본 연구에서는 합성가스 CO를 생산하기 위해 저급 석탄-CO2 촉매 가스화 실험을 수행하였 다. 제조된 CO가스 특성은 키데코 탄과 신화 탄에 KOH, K2CO3, Na2CO3 촉매들의 화학적 활성화 방 법을 이용하여 조사되었다. CO 제조공정은 석탄과 화학약품 활성화 비율, 가스 유량, CO2 전환 반응온 도와 같은 실험 변수 분석을 통해 최적화되었다. 제조된 합성 가스는 가스 크로마토그래피(GC)에 의해 분석 되었다. 실험조건 T = 950 °C, CO2 유량 100 cc/min에서, 20 wt% Na2CO3가 혼합된 키데코 탄 에 대해 98.6%, 20 wt% KOH가 혼합된 신화탄에 대한 98.9% CO2 전환율을 얻었다. 또한, 저급 석탄-촉매 가스화 반응은 동일한 공급 비와 반응 조건에서 97.8%, 98.8%의 CO 선택도를 얻었다.

Carbonyl iron (CI) is successfully incorporated as an additive into a polystyrene (PS) matrix via a highenergy ball milling method, under an n-hexane medium with volume fractions between 1% and 5% for electromagnetic interference shielding applications by the combination of magnetic CI and an insulating PS matrix. The morphology and the dispersion of CI are investigated by field emission scanning electron microscopy, which indicates a uniform distribution of CI in the PS matrix after 2 h of milling. The thermal behavior results indicate no significant degradation of the PS when there is a slight increase in the onset temperature with the addition of CI powder, when compared to the as-received PS pellet. After milling, there are no interactions between the CI and the PS matrix, as confirmed by Fourier transformed infrared spectroscopy. In this study, the milled CI-PS powder is extruded to make filaments, and can have potential applications in the 3-D printing industry.

TiOF2, which has remarkable electrochemical and optical properties, is used in various applications such as Li-ion batteries, electrochemical displays, and photocatalysts. In addition, it is possible to utilize the template which is allowed to synthesize fluorine doped TiO2 powders with hollow or faceted structures. However, common synthesis methods of TiOF2 powders have some disadvantages such as the use of expensive and harmful precursors and batchtype processes with a limited production scale. In this study, we report a synthetic route for preparing TiOF2 powders by using an inexpensive and harmless precursor and a continuous ultrasonic spray pyrolysis process under a controlled atmosphere to address the aforementioned problems. The synthesized powder has an average size of 1 μm, a spherical shape, a pure TiOF2 phase, and exhibits a band-gap energy of 3.2 eV.

NaCaLa1-x(MoO4)3:Ho3+/Yb3+ ternary molybdates with proper doping concentrations of Ho3+ and Yb3+ (x = Ho3+ +Yb3+, Ho3+ = 0.05 and Yb3+ = 0.35, 0.40, 0.45 and 0.50) were successfully synthesized by microwave sol-gel method. Well-crystallized particles formed after heat-treatment at 900 oC for 16 h showed a fine and homogeneous morphology with particle sizes of 3-5 μm. Under excitation at 980 nm, the UC intensities of the doped samples exhibited strong yellow emissions based on the combination of strong emission bands at 520-nm and 630-nm emission bands in the green and red spectral regions, respectively. The optimal Yb3+:Ho3+ ratios were obtained at 9:1 and 10:1, as indicated by the compositiondependent quenching effect of the Ho3+ ions. The pump power dependence of the upconversion emission intensity and the Commission Internationale de L'Eclairage chromaticity coordinates of the phosphors were evaluated in detail.

A Ni-Ti-B alloy powder prepared by mechanical alloying (MA) of individual Ni, Ti, and B components is examined with the aim of elucidating the phase transitions and crystallization during heat treatment. Ti and B atoms penetrating into the Ni lattice result in a Ni (Ti, B) solid solution and an amorphous phase. Differential thermal analysis (DTA) reveals peaks related to the decomposition of the metastable Ni (Ti, B) solid solution and the separation of equilibrium Ni3Ti, TiB2, and τ-Ni20Ti3B6 phases. The exothermal effects in the DTA curves move to lower temperatures with increasing milling time. The formation of a TiB2 phase by annealing indicates that the mechanochemical reaction of the Ni-Ti-B alloy does not comply with the alloy composition in the ternary phase diagram, and Ti-B bonds are found to be more preferable than Ni-B bonds.

This study is performed to fabricate a Ti porous body by freeze drying process using titanium hydride (TiH2) powder and camphene. Then, the Ti porous body is employed to synthesize carbon nanotubes (CNTs) using thermal catalytic chemical vapor deposition (CCVD) with Fe catalyst and methane (CH4) gas to increase the specific surface area. The synthesized Ti porous body has 100 μm-sized macropores and 10-30 μm-sized micropores. The synthesized CNTs have random directions and are entangled with adjacent CNTs. The CNTs have a bamboo-like structure, and their average diameter is about 50 nm. The Fe nano-particles observed at the tip of the CNTs indicate that the tip growth model is applicable. The specific surface area of the CNT-coated Ti porous body is about 20 times larger than that of the raw Ti porous body. These CNT-coated Ti porous bodies are expected to be used as filters or catalyst supports.

