• 제목/요약/키워드: solvent surface energy

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Polytetrafluoroethylene 분말 현탁액을 통한 다공성 박막 제조 및 에너지 발생소자 응용 (Fabrication of Porous Polytetrafluoroethylene thin Film from Powder Dispersion-solution for Energy Nanogenerator Applications)

  • 박일규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.102-107
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    • 2017
  • Porous polytetrafluoroethylene (PTFE) thin films are fabricated by spin-coating using a dispersion solution containing PTFE powders, and their crystalline properties are investigated after thermal annealing at various temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$. Before thermal annealing, the film is densely packed and consists of many granular particles 200-300 nm in diameter. However, after thermal annealing, the film contains many voids and fibrous grains on the surface. In addition, the film thickness decreases after thermal annealing owing to evaporation of the surfactant, binder, and solvent composing the PTFE dispersion solution. The film thickness is systematically controlled from 2 to $6.5{\mu}m$ by decreasing the spin speed from 1,500 to 500 rpm. A triboelectric nanogenerator is fabricated by spin-coating PTFE thin films onto polished Cu foils, where they act as an active layer to convert mechanical energy to electrical energy. A triboelectric nanogenerator consisting of a PTFE layer and Al metal foil pair shows typical output characteristics, exhibiting positive and negative peaks during applied strain and relief cycles due to charging and discharging of electrical charge carriers. Further, the voltage and current outputs increase with increasing strain cycle owing to accumulation of electrical charge carriers during charge-discharge.

친핵성 용매 중에서 자발적 환원반응에 의한 음이온 교환막 수전해용 Fe/Ni 나노 촉매의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Fe/Ni Nanocatalyst in a Nucleophilic Solvent for Anion Exchange Membrane in Alkaline Electrolysis)

  • 대관하;노립신;이재영;이홍기
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.293-298
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    • 2021
  • To synthesize Fe/Ni nanocatalysts loaded on carbon black, Iron(II) acetylacetonate and nickel (II) acetylacetonate and were reduced to Fe and Ni metallic nanoparticles by a spontaneous reduction reaction. The distribution of the Fe and Ni nanoparticles was observed by transmission electron microscopy, and the loading weight of Fe/Ni nanocatalysts on the carbon black was measured by thermogravimetric analyzer. The elemental ratio of Fe and Ni was estimated by energy dispersive x-ray analyzer. It was found that the loading weight of Fe/Ni nanoparticles was 6.23 wt%, and the elemental ratio of Fe and Ni was 0.53:0.40. Specific surface area was measured by BET analysis instrument and I-V characteristics were estimated.

치환 브롬화벤질류의 가용매분해반응 (Solvolysis of Substituted Benzyl Bromides)

  • 여수동;김혜령;김성홍;박병수
    • 대한화학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.581-587
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    • 1988
  • EtOH-$H_2O, Acetone-H_2O$의 이성분 혼합용매계에서 치환 브롬화벤질류의 가용매분해반응을 $25^{\circ}C$$45^{\circ}C$에서 전기전도도법으로 연구하였다. 반응속도상수는 벤젠고리에 전자주게 치환기가 도입되거나, 물함량이 증가할수록 컸으며 전자받게 치환기로 바뀜에 따라 용매의 이온화능, Y에 대한 치환 브롬화벤젠류의 가용매분해반응의 감도, m은 연속적으로 감소하였고, 반면에 친핵도에 대한 감도는 증가하였다. 이 결과로 부터 전자주게에서 전자받게로 치환기가 변함에 따라 전이상태는 loose한 결합상태에서 tight한 상태로 변함을 알 수 있었다. 이 결과는 PES 모형과 양자역학적 해석 방법에 의한 전이상태 구조변화의 논의와도 일치하였다.

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EC : MA 혼합전해질에서 카본 전극의 용량 특성 II. 초기 비가역 용량에 대한 첨가제의 효과 (Properties of Capacity on Carbon Electrode in EC : MA Electrolyte II. Effect of Additives on Initial Irreversible Capacity)

  • 박동원;김우성;손동언;최용국
    • 공업화학
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    • 제17권6호
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    • pp.575-579
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    • 2006
  • 리튬의 삽입과 탈리가 가능한 탄소전극은 첫 싸이클 동안 카본전극 계면에 solid electrolyte interface가 형성된다. 초기 충전과정에서의 용매분해로 형성된 막은 전지의 성능에 영향을 미치게 되며, 이러한 용매분해는 초기 비가역 용량의 주된 요인중의 하나이다. 본 연구에서는 초기 비가역 반응을 억제하기위해 카본 표면 위에 부동태 막 형성을 위한 첨가제로서 $Li_{2}CO_{3}$을 사용하였다. $Li_{2}CO_{3}$ 첨가 효과를 시간대 전압법, 순환 전압-전류법, 그리고 임피던스법을 이용하여 조사하였고, 또한 SEM, EDX 그리고 XRD를 통해 표면 현상과 조성의 변화를 관찰하였다. 1 M $LiPF_{6}$/EC : MA (1 : 3, v/v) 전해질 용액에 $Li_{2}CO_{3}$의 첨가는 전극 표면에서의 용매분해 억제를 통하여 초기 비가역 용량을 감소시킴을 확인하였다.

