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1LB-7 플렉시블 유기태양전지 모듈 제조 기술 개발 및 사업화 모델
문정열,갈진하,조근상 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
유기태양전지(Organic Photovoltaic, OPV)의 가장 큰 장점은 롤투롤 인쇄 공정을 통한 대면적화, 양산화가 가능하다는 점이며, 롤투롤 인쇄 공정은 상업화의 핵심 기술이라고 볼 수 있다. 코오롱중앙기술원은 2009년부터 유기태양전지 개발에 착수하여, 현재 롤투롤 연속 인쇄 공정 기반의 유연 유기태양전지 제조 기술, Pilot Line을 보유하고 있으며, 시제품 개발을 병행하면서 사업화를 추진하고 있다. 본 발표를 통해 롤투롤 연속 인쇄 공정을 적용한 플렉시블 모듈 제조 기술에 대해서 소개하고, 성능 향상 및 장기 수명 관련 이슈에 대해서 고찰하고자 한다. 더불어 유기태양전지를 적용하여 사업화가 가능한 유망 분야 및 관련 제품 개발 현황을 공유하고, 사업화 전반에 걸친 핵심 이슈들에 대해 고민하고자 한다.
유연 유기태양전지 모듈 및 이를 적용한 off-grid 지능형 광고 미디어 제품 개발 과제 개요
문정열 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0
유기태양전지(Organic Photovoltaic)는 기존 태양전지에 비해 뛰어난 유연성, 경량성, 응용성 등을 바탕으로, 다양한 분야(Wearable Device, Military, Portable Device, Automotive, Advertising, Building)에 적용이 가능한 태양전지로 현재 침체되어 있는 태양광 산업의 활성화, 신재생에너지 보급 확대 및 파생 산업 창출을 기대할 수 있는 차세대 태양전지이다. 본 발표를 통해 유망한 차세대 태양전지로 각광 받고 있는 유기태양전지의 상업화를 목표로 추진 중인 에너지기술개발사업(전담기관 : 한국에너지기술평가원) "유연 유기태양전지 모듈 및 이를 적용한 off-grid 지능형 광고 미디어 제품 개발" 과제를 소개하고자 한다.
상이동 촉매에 의한 Glycidyl Vinyl Ether 와 이산화탄소의 부가반응
문정열,양정규,박대원,이미혜,이진국 ( Jeong Yeol Moon,Jeong Gyu Yang,Dae Won Park,Mi Hye Lee,Jin Kook Lee ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.6
본 연구는 이산화탄소와 glycidyl vinyl ether(GVE)의 부가반응에 대하여 상이동 촉매의 특성을 고찰한 것이다. 4급 암모늄염 상이동 촉매의 경우 상압에서도 비교적 좋은 GVE 전화율을 나타내었고, 알킬기의 크기가 크고 짝음 이온의 친수성이 강할수록 촉매활성이 높았다. 폴리에틸렌글리콜이나 triethylamine을 NaI와 함께 사용한 결과 NaI보다 (2-oxo-1,3-dioxolane-4-yl)methyl vinyl ether(OVE)의 수율이 높았다. 그러나 크라운 에테르는 촉매활성을 감소시켰다. 한편 속도론적 고찰 결과 반응속도는 GVE의 농도에 대하여 유사 1차 반응으로 나타났으며, 상이동 촉매의 역할이 포함된 반응메카니즘도 함께 제시하였다. This study is related to the investigation of the characteristics of phase transfer catalysts on the addition reaction of carbon dioxide and glycidyl vinyl ether(GVE). Among the quaternary ammonium salts tested, the ones with the higher alkyl chain length and with the more hydrophilic counter anion showed higher catalytic activity. Mixed catalysts of (polyethylene glycols + NaI) and (triethylamine + NaI) showed higher yield of (2-oxo-l,3-dioxolane-4-yl)methyl vinyl ether(OVE) than NaI itself, but the catalyst activity decreased by addition of a crown ether. Kinetic studies showed that the reaction rate was pseudo-first order with respect to the concentration of GVE. A mechanism of the reaction involving the role of phase transfer catalysts was also proposed.
