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- 저자 : 임창용(Changyong Yim) (검색결과 5 건)
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플래시라이트를 이용한 금속나노입자 기반 전극 및 금속유기골격체 합성 전략
임창용 ( Changyong Yim ),백새연 ( Saeyeon Baek ),박소연 ( Soyeon Park ),김하민 ( Hamin Kim ) 한국공업화학회 2020 공업화학 Vol.31 No.6
Intensive pulsed light (IPL) 기술은 빛을 millisecond 단위의 짧은 시간에 상온, 상압 환경에서 대상 물질에 조사하여 에너지를 전달한다. 이렇게 단시간에 조사되는 특징을 가진 플래시라이트(flashlight)에 대한 관심의 증대로 IPL을 이용한 금속입자의 광소결 연구가 대표적으로 이루어져 왔으며, 최근에는 IPL을 다양한 물질 합성에 적용한 사례가 발표되고 있다. 본 총설 논문은 지금까지 연구되어 밝혀진 IPL을 활용한 다양한 물질 합성 전략들에 대한 것으로 IPL 기술을 이용한 물질 합성에 대한 이해를 증진시키고자 한다. 특히, 금속나노입자의 소결을 이용한 유연 전극제작 및 금속유기골격체(metal-organic framework, MOF) 합성을 다루었다. 전극제작의 핵심 요소인 전극의 산화 저항성과 전기전도도 향상을 위한 과정을 다루었고, 금속기판으로부터 금속유기골격체를 합성하는 과정을 설명하였다. 이를 향후 IPL을 이용한 전극 제작 및 물질 합성 응용에 관한 연구를 하는 연구자에게 이해하기 쉽게 설명하고자 하였다. Intensive pulsed light (IPL) technique enables energy to be transferred to a target substance in a short time per millisecond at room temperature under an ambient atmosphere. Due to the growing interest in flashlights with excellent functionality among various technologies, light-sintering research on metal particles using IPL has been carried out representatively. Recently, examples of the application of IPL to various material synthesis have been reported. In the present article, various strategies using IPL including the manufacture of flexible electrodes and the synthesis of metal-organic frameworks were discussed. In particular, the process of improving oxidation resistance and electrical conductivity of electrodes, and also the metal-organic framework synthesis from metal surface were explained in detail. We envision that the review article can be of great help to researchers who investigate electrode manufacturing and material synthesis using IPL.
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이재호 ( Jaeho Lee ),조광훈 ( Gwang-hun Cho ),이금연 ( Geumyeon Lee ),임창용 ( Changyong Yim ),이영세 ( Young-sei Lee ),김태욱 ( Taewook Kim ) 한국공업화학회 2023 공업화학 Vol.34 No.4
선택적 촉매 환원(SCR)은 질소산화물 배출을 줄이는 가장 효과적인 방법이지만, V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-WO<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub> 촉매가 좁은 작동온도(300~400 ℃) 범위를 가지기 때문에, V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-WO<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub> 촉매의 작동 온도범위가 200~450 °C인 새로운 촉매를 개발하였다. SCR 과정에서 생성되는 촉매 독인 황산암모늄은 350 °C 이상으로 가열함으로써 제거할 수 있다. 촉매 활성 부위의수를 증가시키고 활성 물질의 분산을 촉진하기 위해 TiO<sub>2</sub> 지지체에 티타늄 이소프로폭사이드(TTIP) 처리를 여러 TTIP/TiO<sub>2</sub> 질량비로 진행하였다. 그 중 5 wt% TTIP 부하에서 높은 W 분산성으로 인해 열 안정성이 증가하였고 V<sup>5+</sup>가 형성되어 최적의 성능을 보였다. 5 wt% TTIP 부하로 처리된 촉매를 One-step co-precipitation으로 제조하였을 때 기존의 방법보다 더 나은 V-OH와 W-OH 분산 및 상호작용 향상이 나타나 더 낮은 온도에서 높은 촉매 활성으로 인해 향상된 성능을 보였다. 이를 향후 TTIP를 이용하여 TiO<sub>2</sub>촉매의 표면을 개선하려는 연구자에게 이해하기 쉽게 설명하고자 하였다. Selective catalytic reduction (SCR) is the most effective method for reducing nitrogen oxide emissions, but the operating temperature range of V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-WO<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub> catalysts is narrow (300~400 °C). In this study, a new catalyst with an operating temperature range of 200~450 °C was developed. The catalyst poison, ammonium bisulfate, generated during the SCR process can be removed by heating above 350 °C. To increase the number of active sites and promote the dispersion of active materials, titanium isopropoxide (TTIP) treatment was performed on the TiO<sub>2</sub> support with various TTIP/TiO<sub>2</sub> mass ratios. Among them, the 5 wt% TTIP loaded catalyst showed improved performance due to higher thermal stability caused by high W dispersion and the formation of V5+. In addition, the 5 wt% TTIP-loaded catalyst prepared by a one-step co-precipitation method showed greater V-OH and W-OH dispersion and enhanced interactions in contrast to conventional methods, resulting in higher catalytic activity at lower temperatures. This review article aims to provide an accessible explanation for researchers investigating how to improve the surface properties of TiO2 catalysts using TTIP.
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김하민 ( Hamin Kim ),최현국 ( Hyun-kuk Choi ),김문갑 ( Moon-gab Kim ),이영세 ( Young-sei Lee ),임창용 ( Changyong Yim ) 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.1
금속유기골격체(metal-organic frameworks, MOFs)는 나노사이즈의 기공을 가진 다공성 물질로, 금속이온과 유기리간드의 종류에 따라 기체흡착도 및 기공크기의 조절이 가능하다. 이러한 장점을 이용하여, 기체 포집 및 분리, 그리고 기체센서분야에서 금속유기골격체에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 신속하고, 정량적인 기체 흡탈착 분석을 위해서는, 센서 표면에 균일한 필름 형태의 다양한 MOF 구조체를 형성해야 한다. 본 총설논문에서는 양극산화알루미늄, 산화아연 나노막대, 구리 박막으로부터 직접합성법을 이용하여 각각 MIL-53 (Al), ZIF-8, Cu-BDC와 같은 MOF를 마이크로진동자 센서 표면에 균일하게 합성하는 방법에 대해 정리하였다. 또한, 대표적인 마이크로진동자인 수정진동자미세저울과 마이크로캔틸레버의 작동원리와 금속유기골격체에 기체흡착 시 변하는 신호해석에 대한 내용을 다룬다. 이를 통해, 마이크로진동자 기반 금속유기골격체의 기체 흡탈착 분석에 대한 이해를 높이고자 한다. Metal-organic frameworks (MOFs) are porous materials with nano-sized pores. The degree of gas adsorption and pore size can be controlled according to types of metal ions and organic ligands. Many studies have been conducted on MOFs in the fields of gas storage and separation, and gas sensors. For rapid and quantitative gas adsorption/desorption analyses, it is necessary to form various MOF structures in uniform films on a sensor surface. In this review, some of representative direct methods for uniformly synthesizing MOFs such as MIL-53 (Al), ZIF-8, and Cu-BDC from anodized aluminum oxide, zinc oxide nanorods, and copper thin films, respectively on the surface of a microresonator are highlighted. In addition, the operation principle of quartz crystal microbalance and microcantilever, which are representative microresonators, and the interpretation of signals that change when gas is adsorbed to MOFs are covered. This is intended to enhance the understanding of gas adsorption/desorption analysis of MOFs using microresonators.
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