Ubiquitin 폴딩 intermediate의 열역학적 특성 (Thermodynamic Properties of Ubiquitin Folding Intermediate)

  • 박순호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권1호
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    • pp.33-40
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    • 2004
  • Ubiquitin 폴딩 반응의 초기에 나타나는 transient 폴딩 intermediate 상태의 열역학적인 특성을 연구하였다. 온도와 화학변성제의 농도를 바꾸어주면서 측정한 폴딩 kinetics의 결과로부터 unfolded 상태와 intermediate 상태의 평형상수 및 자유에너지를 quantitative kinetic modeling을 통하여서 구하였으며 또한 온도에 따른 자유에너지의 변화로부터 unfolded 상태에서 intermediate 상태로 전환될 때의 열역학적 함수인 ${\Delta}H,\;{\Delta}S,\;{\Delta}C_p$를 구하였다. Ubiquitin이 unfolded 상태에서 intermediate 상태가 될 때의 ${\Delta}C_p$는 unfolded 상태에서 native 상태로 되는 과정의 ${\Delta}C_p$의 약 80% 정도 되었다. 이것은 intermediate가 native 상태에 가까운 매우 조밀한 구조를 이루고 있는 ensemble state임을 나타낸다. 상온에서의 ${\Delta}H$는 양의 값을 보였다. 이는 ubiquitin의 unfolded 상태에서 소수성 잔기 주위에 위치한 물 분자의 규칙적인 구조가 intermediate 상태가 될 때 와해되기 때문이라고 여겨진다. 이러한 양의 enthalpy는 자유로워진 물 분자에 의한 전체 계의 entropy의 증가에 의하여서 보상되어 unfolded 상태에서intermediate 상태로의 전환은 음의 자유에너지를 갖게 되며 폴딩 반응의 초기에 관찰되는 것으로 여겨진다.

직접 메탄올 연료전지용 술폰화 폴리아릴에테르술폰 전해질 막의 혼합 캐스팅 용매에 따른 형태 및 특성 (Effects of Mixed Casting Solvents on Morphology and Characteristics of Sulfonated Poly(aryl ether sulfone) Membranes for DMFC Applications)

  • 홍영택;박지영;최준규;최국종;황택성;김형중
    • 멤브레인
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    • 제18권4호
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    • pp.282-293
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    • 2008
  • 친전자성 치환반응으로 제조된 술폰화 단량체, 비(非)술폰화 단량체 및 탄산칼륨을 이용하는 직접 중합법을 통하여 높은 점도의 술폰화 폴리아릴에테르술폰 공중합체를 합성하고, 이들을 원료로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 디메틸아세트아미드(DMAc)의 혼합 용매 상에서 직접 메탄을 연료전지용 고분자 전해질 막을 제조하였다. 막 제조 시의 용매 효과에 주목하여 혼합 용매의 부피 비는 $0{\sim}100%$로 변화시키고 공중합체의 술폰화도는 50%로 고정하였다. 이온 전도도 및 메탄올 투과도 측정을 통하여 최종 전해질 막의 기본 특성을 파악하고, 주사전자현미경 및 원자간력현미경분석을 통한 표면 분석 결과와 비교함으로써 이들의 상관관계를 고찰하였다. 막 제조 시의 용매 혼합 비율을 적절히 조절함에 따라 최종 전해질 막의 이온 전도도를 크게 향상시킬 수 있음이 확인되었는데, $25^{\circ}C$의 100% 가습 환경에서 측정된 수소 이온 전도도는 NMP : DMAc 50:50 부피/부피-%에서 최대 $1.38{\times}10^{-1}\;S/cm$이었다.

