• 제목/요약/키워드: oxide particle

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후막 센서 어레이를 이용한 화학 작용제 분류 (Classification of Chemical Warfare Agents Using Thick Film Gas Sensor Array)

  • 곽준혁;최낙진;반태현;임연태;김재창;허증수;이덕동
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.81-87
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    • 2004
  • Semiconductor thick film gas sensors based on tin oxide are fabricated and their gas response characteristics are examined for four simulant gases of chemical warfare agent (CWA)s. The sensing materials are prepared in three different sets. 1) The Pt or Pd $(1,\;2,\;3\;wt.\%)$ as catalyst is impregnated in the base material of $SnO_2$ by impregnation method.2) $Al_2O_3\;(0,\;4,\;12,\;20\;wt.\%),\;In_2O_3\;(1,\;2,\;3\;wt.\%),\;WO_3\;(1,\;2,\;3\;wt.\%),\;TiO_2\;(3,\;5,\;10\;wt.\%)$ or $SiO_2\;(3,\;5,\;10\;wt.\%)$ is added to $SnO_2$ by physical ball milling process. 3) ZnO $(1,\;2,\;3,\;4,\;5\;wt.\%)$ or $ZrO_2\;(1,\;3,\;5\;wt.\%)$ is added to $SnO_2$ by co-precipitation method. Surface morphology, particle size, and specific surface area of fabricated sensing films are performed by the SEM, XRD and BET respectively. Response characteristics are examined for simulant gases with temperature in the range 200 to $400^{\circ}C$, with different gas concentrations. These sensors have high sensitivities more than $50\%$ at 500ppb concentration for test gases and also have shown good repetition tests. Four sensing materials are selected with good sensitivity and stability and are fabricated as a sensor array A sensor array Identities among the four simulant gases through the principal component analysis (PCA). High sensitivity is acquired by using the semiconductor thick film gas sensors and four CWA gases are classified by using a sensor array through PCA.

일산화탄소 저온 산화에서 금속산화물에 담지된 금촉매의 활성에 미치는 수분첨가의 영향 (Effect of Water Addition on Activity of Gold Catalysts Supported on Metal Oxide at Low Temperature CO Oxidation)

  • 안호근;김기중;정민철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.720-725
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    • 2011
  • 금속질산염과 염화금산을 전구체로 사용하여 다양한 금속산화물($$Al_{2}O_{3}$, ZnO, $Fe_{2}O_{3}$, $Cr_{2}O_{3}$, $MnO_{2}$, CuO, NiO, $Co_{3}O_{4}$)에 담지된 금촉매를 공침법을 이용하여 제조한 후, 일산화탄소 산화반응에서 수분첨가의 영향을 검토하였다. 이들 중 $Co_{3}O_{4}$와 ZnO에 담지된 금촉매가 일산화탄소에 대하여 높은 활성을 보여주었다. 반응가스 중에 수분이 첨가될 때 Au/$Co_{3}O_{4}$ 촉매는 활성이 약간 감소하였으나, Au/ZnO 촉매에서는 활성이 크게 증가하여 수분에 의한 일산화탄소 산화 활성은 담체의 종류에 크게 의존함을 알 수 있었다. 반응가스 중에 포함된 수분에 관계없이 반응 전과 후의 Au(5 wt%)/ZnO 촉매의 금입자 크기는 거의 변하지 않아 활성이 감소되는 이유는 금입자들의 소결에 의한 영향보다는 카보네이트와 같은 화학종에 의해 불활성화가 일어남을 알 수 있었으며, 이 화학종은 수분의 첨가에 의해 이산화탄소로 분해되어 활성이 증가한 것으로 생각된다.

나노입자 코팅 탄소섬유 강화 복합재료의 전기전도도 향상 (Improvement of Electrical Conductivity of Carbon-Fiber Reinforced Plastics by Nano-particles Coating)

  • 서성욱;하만석;권오양;최흥섭
    • Composites Research
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    • 제23권6호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • 복합재 항공기 동체의 낙뢰손상방지를 목적으로 탄소섬듐-주석 산화물(ITO) 나노입자를 코팅함으로써 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료의 전기전도도를 향상하였다. 탄소섬유에 코팅된 ITO 나노입자는 10~40%의 농도로 콜로이드 상태에서 분사되었다. CFRP의 전기전도도는 코팅 후 3배 이상 증가하였으며 현재 B-787 복합재 항공기 동체에 사용 중인 기술인 금속메쉬를 CFRP 외층에 매몰한 경우보다도 높은 전기전도도를 얻을 수 있었으며, 나노입자 코팅으로 섬유-기지 계면에 미지는 악영향은 발견되지 않았다. 모의 낙뢰에 의한 손상영역은 각각 다른 처리를 한 재료와 조건에 따라 초음파 C-scan 이미지로 확인하였다. ITO 40% 코팅 시편의 경우 전기전도도는 B-787 샘플의 경우보다 높았지만 낙뢰에 의한 손상영역의 크기는 거의 비슷한 수준이었다.

