of silica nano-sol, and we found that the dual-scale structure was very important for the super-hydrophobicity.

Nanofiller as Vulcanizing Aid for Styrene-Butadiene Elastomer

  • Sahoo, N.G.;Das, C.K.;Panda, A.B.;Pramanik, P.
    • Macromolecular Research
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    • 제10권6호
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    • pp.369-372
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    • 2002
  • The use of ZnO and stearic acid is very well known in sulfenamide accelerated sulfur vulcanization of diene elastomers. Zn-ion coated nano filler has been developed and tested, in styrene-butadiene rubber (SBR) as sulfur vulcanizing activator cum reinforcing filler. In this study Zinc oxide has been replaced by the Zn-ion coated nano silica filler with an aim to study the dual role of this nanofiller in SBR. The presence of Zn-ion on the nano silica filler surface activates the sulfur vulcanization by involving Zn++ in to the sulfurating complex formed with thiazole from sulfenamide. The increase of Zn-ion, on the nanofiller, decrease the scorch safety of the elastomer compound but increase the tensile strength, state of cure and tear strength and attain maximum at its 10% level. The presence of stearic acid increases the rate of vulcanization. Replacement of stearic acid with mono-stearate, however, increases the vulcanization rate but decrease the ultimate state of cure. A mechanistic scheme involving dual function of this nanofiller has been suggested.

구형 나노 실리카를 사용한 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Porous Silicon/Carbon Composite Anode Using Spherical Nano Silica)

  • 이호용;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권4호
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    • pp.459-464
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    • 2016
  • 본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

계면활성제를 이용한 나노 실리카 및 카본 소재의 합성과 응용 (Synthesis of Nano Structured Silica and Carbon Materials and Their Application)

  • 박승규;김종윤;조완구
    • 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.

Fracture energy and tension softening relation for nano-modified concrete

  • Murthy, A. Ramachandra;Ganesh, P.;Kumar, S. Sundar;Iyer, Nagesh R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제54권6호
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    • pp.1201-1216
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    • 2015
  • This paper presents the details of size independent fracture energy and bi-linear tension softening relation for nano modified high strength concrete. Nano silica in powder form has been used as partial replacement of cement by 2 wt%. Two popular methods, namely, simplified boundary effect method of Karihaloo et al. (2003) and RILEM (1985) fracture energy with P-${\delta}$ tail correction have been employed for estimation of size independent fracture energy for nano modified high strength concrete (compressive strength ranges from 55 MPa to 72 MPa). It is found that both the methods gave nearly same values, which is an additional evidence that either of them can be employed for determination of size independent fracture energy. Bi-linear tension softening relation corresponding to their size independent fracture energy has been constructed in an inverse manner based on the concept of non-linear hinge from the load-crack mouth opening plots of notched three-point bend beams.

Experimental investigation of self-healing concrete after crack using nano-capsules including polymeric shell and nanoparticles core

  • Taheri, Mojtaba Naseri;Sabet, Seyyed Ali;Kolahchi, Reza
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권3호
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    • pp.337-343
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    • 2020
  • In this paper, we focused on the self-healing concrete using new nano-capsules. Three types of nano-capsules with respect to availability, high strength and temperature tolerance are used; type 1 is URF and polyethylene (PE) as shell and nano titanium oxide (TiO2) as core, type 2 is URF and PE as shell and nano silica oxide (SiO2) as core, type 3 is PE as shell and nano silica oxide (SiO2) as core. The concrete samples mixed by nano-capsules with three percents of 0.5, 1 and 1.5. Based on experimental tests and the compressive strength of samples, the URF-PE-SiO2 is selected for additional tests of compressive strength before and after recovery, ultrasonic test, ion chlorine and water penetration depths. After careful investigation, it is concluded that the optimum value of URF-PE-SiO2 nano-capsules is 0.5% since leads to higher compressive strength, ultrasonic test, ion chlorine and water penetration depths.

실리카 겔의 소수화 코팅 혼합 정도에 따른 나노 충격 흡수 장치의 이력 현상에 대한 기초적 연구 (Basic Study of the Hysteresis of a Nano Shock Absorbing Damper by Employing Mixed Lyophobic Coating Silica Gel)

  • 문병영;김흥섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.59-66
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    • 2003
  • 본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 내진용 감쇄기 개발에 대한 연구를 하였다. 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체하는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초적 연구를 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였으며, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카 겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 이력곡선은 서로 다른 소수화 코팅 처리가 된 입자의 혼합과 소수화 처리시의 분자간 거리에 의해서 조절이 가능함을 알 수 있었다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 소산양은 상이한 소수화 처리 정도와 서로 코팅처리량이 서로 다른 재료를 혼합함으로써 제어 할 수 있음을 확인하였다. 기존의 유압 감쇄기에서는 나타나지 않는 이러한 특징은 콜로이드 감쇄기가 충격 흡수 장치로 사용 가능하다는 사실을 입증한다.