Copper nanoparticles attract much attention as substitutes of noble metals such as silver and can help reduce the manufacturing cost of electronic products due to their lower cost and good conductivity. In the present work, the chemical reduction is examined to optimize the synthesis of nano-sized copper particles from copper sulfate. Sodium borohydride and ascorbic acid are used as reducing and antioxidant agents, respectively. Polyethylene glycol (PEG) is used as a size-control and capping agent. An appropriate dose of PEG inhibits the abnormal growth of copper nanoparticles, maintaining chemical stability. The addition of ascorbic acid prevents the oxidation of nanoparticles during synthesis and storage. Transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) are used to investigate the size of the synthesized nanoparticles and the coordination between copper nanoparticles and PEG. For chemical reduction, copper nanoparticles less than 100 nm in size without oxidized layers are successfully obtained by the present method.

We report a facile method for preparing KIT-1 mesoporous silicates with two different macroporous structures by dual templating. As a template for macropores, polystyrene (PS) beads are assembled into uniform three dimensional arrays by ice templating, i.e., by growing ice crystals during the freezing process of the particle suspension. Then, the polymeric templates are directly introduced into the precursor-gel solution with cationic surfactants for templating the mesopores, which is followed by hydrothermal crystallization and calcination. Later, by burning out the PS beads and the surfactants, KIT-1 mesoporous silicates with macropores are produced in a powder form. The macroporous structures of the silicates can be controlled by changing the amount of EDTANa4 salt under the same templating conditions using the PS beads and inverse-opal or hollow structures can be obtained. This strategy to prepare mesoporous powders with controllable macrostructures is potentially useful for various applications especially those dealing with bulky molecules such as, catalysis, separation, drug carriers and environmental adsorbents.

Penazines 유도체를 합성하기 위하여 nitrosoaniline 의 중간단계를 거친 후 여러 극성용매에서 합성을 시도하 였고 BSA/DMF 시스템에서 고수율의 phenazined를 얻을 수 있었다.

전자 주게와 전자 받게 구조를 갖는 퀴녹살린 유도체 (TPAQ)를 순차적인 Heck 커플링 반응과 산 촉매 하 탈수 반응을 이용하여 합성하였다. 전자 주게 물질로는 triphenylamine 그룹이 사용되었으며, 3,3‘-diaminobenzidine을 활용하여 중앙에 위치한 전자 받게인 퀴녹살린 그룹을 중심으로 양쪽에 전자 주게 물질들이 위치한 독특한 덤벨 형태의 분자 구조를 도입하였다. UV-visible 분광법 및 순환 전압 전류법을 이용하여, 합성된 TPAQ의 광학 및 전기화학적 특성 분석을 실시하 였다. TPAQ의 최대 흡수 파장은 용액과 필름에서 각각 410 nm 및 390 nm를 나타내었으며, 순환 전합 전류법에 의한 HOMO 및 LUMO 에너지 준위는 각각 - 5.03 eV 와 - 3.24 eV를 나타내었다. 또한 TPAQ는 다양한 용매에 대하여 우수 한 용매 의존 발색 효과가 구현되었는데, 이는 효율적인 분자 내 전하 전달 과정을 통하여 생성된 큰 극성을 지니는 여기상 태의 분자 에너지가 용매의 극성에 따라 변화하는 전자 주게 및 전자 받게 구조를 함유한 유기 공액 물질의 고유한 특성에 서 기인한다.

Three kinds of porous polymer were synthesized using a solvothermal of tri-4,4’- diphenylmethane diisocyanate (MDI-trimer) and different diamino monomers. The effects of the synthesis conditions and the monomer selection on the synthesis of porous polymer properties were studied. The results show that the synthesis of NH2-containing monomer molecules smaller the microporous polymers was easy to implement; the specific surface areas of the polymers are related to the monomer ratio and the reaction time. The results show that the synthesized porous polymer had good hydrogen storage performance; the hydrogen storage ability improved with the addition of heterocyclic nitrogen.

In this study, an environment-friendly synthetic strategy to process zinc oxide nanocrystals is reported. The biosynthesis method used in this study is simple and cost-effective, with reduced solvent waste via the use of fruit peel extract as a natural ligation agent. The formation of ZnO nanocrystals using a rambutan peel extract was observed in this study. Rambutan peels has the ability to ligate zinc ions as a natural ligation agent, resulting in ZnO nanochain formation due to the presence of an extended polyphenolic system over the whole incubation period. Via transmission electron microscopy, successful formation of zinc oxide nanochains was confirmed. TEM observation revealed that the bioinspired ZnO nanocrystals were spherical and/or hexagonal particles with sizes between 50 and 100 nm.