문정열,양정규,박대원 ( Jeong Yeol Moon,Jeong Gyu Yang,Dae Won Park ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.5
본 연구는 보통의 조건에서는 산화되기 어려운 β-피콜린(pKa=30)을 상이동 촉매와 고체인 potassium tert-butoxide(PTB)를 염기로 사용하여 상온과 상압에서 산화시켜 니코틴산을 합성하는데 관한 것이다. 4급 암모늄염과 18-crowns-6 그리고 폴리에틸렌글리콜이 상이동 촉매활성을 나타내었다. 동일 무게나 동일 몰수의 폴리에틸렌글리콜을 상이동 촉매로 사용한 경우 모두에서 β-피콜린의 전화율은 PEG의 사슬길이가 길수록 증가하였다. 4급 암모늄염 촉매의 경우 알킬기의 구조가 클수록, 음이온의 친수성이 강할수루 높은 β-피콜린 전화율을 나타내었다. β-피콜린과 PTB의 농도, tert-butyl alcohol의 농도, 산소의 분압등이 반응에 미치는 영향을 고찰하여 상이동 촉매의 역할이 포함된 반응 메카니즘을 제시하였다. β-Picoline (pKa=30), which is difficult to be oxidized in normal conditions, was oxidized to produce nicotinic acid at ambient temperature and atmospheric pressure by using phase transfer catalysts and solid potassium tert-butoxide as base. Quaternary ammonium salts, 18-crown-6 and polyethylene glycols showed phase transfer catalytic activity. The conversion of β-picoline was increased with increasing chain length of PEG molecules when they are used both in equal molar and equal weight basis. Among the quaternary ammonium salt catalysts, the ones with a larger alkyl group and more hydrophilic counter anions, exhibited a high β-picoline conversion. A reaction mechanism, involving the role of phase transfer catalyst, was proposed after kinetic studies on the effect of the concentration of β-picoline, PTB, tert-butyl alcohol and partial pressure of oxygen.
폴리에텔렌글리콜 상이동 촉매상에서 p - 니트로톨루엔과 Fe(Co)5 로부터의 p - 톨루이딘 합성
문정열,천승우,박대원,박상욱 ( Jeong Yeol Moon,Sung Woo Chun,Dae Won Park,Sang Wook Park ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.2
본 연구는 p-니트로톨루엔을 Fe(CO)_5로 환원시켜 p-톨루이딘을 합성하는데 있어서 상이동 촉매인 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 특성을 고찰한 것이다. p-니트로톨루엔이 용해된 유기상과 NaOH 수용액상을 접촉시킨 상이동 촉매 반응으로 상온, 상압에서 높은 수율로 p-톨루이딘을 합성할 수 있었다. 교반속도, 수용액상의 NaOH의 농도, PEG의 사슬길이, Fe(CO)_5의 농도, 유기용매의 종류, 무기염의 양, 반응온도 등이 반응에 미치는 영향에 관하여 조사하고, 적외선 분광 분석과 OH^- 이온의 농도분석을 통하여 반응 메카니즘을 제시하였다. PEG는 반응의 활성물질인 HFe(CO)₄^- 이온의 착체 형성과 수용액상으로부터 이를 유기상으로 전달하는 것을 촉진시키는 작용을 함을 알 수 있었다. The application of polyethylene glycol (PEG) as phase transfer catalyst to the reduction of p-nitrotoluene by Fe(CO)_5 has been investigated in this study. The phase transfer catalytic system, p-nitrotoluene and Fe(CO)_5 in organic solvent contacted with aqueous NaOH solution, showed good yield of p-toluidine at 1 atm and room temperature. The effects of agitation speed, NaOH concentration, PEG chain length, Fe(CO)_5 concentration, organic solvents and inorganic salt on the reaction rate of p-nitrotoluene were studied. The mechanistic study, carried out by IR and measurement of OH^- concentration, revealed that the role of PEG was to facilitate the complex formation of HFe(CO)₄^- ion, known as active species, and its movement from aqeous to organic phase.
Hydroxy - terminated Poly ( propylene carbonate ) 의 합성
정성미,문정열,박대원,박상욱,이진국 ( S . M . Jung,J . Y . Moon,D . W . Park,S . W . Park,J . K . Lee ) 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.2
본 연구는 metal alkoxide, 크라운에테르, 4급 onium염 등을 촉매로 사용하여 프로필렌카보네이트(PC)와 알콜 개시제로부터 hydroxy-terminated poly(propylene carbonate) (HTPPC)를 합성하는데 관한 것이다. 촉매의 종류와 골격구조, 알콜의 종류와 농도, 그리고 용매가 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. Metal alkoxide의 Lewis acidity가 크고 alkoxide 음이온의 친핵성이 클수륵 높은 반응활성을 나타내었다. Metal alkoxide와 크라운에테르의 혼합촉매는 metal alkoxide 단독 촉매보다 높은 프로필렌 카보네이트 전화율을 보였고, 4급 onium염 촉매의 경우 양이온의 크기가 크고 음이온의 친핵성이 클수록 높은 활성을 나타내었다. 또한 용매의 극성이 높고 [PC]/[Initiator]의 농도 비가 낮을수록 HTPPC의 수율이 높게 나타났다. The synthesis of hydroxy-terminated poly(propylene carbonate)(HTPPC) was performed by the reaction of propylene carbonate(PC) with alcohol initiator using metal alkoxides, crown ethers and quaternary onium salts as catalysts. The effects of catalyst structure, types and concentration of alcohol, and solvents were investigated. Among the alkoxide catalysts tested, the ones with higher Lewis acidity and with more nucleophilic alkoxide anion showed higher catalytic activity. Mixed catalysts of metal alkoxide and crown ether showed higher conversion of PC than metal alkoxide alone. Quaternary onium saltsof bulky cation exhibited higher catalytic activity. High polar solvent showed higheryield of HTPPC and the yield increased with the decrease of [PC]/[Initiator] ratio.