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      • SCOPUSKCI등재

        티타니아 나노튜브의 합성

        김효중(Hyo Joong Kim),곽중협(Chung Heop Kwak),서태수(Tae Soo Suh),서동수(Dong Soo Suhr) 한국공업화학회 2002 공업화학 Vol.13 No.3

        주형법과 biomimetic process를 혼합한 새로운 방법으로 균일한 티타니아 나노튜브를 합성하였다. 본 합성법은 주형표면에 슬폰기를 갖는 유기자기조립박막의 형성, 티탄 락테이트에 의한 티타니아 피복 및 주형제거 과정으로 구성되어 있다. 광전자 분석을 통해 주형인 나노다공성 알루미나 멤브레인(alumina membrane) 표면애 유기 자기조립 박막과 티타니아 피복이 원활히 형성되었음 확인할 수 있었다. 합성된 티타니아 나노튜브는 티탄과 산소의 조성으로 되어 있었으며 전자현미경으로 관찰된 나노튜브의 직경은 대부분 약 200nm 정도의 크기로 주형의 동공경과 동일한 양상을 보임이 관찰되었는데, 이는 합성 티나니아 나노튜브의 직경을 주형의 동공크기로 원활히 제어할 수 있음을 나타내며 이러한 결과들을 통해 본 연구에서 시도한 새로운 합성법이 나노구조체 합성에 적용 가능함을 확인할 수 있었다. Uniform titania nanotubes were prepared by means of combining biomimetic process and template method Synthetic method consisted of the following main steps; The formation of organic self-assembled mono-layers(SAMs) bearing sulfonate functional group onto template surface, the deposition of titania with titanium lactate and the removal of template. XPS results showed that self-assembled monolayers and titania films were successfully prepared on the surface of nanoporous alumina membrane, and it was found that nanostructures were composed of titanium and oxygen. Transmission electron microscopy images confirmed that the diameter of nanotubes, mainly in the range of about 200 nm, correspond to that of the templates, which provides a promising way to control the diameters of the titania nanotubes. The above results confirmed that the proposed technique in this study can be used as a new method to fabricate nanostructures.

      • KCI등재

        주형을 이용한 실리카 나노구조체 합성

        김효중,곽중협,서태수,서동수 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.3

        나노미터 직경을 갖는 침상형의 주형(hydroxyapatite)을 이용한 새로운 접근 방법으로 실리카 나노구조체를 졸-겔법을 근간으로 합성하였다. 본 합성법은 나노전구체(실리카 피복 주형) 제조, 나노전구체 소성 및 주형제거 과정으로 구성되어 있다. 나노전구체에 대한 주사 전자현미경(SEM), 투과 전자현미경(TEM), X-선 회절 분석(XRD) 및 광전자 분광 분석(XPS) 결과를 통해 주형 표면에 실리카가 피복되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 고분해능 XPS 분석에 의해 관찰되는 넓고 비대칭적인 O 1s 스펙트럼의 curve-fitting을 검토한 결과 나노전구체 표면에 여러 종류의 산소가 존재함을 보였다. 또한, 에너지 분산 X-선 분석(EDS)을 통해 나노구조체는 실리콘과 산소로 조성되어 있음을 확인할 수 있었다. 실리카 나노구조체 직경은 대부분 50-200㎚ 정도로 주형의 직경과 동일한 양상을 보였다. 이상의 결과를 통해 본 연구에서 제안한 방법이 나노구조체의 새로운 합성방법으로써 적용 가능함을 확인할 수 있었다. A novel technique for the synthesis of silica nanostructures with needle-like template, hydroxyapatite, having nanometer diameter was investigated in this study. The synthetic method consisted of the following main steps: the preparation of nanoprecursor(silica-coated templates), the calcination of nanoprecursor and the removal of templates. The analysis results of scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffraction(XRD) and X-ray photo-electron spectroscopy(XPS) for nanoprecursor revealed that silica particles were deposited onto the surface of templates. Further examinations(curve-fitting processing) of the asymmetrical broadening of O 1s peaks in the XPS spectra indicate the presence of multiple oxygen species on the surface. Energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS) result confirmed that nanostructures were composed of silicon and oxygen. The diameters of the synthesized nanostructures, mainly in the range of 50-200㎚, correspond to the diameters of the templates. The results confirm that the proposed technique in this study can be utilized as a new method to fabricate the nanostructures.