플라즈마를 이용한 신발소재의 환경 친화적인 접착 표면 처리(I) (Leather's Environment-friendly Adhesion Surface Treatment of shoe's material by Plasma)

  • 하선희;장유진;설수덕
    • 접착 및 계면
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    • 제6권2호
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    • pp.6-12
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    • 2005
  • 플라즈마는 고체, 액체, 기체와 더불어 제 4의 물질상태로 불리어지고 있는데, 기체의 일부가 전리된 가스상태이며 외부기장에 영향을 받고 전기를 통과시키면 발광하는 에너지가 높은 기체의 영역으로 정의된다. 인위적으로 에너지를 가하여 플라즈마를 발생시켜 많은 부분에서 새로운 첨단 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 많은 부분들이 우리의 생활에 들어와 있다. 플라즈마를 이용하여 고분자물의 표면을 처리하게 되면 몇 가지 장점이 있다. 먼저 플라즈마는 표면의 물성만을 변화시켜 고분자 본 물성을 유지시켜주고, 유기용제를 사용하지 않으며, 공정 운행 중 발생하는 폐기물이 없어 환경친화적이며, 상압 플라즈마의 경우 자동화 연속공정이 가능하다. 본 실험에서는 신발소재 고분자 재료의 상호 접착능력을 향상시키기 위하여 플라즈마를 사용하여 표면 개질을 시도하였고, 처리 시간과 사용한 가스의 유량에 따른 박리강도 시험을 통하여 접착력 향상을 확인하였고, 접촉각 측정과 SEM 측정을 통하여 고분자 표면 변화를 확인하였다.

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유전가열물질을 코팅한 활성탄소섬유의 휘발성 유기화합물 흡착 및 마이크로파 인가에 의한 탈착 연구 (A Study on Adsorption of Volatile Organic Compound by Activated Carbon Fiber Coated with Dielectric Heating Element and Desorption by Applying Microwave)

  • 김상국;장예림
    • 한국대기환경학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.122-132
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    • 2009
  • Adsorption of toluene by activated carbon fiber (ACF) coated with dielectric heating element and desorption by applying microwave were investigated. In order to prepare adsorbent so that VOC can be desorbed by microwave heating, fine dielectric heating element with nano size was coated on the surface of the ACF using hybrid binder. Eight adsorbents (ACF-DHE, Activated Carbon Fiber coated with Dielectric Heating Element) were prepared with different amount of dielectric heating element, kinds of hybrid binder, and solvent. In order to investigate adsorption characteristics, BET surface area, pore volume, and average pore size were measured for each adsorbent including ACF. Breakthrough experiments with toluene concentration, flow rate, bed length using fixed bed reactor were performed to investigate adsorbality of adsorbent, and results were compared with that of the ACF. Desorption reactor was constructed with modified microwave oven to investigate heating effect on ACF-DHE by applying microwave power. Each adsorbent saturated with toluene were put into desorption reactor. Composition of desorbed gas generated by applying controlled microwave power to reactor was measured. Up to now, hot air desorption method has been used. Experimental results showed that desorption method with new adsorbent prepared by coating dielectric heating element on ACF can be used for industrial application.

Fabrication of the solution-processible OLED/OTFT by the gravure printing/contact transfer: role of the surface treatment

  • Na, Jung-Hoon;Kim, Sung-Hyun;Kang, Nam-Su;Yu, Jae-Woong;Im, Chan;Chin, Byung-Doo
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.1638-1641
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    • 2008
  • We have investigated the effectiveness of a gravure printing method for the fabrication of organic light-emitting diode (OLED) and Organic Thin Film Transistor (OTFT). Printing of the organic layers was performed with a small-scale gravure coating machine, while the metallic layers were vacuum-evaporated. Devices with gravure-printed layers are at least comparable with the spin-coated devices. Effects of the solvent formulation and surface energy mismatch between the organic layer materials on the printed patterns and device performance were discussed. We will present the initial design and experimental data of OTFT fabricated by roll-type soft contact transfer process.

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Patterned Surfaces in Self-Organized Block Copolymer Films with Hexagonally Ordered Microporous Structures

  • Hayakawa Teruaki;Kouketsu Takayuki;Kakimoto Masa-alki;Yokoyama Hideaki;Horiuchi Shin
    • Macromolecular Research
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    • 제14권1호
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    • pp.52-58
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    • 2006
  • A novel fabrication of the patterned surfaces in the polymer films was demonstrated by using the self-organizing character of the block copolymers of polystyrene-b-oligothiophenes and polystyrene-b-aromatic amide dendron. Hexagonally arranged open pores with a micrometer-size were spontaneously formed by casting the polymer solutions under a moist air flow. The amphiphilic character of the block copolymers played the crucial role as a surfactant to stabilize the inverse emulsion of water in the organic solvent, and subsequently the aggregated structure of the hydrophilic oligothiophene or aromatic amide dendron segments remained on the interiors of the micropores. The chemical composition on the top of the surface of the microporous films was characterized by energy-filtering transmission electron microscopy (EFTEM) or a time-of-flight secondary ion mass spectrometer (ToF-SIMS). The characterizations clearly indicated that the patterned surfaces in the self-organized block copolymer films with the hexagonally ordered microporous structures were fabricated in a single step.