수용액 합성법에 의한 ZnO 나노분말의 합성 (Synthesis of zinc oxide nanoparticles via aqueous solution routes)

  • 구진희;양준석;조수진;이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.175-180
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    • 2016
  • 본 연구에서는 수용액 상에서 침전법과 수열합성법을 이용하여 나노크기의 ZnO 분말을 합성하였다. 두 합성방법 모두 출발원료로는 Zn-nitrate hexahydrate($Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$)와 NaOH 수용액을 사용하였고, 이들의 혼합용액에 합성조건 즉 반응 pH, 온도 및 Zn precursor의 몰 농도를 달리하여 ZnO 분말을 얻을 수 있었다. 두 합성법 모두에서 단일 상 ZnO는 낮은 Zn 농도 높은 pH 및 높은 온도 조건에서 합성되기 쉬웠다. 합성된 분말의 형상은 flake(plate), multipod 및 rod 형태로 합성 조건에 따라 그 형태의 조절이 가능하였다. 침전법에 비해 수열합성법은 $100^{\circ}C$ 이하인 비교적 낮은 합성온도에서도, 본 연구의 Zn 농도 전 구간(0.1~1 M)과 넓은 pH 범위에서 결정성이 우수한 ZnO 단일 상을 합성할 수 있는 장점을 보여주었다.

활성탄소 입도에 따른 산화마그네슘 경화체의 공극특성과 흡착성능 평가 (Pore Characterisitics and Adsorption Performance Evaluation of Magnesium Oxide Matrix by Active Carbon Particle Size)

  • 편수정;이상수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.59-65
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    • 2018
  • 라돈가스는 암석이나 토양 등에 존재하는 자연 방사성 물질인 우라늄이 붕괴할 때 발생하는 무색, 무취, 무미의 가스이다. 인체가 연간 노출되는 방사선의 85%는 자연 방사선에 의한 것이고, 그 중 50%가 라돈가스이다. 미국 환경보호청(EPA)의 조사결과에 의하면, 라돈가스에 장시간 노출될 경우 흡연자는 1,000명 중 62명, 비흡연자는 1,000명 중 7명이 폐암 발병률에 노출된다. 이러한 라돈가스의 위해성을 저감하고자 활성탄소를 사용하여 경화체를 제작하여 그에 대한 공극 특성과 라돈가스 저감 특성에 대한 실험을 진행하였다. 활성탄소를 활용하였을 경우, 측정기간이 길어질수록 라돈가스 농도는 급격한 저감과 그래프 상의 변화를 확인할 수 있었다. 또한 활성탄소의 재료적 특성 중 하나인 공극 분포와 미세공 특성을 파악할 수 있다.

분쇄-침전을 이용한 다결정 YAG 세라믹스의 합성 (Synthesis of Polycrystalline YAG Ceramics by Milling-precipitation)

  • 홍석범;정현기;심수만
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1120-1126
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    • 2003
  • 알루미나 분말을 분쇄하면서 Y 수화물을 동시에 침전시켜 YAG 분말을 합성하였다. 하소 분말 (l20$0^{\circ}C$, 4 h)에는 YAG 외에 소량의 YAM이 남아 있었다. 그러나 평균 입경 0.57 $\mu$m으로 분쇄한 분말 성형체에서는 산화물 혼합법에서 YAG 단일상이 얻어지는 온도 (l500∼1$600^{\circ}C$) 보다 훨씬 낮은 130$0^{\circ}C$ 에서 YAG 단일상이 이미 형성되었다. 분말의 소결성은 우수하여 소결조제 SiO$_2$(350 ppm Si) 의 첨가에 관계없이 치밀화가 잘 일어났다. SiO$_2$를 첨가하지 않은 경우, 1$600^{\circ}C$에서 98%의 손결밀도를 얻었다. SiO$_2$를 첨가한 경우에는 150$0^{\circ}C$에서 치밀화가 더 잘 일어나 97.7%의 소결밀도가 얻어졌으며, 1$600^{\circ}C$에서는 SiO$_2$의 소결촉진 효과가 나타나지 않아 밀도는 SiO$_2$를 첨가하지 않은 시편과 비슷하였다.

Nb2O5-TiO2 화합물을 이용한 염료감응형 태양전지의 성능 향상 (The Enhancement of the Performance of Dye Sensitized Solar Cells Using Nb2O5-TiO2 Compound)

  • 최석원;서현웅;손민규;김수경;홍나영;김희제;김종락
    • 전기학회논문지
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    • 제61권8호
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    • pp.1153-1158
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    • 2012
  • Niobium oxide ($Nb_2O_5$) has a strong chemical coherence and good electrical conductivity. Therefore, this material is helpful to enhance the performance of the dye sensitized solar cells (DSC) by improving the electron mobility. In this study, $Nb_2O_5$ was mixed with $TiO_2$ and this compound was applied to the DSC to improve its performance. As a result, the current density of the DSC using the $Nb_2O_5-TiO_2$ compound on the photoelectrode was increased, because the internal resistance concerned to the electron transfer in the photoelectrode of DSC was decreased. However, large amount of the $Nb_2O_5$ induces the decrease of the efficiency of the DSC because the surface area to attach dye molecules is decreased due to the large particle of $Nb_2O_5$. Therefore, it is important to optimize the mixture ratio of the $Nb_2O_5-TiO_2$ compound for maximizing the performance of the DSC. Finally, the most optimum performance of the DSC was shown in case of the $Nb_2O_5$ concentration of 10 wt% of the $Nb_2O_5-TiO_2$ compound.