      • KCI등재

        주형을 이용한 티타니아 나노구조체 합성

        김효중,곽중협,서태수,서동수 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.3

        나노미터 직경을 갖는 침상형 주형(hydroxyapatite)을 이용한 새로운 접근 방법으로 티타니아 나노구조체를 졸-겔법을 근간으로 하여 합성하였다. 본 합성법은 나노전구체(실리카 피복 주형) 제조, 나노전구체 소성 및 주형제거 과정으로 구성되어 있다. 나노전구체에 대한 주사 전자현미경(SEM), 투과 전자현미경(TEM), X-선 회절 분석(XRD) 및 광전자 분광 분석(XPS) 결과를 통해 주형의 표면에 티타니아가 원활히 피복되어 있음을 확인할 수 있었다. Ti2p_(3/2) 결합에너지에 대한 고분해능 XPS 분석에서 결합 에너지의 화학전이가 일어남이 관찰되었는데, 이는 피복된 TiO_2와 주형 사이에 화학적 결합에 기인된 것으로 추정된다. 균일한 티타니아 나노구조체 형성은 물 부가량에 의존함을 보였으며, 나노구조체 직경은 50-400㎚ 정도의 크기로 주형의 직경과 동일한 양상을 보였다. 이상의 결과를 통해 본 연구에서 제안한 방법이 나노구조체의 새로운 합성방법으로 적용 가능함을 확인할 수 있었다. A novel technique for synthesis of titania nanostructures with needle-like template, hydroxyapatite, having particle size of nanometer diameter was investigated in this study. The synthetic routes involve the preparation of nanoprecursor(silica-coated templates), calcination of nanoprecursor and removal of templates. The analysis of nanoprecursor by means of scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffraction(XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) showed that titania particles were successfully deposited onto the surface of templates. Considering the chemical shift of binding energy of Ti 2p_(3/2) on the titania-coated template, it was inferred that TiO_2 in the coating thin-film is combined onto template surface through chemical bond. TEM images of tiatnia nanostructures showed that the formation of uniform titania nanostuuctures was dependent on the addition amount of water. The diameters of the synthesized nanostructures, mainly in the range of 50-200㎚, correspond with the diameters of the templates. The results confirm that the proposed technique in this study can be utilized as a new method to fabricate the nanostructures.

      • SCOPUSKCI등재

        휘산법에 의한 알루미나 정제공정의 검토

        조준형,서동수,김효중,서태수 한국화학공학회 1995 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.33 No.3

        Electronics용 저소다알루미나 분체의 공업적인 제조방법을 확립하기 위한 연구의 일환으로서, 우선 출발원료인 수산화알루미늄에 탈소다제로서 NH₄Cl 혹은 HCl을 첨가·소성하여 휘산하기 쉬운 Na염을 형성시켜 원료 중에 함유되어 있는 Na 성분을 계외로 제거하는, 소위 휘산법에 기인하여 알루미나 정제시험을 수행하였다. 그 결과, 본 정제공정에서는 탈소다제의 첨가량이 Na 제거율에 지대한 영향을 미쳤으며, 그 적정 첨가량은 HCl의 경우 8.38 몰비, NH₄Cl의 경우 2.43 몰비로 검출되었다. This study was undertaken to establish an industrial process for the preparation of low-soda alumina useful in the manufacture of electronic ceramics. First, starting material, Al(OH)₃, was admixed with the chlorine-containing compounds, NH₄Cl or HCl, employed as the treating agent for reducing the soda in starting material, and then admixture was calcined at a temperature sufficient to eliminate the soda as a volatilizable compound which was produced by reaction of the soda and the above mentioned treating agents. This treatment is so-called the volatilization method. The results obtained in the study show that addition amount of treating agents has an enormous effect on the elimination of soda, and that optimum addition amount of NH₄Cl and HCl is 2.43 and 8.38(mole of treating agent/mole of Na₂O), respectively.

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