In this study, we examined the photo-degradation efficiency of $CoSe_2$-Graphene-$TiO_2$ ($CoSe_2-G-TiO_2$) nanocomposites under visible light irradiation using rhodamine B (RhB) as standard dye. $CoSe_2-G-TiO_2$ nanocomposites were synthesized by ultrasonication and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopic analysis and UV-Vis absorbance spectra analysis. Our results show that the $CoSe_2-G-TiO_2$ nanocomposite exhibited significant photo degradation efficiency compared to pure $TiO_2$ and $CoSe_2-G$, approximately 85.2% of the rhodamine (Rh B) degraded after 2.5 h. It is concluded that the $CoSe_2-G-TiO_2$ nanocomposite is a promising candidate for use in dye pollutants.
본 연구에서는 사용 후 태양광 셀을 HCl 용액 및 초음파세척기의 cavitation효과를 사용하여 셀 표면의 불순물(Al, Zn, Ag 등)을 제거하여 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건을 찾기 위한 연구를 진행하였다. 태양광 셀에서 Si을 선택적으로 회수 하기 위해 HCl 용액 및 초음파세척기를 사용하여 침출을 진행하였고, 반응이 끝난 태양광 셀은 증류수로 세척 후 건조 오븐에 건조를 실시하였고, 반응된 HCl 용액은 감압 여과 실시 후 여과된 용액은 ICP-Full Scan 분석을 실시하였다. 또한, 건조 된 태양광 셀은 유발을 사용하여 파쇄 후 XRD, XRF, 및 ICP-OES 분석을 실시하였으며, 이를 통해 Si의 순도 및 회수율을 알 수 있었다. 실험은 산용액 농도, 반응 온도, 반응 시간, 초음파 세기를 변수로 두고 실험을 진행하였다. 위 과정을 통해 최종적으로 태양광 셀로부터 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건은 산용액 농도 3M HCl, 반응 온도 60℃, 반응 시간 120min, 초음파 세기 150W인것을 알 수 있었고, 최종적으로 Si의 순도는 99.85%, 회수율은 99.24%로 측정되었다.
In this study, the effects of ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) treatment at room and high temperatures (RT and HT of 400℃) on friction and wear behavior of Ti-6Al-4V alloy prepared by selective laser melting (SLM) were investigated. The objective of this study is to improve the mechanical properties and frictional behavior of Ti-6Al-4V alloy by UNSM treatment. Dry friction and wear tests were conducted using a ball-on-disk method at RT with a bearing steel as the counter ball. Due to the high HT and UNSM treatment, the surface hardness tended to increase and surface roughness tended to reduce. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that nanocrystallization structure and compressive residual stress were formed at the surface layer after UNSM treatment at both RT and HT. After UNSM treatment, it was observed that the wear rate was reduced by about 6% for the specimen treated at RT and a 28% reduction for the specimen treated at HT in comparison with the untreated one. Based on scanning electron microscope (SEM) images showed that the damage caused by fatigue wear occurred in the wear track of the heat-treated specimen, and it is believed to be the cause of the highest wear rate. Mechanical properties and wear resistance of Ti-6Al-4V alloy were improved and prospect of industrial application was confirmed. Further research is still required to improve the characteristics of SLM Ti-6Al-4V alloy to the level of wrought Ti-6Al-4V alloy.
zinc acetate를 포함하는 용액으로부터 r-plane 사파이어 기판 위에 ZnO 막(膜)을 증착하였다. 초음파(超音波) 발생기(發生器)로 용액을 진동시켜 증기입자를 만든 후 이것을 고온 반응로(反應盧) 내에서 열분해(熱分解) 시켜 막(膜)을 증착하였다. 제조된 막(膜)의 결정성, 표면형태 및 조성을 XRD, SEM 및 AES로 각각 분석하였다. 기판온도가 막(膜)의 특성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 기판온도 $300^{\circ}C$에서 (110) 방향으로 강하게 성장된 막(膜)을 얻을 수 있었다. 구리의 첨가(添加)와 습식산화(濕式酸化)에 의해 막(膜)의 저항율을 $3{\times}10^{6}{\Omega}{\cdot}cm$이상으로 높일 수 있었다.
본 연구에서는 초음파 조사법을 사용하여 cadmium telluride (CdTe) 양자점을 합성하였다. 전구체의 비율과 합성 시간을 주 변수로 하여 그에 따른 CdTe 양자점의 광학적 특성과 구조적 특성을 분석하였다. 모든 cadmium (Cd)과 tellurium(Te) 함량비율의 실험에서 합성 시간이 증가함에 따라 CdTe 양자점의 성장에 의해 밴드갭 감소현상이 관찰되었고, 발광 특성을 확인한 결과 510~610 nm 파장 범위에서 장파장으로 이동함을 보였다. 또한 Te의 비율이 증가함에 따라 장파장이동이 빠르게 일어나는 것을 확인하였다. Photoluminescence (PL) 피크 강도를 확인하였을 때 합성시간이 180 min~240 min 사이에서 가장 높은 강도를 보였다. X-ray diffraction (XRD)와 transmission electron microscopy (TEM)으로 구조적 특성을 확인한 결과 zinc blend 구조의 CdTe 양자점을 나타내었으며, 합성시간이 210 min일 때 양자점의 크기는 약 2.5 nm로 균일하게 분산되어 있었으며 fast fourier transform (FFT) 이미지를 확인한 결과 뚜렷한 결정성을 확인하였다.
