Core/shell CdSe/ZnS quantum dots (QDs) are synthesized by a microfluidic reactor-assisted continuous reactor system. Photoluminescence and absorbance of synthesized CdSe/ZnS core/shell QDs are investigated by fluorescence spectrophotometry and online UV-Vis spectrometry. Three reaction conditions, namely; the shell coating reaction temperature, the shell coating reaction time, and the ZnS/CdSe precursor volume ratio, are combined in the synthesis process. The quantum yield of the synthesized CdSe QDs is determined for each condition. CdSe/ZnS QDs with a higher quantum yield are obtained compared to the discontinuous microfluidic reactor synthesis system. The maximum quantum efficiency is 98.3% when the reaction temperature, reaction time, and ZnS/CdSe ratio are 270℃, 10 s, and 0.05, respectively. Obtained results indicate that a continuous synthesis of the Core/shell CdSe/ZnS QDs with a high quantum efficiency could be achieved by isolating the reaction from the external environment.

In this study, simple chemical synthesis of green emitting Cd-free InP/ZnS QDs is accomplished by reacting In, P, Zn, and S precursors by one-pot process. The particle size and the optical properties were tailored, by controlling various experimental conditions, including [In]/[MA] (MA: myristic acid) mole ratio, reaction temperature and reaction time. The results of ultraviolet–visible spectroscopy (UV-vis), and of photoluminescence (PL), reveal that the exciton emission of InP was improved by surface coating, with a layer of ZnS. We report the correlation between each experimental condition and the luminescent properties of InP/ZnS core/shell QDs. Transmission electron microscopy (TEM), and X-ray powder diffraction (XRD) techniques were used to characterize the as-synthesized QDs. In contrast to core nanoparticles, InP/ZnS core/shell treated with surface coating shows a clear ultraviolet peak. Besides this work, we need to study what clearly determines the shell kinetic growth mechanism of InP/ZnS core shell QDs.

A microfluidic reactor with computer-controlled programmable isocratic pumps and online detectors is employed as a combinatorial synthesis system to synthesize and analyze materials for fabricating CdSe quantum dots for various applications. Four reaction condition parameters, namely, the reaction temperature, reaction time, Cd/Se compositional ratio, and precursor concentration, are combined in synthesis condition sets, and the size of the synthesized CdSe quantum dots is determined for each condition. The average time corresponding to each reaction condition for obtaining the ultraviolet–visible absorbance and photoluminescence spectra is approximately 10 min. Using the data from the combinatorial synthesis system, the effects of the reaction conditions on the synthesized CdSe quantum dots are determined. Further, the data is used to determine the relationships between the reaction conditions and the CdSe particle size. This method should aid in determining and selecting the optimal conditions for synthesizing nanoparticles for diverse applications.

현재 국내 디스플레이 생산과 수요의 꾸준한 증가 추세와 전자 제품의 짧은 순환주기를 고려하였을 때 향후 폐디스플레이의 발생량은 급증할 것으로 예측 되며, 2020년에 약 75만 t이 발생할 것으로 예상되고 있다. 하지만, 국내 폐디스플레이 재활용 기술은 선진국에 비해 매우 미비하며, 대부분 수작업을 통해 금속류만 회수하여 재활용 하고 있는 실정이다. 특히, 제조사에 따라 디스플레이의 부품 구성 및 설계가 다양하여 해체･분리에 가장 많은 시간이 소비되며, 이는 작업 효율 감소 문제로 이어지게 된다. 본 연구에서는 폐디스플레이 재활용 공정효율 향상을 위한 체계적인 폐디스플레이 해체･분리 시스템을 구축하고자 하였으며, 개발 시스템은 오토 로딩 시스템, 스마트 비전 인식 시스템, 폐디스플레이 해체･분리 시스템, CCFL 자동무인화 처리 시스템으로 구성된다. 오토 로딩 시스템의 경우 기존 수작업에 의존하던 폐디스플레이 적재작업을 자동화함으로써 작업자의 작업 환경을 개선함과 동시에 공정의 효율을 증대 시키는 효과를 얻을 수 있다. 스마트 비전 인식 시스템의 경우 작업자의 경험에 의존한 다양한 폐디스플레이의 해체･분리 공정을 개선하기 위해 도입하였으며, 작업자에게 페디스플레이가 공급되기 전 자동으로 폐디스플레이의 정보를 확인하고 작업자에게 해체작업 정보를 제공함으로써 작업자의 경험차이에서 발생되는 문제를 해결하고자 하였다. 또한, 기존에 한명의 작업자가 하나의 폐디스플레이 전체를 해체･분리하는 방식을 다수의 작업대를 설계하여 세분화 및 단순화 하였으며, 작업자 간의 폐디스플레의 이송이 원활하도록 병렬구조 이송 라인 설계 등 작업 효율 증대를 위한 해체･분리 작업 시스템을 개발 하였다. 마지막으로 기존 수작업 공정에서 작업자에게 수은과 같은 유해물질을 직접적으로 노출시키는 CCFL 처리 공정은 무인 자동화함으로써 수은으로 인한 문제를 해결하였다. 이렇게 개발된 시스템은 기존에 수작업만을 사용했던 공정에 자동화 시스템을 적용함으로써 작업 효율 증대, 작업 환경 개선 등의 효과를 기대할 수 있을 것이다.

액정 디스플레이는 가벼운 무게, 작은 부피, 낮은 비용, 낮은 전력 소비 등의 이유로 PC 모니터, 노트북, 태블릿 등 광범위한 분야에서 사용되며 원료 사용량이 증가하게 되었다. 우수한 광전자 특성으로 인하여 액정 디스플레이에서 투명 전도 산화물 박막으로 indium-tin-oxide(ITO)가 사용된다. ITO는 90 wt%의 In2O3와 10 wt%의 SnO2로 이루어져 있으며 전세계 인듐 소비량의 84%는 액정 디스플레이 제조시 ITO를 형성하는데 사용된다. 일반적으로 3-8년인 액정 디스플레이의 수명을 고려하면, LCD의 폐기물은 재활용을 통하여 인듐을 생산 할 수 있는 잠재적인 대체 자원이다. 액정 디스플레이 재활용을 통하여 소각 또는 매립되는 폐기물로 인한 환경오염을 방지 할 수 있으며 또한 폐기물 내 인듐과 같은 유가금속을 재활용 하여 부가가치를 창출 할 수 있어 폐 액정디스플레이 재활용은 도시 광산 분야의 중요한 연구의 분야이다. 본 연구기관에서는 수명이 다한 사용 후 LCD TV를 해체/분리하여 액정패널, 인쇄회로기판, 냉음극관, 플라스틱케이스, 금속류 등으로 분해 하는 공정을 개발하였다. 해체/분리 공정을 통해 분리된 액정패널은 기계적으로 파쇄를 하여 유리 입자사이즈를 작게 하여 이 후 금속 회수를 용이하게 하였다. 본 연구에서는 파쇄 된 액정 디스플레이 유리에서 인듐을 회수하기 위하여 산을 이용하여 용출을 하였다. 가능한 용출 변수를 실험을 통하여 최적화 하였다. 액정 디스플레이에 인듐 함유량이 매우 낮아 특별히 고안된 방법을 이용하여 침출 용액을 농축하였으며 최적의 조건에서 인듐이 완전히 용출되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 인듐 외 다른 금속에 대한 용출을 최소화 하였다.