$TiO_2$ 두께에 따른 염료감응형 태양전지의 효율 변화 (The Effect of $TiO_2$ Thickness on the Performance of Dye-Sensitized Solar Cells)

  • 김대현;박미주;이성욱;최원석;홍병유
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.147-148
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    • 2007
  • Dye-sensitized solar cell using conversion of solar energy to electrical energy appeared that which solves a environmental matter. The dye-sensitized solar cell uses nano-crystalline oxide semiconductor for absorbing dye. The $TiO_2$ is used most plentifully. The efficiency of the dye-sensitized solar cell changes consequently in the particle size, morphology, crystallization and surface state of the $TiO_2$. In this paper, we report The effect of titania$(TiO_2)$ thickness on the performance of dye-sensitized solar cells. Using doctor blade method, It produced the thickness of the $TiO_2$ with $7\;{\mu}m,\;10\;{\mu}m,\;13\;{\mu}m$. The efficiency was the best from $10{\mu}m$. It had relatively low efficiency on the thickness from $7\;{\mu}m\;to\;13\;{\mu}m$. The reason why it presents low efficiency on $7\;{\mu}m$ thickness is that excited electrons can not be delivered enough due to thin thickness of $7\;{\mu}m\;TiO_2$. And The reason why it presents low efficiency on $13\;{\mu}m$ thickness is that thick $13\;{\mu}m\;TiO_2$ can not penetrate the sunlight enough.

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Modified Oxalate Method로 의해 합성한 LSCF Cathode의 전기적 특성 (Electrical Properties of Synthesis LSCF Cathode by Modified Oxalate Method)

  • 이미재;김세기;지미정;박상선;최영현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.30-31
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    • 2006
  • The LSCF cathode for Solid Oxide Fuel Cell was investigated to develop high performance unit cell at intermediate temperature by modified oxalate method with different electrolyte. The LSCF precursors using oxalic acid, ethanol and $NH_4OH$ solution were prepared at $80^{\circ}C$, and pH was controlled as 2, 6, 7, 8, 9 and 10. The synthesis precursor powders were calcined at $800^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$ and $1200^{\circ}C$ for 4hrs. Unit cells were prepared with the calcined LSCF cathode, buffer layer between cathode and each electrolyte that is the LSGM, YSZ, ScSZ and CeSZ. The synthesis LSCF powders by modified oxalate method were measured by scanning electron microscope and X-ray diffraction. The interfacial polarization resistance of cell was characterized by Solatron 1260 analyzer. The crystal of LSCF powders show single phase at pH 2, 6, 7, 8 and 9, and the average particle size was about $3{\mu}m$. The electric conductivity of synthesis LSCF cathode which was calcined at $1200^{\circ}C$ shows the highest value at pH 7. The cell consist of GDC had the lowest interfacial resistance (about 950 S/cm@650) of the cathode electrode. The polarization resistance of synthesis LSCF cathode by modified oxalate method has the value from 4.02 to 7.46ohm at $650^{\circ}C$. GDC among the electrolytes, shows the lowest polarization resistance.

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필러의 입자크기가 고체전해질 연료전지용 밀봉유리의 열적 특성에 미치는 영향 (Effect of Particle Size of the Filler on the Thermal Properties of the Sealing Glass for Solid Oxide Fuel Cells)

  • 조민영;문지웅;이미재;최병현;박선민;황해진;최헌진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.305-305
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    • 2007
  • SOFC용 밀봉유리$({\sim}10.0{\times}10^{-7}/K)$의 열팽창 계수를 SUS430$({\sim}12.0{\times}10^{-7}/K)$ 인터커넥터에 매칭 시키기 위하여 모유리에 비하여 열팽창계수가 큰 $CaTiO_3\;({\sim}13.5{\times}10^{-7}/K)$ 입자를 필러로서 첨가하였다. 필러입자의 첨가량이 증가함에 따라 밀봉재의 열팽창 계수가 증가하고, 동일 함량의 필러를 첨가하는 경우 필러 입자의 크기가 작을 수록 밀봉재의 연화점 상승 폭이 커서 SUS430 기판과의 접합 상태가 불량해짐을 관찰하였다. 필 테스트, 접합시험, 미세구조 분석 등을 통하여 필러 입자 크기가 증가 할 수록 SUS430과의 접합이 가능한 범위 내에서 보다 많은 양의 필러를 첨가하는 것이 가능하기 때문에 열팽창 계수 제어가 용이하다는 것을 확인 할 수 있었다.

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