초음파 조사 및 계면활성제 첨가에 따른 입자의 변화를 연구하기 위하여 침전법, 음향화학적 침전법 그리고 게면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 나노 입자를 합성하였고, X-선 회절실험을 통하여 마그네타이트가 합성된 것을 확인하였다. 침전법, 음향화학적 침전법으로 합성한 입자의 크기는 계면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 합성한 입자보다 크게 얻어졌고, 초음파 출력이 증가 할수록 크기는 증가하였다. 계면활성제로 올레인 산을 첨가한 음향화학적 기법에서는 게면활성제의 농도에 따라 입자 크기를 선택적으로 조절하여 합성할 수 있었고, 단순 침전법이나 음향화학적 기법에서 보다 생성되는 입자의 크기 분포가 좁게 나타났다. 마그네타이트 나노 입자들의 자기적 특성을 SQUID를 통하여 분석한 결과, 실온에서 모두 초상자성 거동을 보이는 것으로 나타났다.
In order to effective degradation of organic dye both under visible light or ultrasonic irradiation, the MWCNTs (multiwalled carbon nanotube) deposited with Fe and $TiO_2$ were prepared by a modified sol-gel method. The Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst was characterized by surface area of BET, scanning electron microscope (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), and energy dispersive X-ray (EDX) and ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy. The low intensity visible light and low power ultrasound was as an irradiation source and the methylene blue (MB) was choose as the model organic dye. Then degradation experiments were carried out in present of undoped $TiO_2$, Fe/$TiO_2$ and Fe/$TiO_2$-MWCNT catalysts. Through the degradation of MB solution, the results showed the feasible and potential use of Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst under visible light and ultrasonic irradiation due to the enhanced formation of reactive radicals as well as the possible visible light and the increase of ultrasound-induced active surface area of the catalyst. After addition of $H_2O_2$, the MB degradation rates have been accelerated, especially with Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst, in case of that the photo-Fenton reaction occurred. The sonophotocatalysis was always faster than the respective individual processes due to the more formation of reactive radicals as well as the increase of the active surface area of Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst.
실온의 초음파 조건에서 질산 아연과 수산화 나트륨을 각각 물과 알코올 용액에서 반응시켜 산화 아연(ZnO) 나노입자를 합성하였다. 풀러렌($C_{60}$)과 ZnO 나노입자들은 전기로를 이용하여 각각 $700^{\circ}C$ 에서 2 시간 동안 가열하였다. 풀러렌($C_{60}$)과 ZnO 나노입자들의 형태와 광학성질은 XRD, SEM, TEM 과 UV-vis spectroscopy를 이용하여 분석하였다. 가열한 $C_{60}$과 ZnO 나노입자, 비가열한 $C_{60}$과 ZnO 나노입자를 각각 methylene blue(MB), methyl orange(MO), rhodamine B(RhB)용액에서 UV-vis spectroscopy를 사용하여 광촉매 분해반응을 연구하였다.
Photoelectron-hole separation efficiency plays an important role in the enhancement of the photocatalytic activity of photocatalysts towards the degradation of organic molecules. In this study, $TiO_2/TiOF_2$ heterostructured composite powders with suitable band structures, which structures are able to separate photoelectron-hole pairs, have been synthesized using a simple and versatile ultrasonic spray pyrolysis process. In addition, their phase volume fractions have been controlled by varying the pyrolysis temperature from $400^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. The structural and optical properties of the synthesized powders have been characterized by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy and UV-vis spectroscopy. The powder with a phase volume ratio close to 1, compared with single $TiOF_2$ and other composite powders with different phase volume fractions, was found to have superior photocatalytic activity for the degradation of rhodamine B. This result shows that the $TiO_2/TiOF_2$ heterostructure promotes the separation of the photoinduced electrons and holes and that this powder can be applicable to environmental cleaning applications.
본 연구에서는 주 구성 광물이 방해석인 대리암에 대하여 알콕시실란계 강화제인 0.8T0.2E1G_3wt0.08%와 1T1G_7wt0.08%의 적용성 평가를 수행하였다. X-선회절분석결과 방해석의 회절선의 위치는 변화가 없지만 강도는 약간 증가하는 경향을 나타낸다. 전자현미경 관찰 결과 강화제 0.8T0.2E1G_3wt0.08%로 처리한 경우 새끼줄 모양으로, 1T1G_7wt0.08%로 처리한 경우 판상 또는 엽상의 입자가 균질하게 피복되어 있는 표면을 관찰할 수 있다. 강화제 처리 후 표면은 두 가지 모두 약간 어두운 경향을 나타낸다. 쇼어경도와 초음파 속도는 두 강화제 모두 처리 후 증가하는 경향을 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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