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1P-146 침상형 적색 형광체가 코팅된 판상 세라믹 형광 안료 제조 연구
반세민,최병기,강광중,정경열,강명창,김대성 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
정품과 구별하기 어려울 정도로 정교하게 제작된 위조품으로 인해 각 산업의 경제적 손실이 매년 증가하고 있는 추세이다. 이를 방지하기 위하여 위조품에 대비한 노출형, 은폐형 보안 기능을 가진 식별 제품에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서 특정 파장에 따라 빛을 발하는 형광체는 종류에 따라 다양한 활용도로 이용될 수 있기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 졸겔법을 통한 습식 상태에서 침상형 적색 형광체를 판상형 무기 소재에 pH, 코팅함량, 첨가제 등 실험요인을 변화시키면서 적절한 코팅 환경을 찾아 보안안료를 제조 후 소성과정을 통하여 형광 특성을 최적화하였다. 코팅 및 형광 특성은 FE-SEM 및 Fluorescene spectrometer 등으로 확인하고 평가하였다.
응집된 Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:Eu Red 형광체의 나노분산 및 나노졸의 형광특성
이현진,반세민,정경열,최병기,강광중,김대성,Lee, Hyun Jin,Ban, Se Min,Jung, Kyeong-Youl,Choi, Byung-Ki,Kang, Kwang-Jung,Kim, Dae Sung 한국재료학회 2017 한국재료학회지 Vol.27 No.2
Nanosized and aggregated $Y_2O_3:Eu$ Red phosphors were prepared by template method from metal salt impregnated into crystalline cellulose. The particle size and photoluminescent property of $Y_2O_3:Eu$ red phosphors were controlled by variation of the calcination temperature and time. Dispersed nanosol was also obtained from the aggregated $Y_2O_3:Eu$ Red phosphor under bead mill wet process. The dispersion property of the $Y_2O_3:Eu$ nanosol was optimized by controlling the bead size, bead content ratio and milling time. The median particle size ($D_{50}$) of $Y_2O_3:Eu$ nanosol was found to be around 100 nm, and to be below 90 nm after centrifuging. In spite of the low photoluminescent properties of $Y_2O_3:Eu$ nanosol, it was observed that the photoluminescent property recovered after re-calcination. The dispersion and photoluminescent properties of $Y_2O_3:Eu$ nanosol were investigated using a particle size analyzer, FE-SEM, and a fluorescence spectrometer.
반세민,이현진,최병기,강광중,정경열,김대성 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
형광체는 자외선 영역에서의 발광되는 적.녹.청 세가지 주요색으로 다양한 응용분야인 3차원 디스플레이, 광저장 장치, 의료진단, 센서, 태양전지 등에 적용되어져 오고 있다. 특히, 나노형광체는 지난 몇 십년 동안 새로운 디스플레이와 디바이스 등 새로운 분야의 잠재적인 가능성 때문에 광범위하게 연구되어 오고 있다. 나노형광체의 합성은 주로 콜로이드, 졸겔, 수열, 소성법 등으로 진행되어져 왔다.본 연구에서는 주형물질로 고분자 전구체내에 yttrium, Europium 전구체 등을 함침시켜 건조 후 소성 온도와 시간에 따라 적색형광체를 제조하였다. 제조된 적색형광체는 밀링 인자를 변화시켜 나노 분산졸을 제조하였다. 형광체 분말 및 나노 분산졸은 X선 회절분석, FE-SEM, 입도분석(PSA), Fluorescene spectrometer 등을 사용하여 평가하였다.
나노크기의 적색형광체 코팅된 무기판상체 안료의 제조 및 형광특성 연구
반세민,이현진,최병기,강광중,정경열,김대성 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
다양한 산업 가운데 자동차, 건축, 화장품, 의약품, 화폐 등에 보안기능을 지닌 홀로그램, 자성체, 형광체 등을 적용하여 위조품 식별이 가능한 제품을 개발 및 연구해 오고 있다. 특히 보안특성을 높게 하기 위한 연구로서 형광체를 적용한 보안안료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 나노분산된 적색형광체 나노입자를 온도, 교반속도, pH를 달리하여 판상형 무기소재에 코팅하여 보안안료 분말을 제조하였다. 그 후에 소성온도를 변화시켜 자외선하에서 적색 형광특성을 최적화시켰다. 나노형광체 코팅형 무기판상체 입자의 코팅 및 형광 특성을 확인하기 위해서 FE-SEM, Fluorescene spectrometer 등을 사용하여 평가하였다.
나노 크기의 Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:Eu<sup>3+</sup> 적색형광체가 코팅된 판상 Mica의 제조 및 형광특성
반세민,박정민,정경열,최병기,강광중,강명창,김대성,Ban, Se-Min,Park, Jeong Min,Jung, Kyeong Youl,Choi, Byung-Ki,Kang, Kwang-Jung,Kang, Myung Chang,Kim, Dae-Sung 한국분말야금학회 2017 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.24 No.6
Nanosized $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphor is prepared using a template method from metal salt impregnated into a crystalline cellulose and is dispersed using a bead mill wet process. The driving force of the surface coating between $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ and mica is induced by the Coulomb force. The red phosphor nanosol is effectively coated on mica flakes by the electrostatic interaction between positively charged $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ and negatively charged mica above pH 6. To prepare $Gd_2O_3:Eu^{3+}$-coated mica ($Gd_2O_3:Eu/mica$), the coating conditions are optimized, including the stirring temperature, pH, calcination temperature, and coating amount (wt%) of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$. In spite of the low luminescence of the $Gd_2O_3:Eu/mica$, the luminescent property is recovered after calcination above $600^{\circ}C$ and is enhanced by increasing the $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ coating amount. The $Gd_2O_3:Eu/mica$ is characterized using X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, zeta potential measurements, and fluorescence spectrometer analysis.
주형법으로 제조된 Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:Eu<sup>3+</sup> 적색 형광체의 나노입자 분산 및 형상제어
박정민,반세민,정경열,최병기,강광중,김대성,Park, Jeong Min,Ban, Se Min,Jung, Kyeong-Youl,Choi, Byung-Ki,Kang, Kwang-Jung,Kim, Dae-Sung 한국재료학회 2017 한국재료학회지 Vol.27 No.10
$Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphors were prepared by template method from crystalline cellulose impregnated by metal salt. The crystallite size and photoluminescence(PL) property of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphors were controlled by varying the calcination temperature and $Eu^{3+}$ mol ratio. The nano dispersion of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ was also conducted with a bead mill wet process. Dependent on the time of bead milling, $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanosol of around 100 nm (median particle size : $D_{50}$) was produced. As the bead milling process proceeded, the luminescent efficiency decreased due to the low crystallinity of the $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanoparticles. In spite of the low PL property of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanosol, it was observed that the photoluminescent property was recovered after re-calcination. In addition, in the dispersed nanosol treated at $85^{\circ}C$, a self assembly phenomenon between particles appeared, and the particles changed from spherical to rod-shaped. These results indicate that particle growth occurs due to mutual assembly of $Gd(OH)_3$ particles, which is the hydration of $Gd_2O_3$ particles, in aqueous solvent at $85^{\circ}C$.