Nickel powders were prepared under solvothermal condition by precipitation from metal nitrates with aqueous ammonium hydroxide. The powders were obtained at in a temperature range of 190-250 oC for 6h. The morphology and size of nickel powders were studied as a function of reaction temperature. The synthesis of nickel crystalline particles is possible under a solvothermal conditions in ethylene glycol solution. Characterization of the synthesized nickel powders were studied by XRD, SEM(FE-SEM) and TG/DSC. X-ray diffraction analysis of the synthesized powders indicated the formation of nickel structure after reaction. The average crystalline sizes of the synthesized nickel powders were in the range of 200-1000 nm; and the distribution of the powders was broad. The shape of the synthesized nickel particles was almost spherical. The morphology of synthesized nickel powders changed with reaction condition. It was possible to synthesize nickel powders directly in ethylene glycol without reducing agent.

본 연구에서는 고순도의 모데나이트 입자를 합성하기 위하여 천연 제올라이트를 시드로 사용하여 시드 농도 및 수열합성 시간에 따라 시드가 미치는 영향 을 고찰하였다. 시드를 3 g/100g batch 주입하여 140°C에서 72시간 동안 수열 합성 하였을 때 1-2 μm 사이즈의 고순도 모데나이트 입자를 안정적으로 합성할 수 있었다. 이를 통해 천연 제올라이트 시드는 모데나이트 입자의 성장에서 구형 모데나이트 전구체 형성 자리를 공급하고 모데나이트 원료 물질 소스 역 할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 바탕으로 용도에 맞는 고순도 의 모데나이트 입자를 합성할 수 있음을 확인하였고 천연제올라이트를 사용함으로써 낮은 가격으로 우수한 성능을 갖는 소재개발에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

이번 연구에서는 기존의 이온교환 수지를 대체 할 수 있는 물질에 대한 연구를 진행하였다. 이에 대한 물질로는 유화중합을 통해 Styrene monomer를 활용한 Polystyrene particle을 제조하였다. 이온기가 도입된 입자의 경우 기존의 이온교환수지보다 표면적이 훨씬 크고, 입자 크기가 작아 좁은 분포를 나타내어 더 높은 이온 교환 용량을 나타냄을 확인 하였다. 단분산된 입자에 Sulfonation 반응을 통해 -SO3 -관능기를 도입하였으며 이외에도 -COO-, -PO3 -, -C6H4O- 등의 관능기를 도입함으로써 SEBS 고분자 분리막을 음전하로 높게 하전 시킬 수 있 었다. 입자를 제조하고 이에 따른 특성평가는 SEM, FT-IR, Zeta potential, IEC value등의 전기적 특성과 TGA, DSC 등의 열적 특성을 파악하였다.

본 연구에서는 수용성 고분자인 Polyvinylalcohol (PVA)를 이용하여 4급암모늄기를 도입한 음이온교환고분자와 술폰기가 도입된 양이온교환고분자를 합성하였다. 합성한 이온교환고분자는 FT-IR, 함수율, 이온교환용량 등의 특성평가를 실시하였으며, 탄소전극에 캐스팅법으로 이온교환고분자 용액을 코팅하여 전극을 제조하였다. 제조한 탄소전극은 정육각형 형태의 유로를 가지는 셀을 이용하여 염 제거 효율을 비교하였다. 탈염 실험은 유속 15, 25, 35 ml/min에서 진행 하였으며 흡⋅탈착 시간 및 전압을 변화시켜가며 실시하였다. 또한 공급액의 농 도 및 종류를 달리하여 실험하였다.

MOF(Metal-organic frameworks)의 일종인 ZIF-8은 큰비표면적과 높은 열적⋅ 화학적 안정성을 가지고 있어 분리막 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 3.4Å 크기의 기공입구와 11.6 Å 크기의 기공 크기를 가지고 있는 ZIF-8을 분리 막으로 합성시 프로필렌/프로판을 분자체 효과를 통해 분리해 낼 수 있다. 본 연구에서는 ZnO 층을 형성하고 이를 전환시켜 결함 없는 ZIF-8 막을 합성하고 이를 통해 프로필렌/프로판을 분리하고자 했다. 우선, 매크로기공을 가진 디스크 모양의 α-알루미나 지지체 위에 ZnO 층을 형성하고, 2-methylimidazole 용액에서 용매열 합성하여 ZnO를 ZIF-8 분리막으로 전환시켰다. 합성된 ZIF-8 분리막 은 XRD, SEM, 기체투과장치, GC 등을 이용하여 분석하였다.

석유화학제품의 기초연료인 프로필렌은 Naphtha Cracker에서 나오는 프로필 렌/프로판 혼합물을 저온증류하여 생산되며, 이 공정은 많은 에너지를 소비한다. 따라서 에너지 소비가 작은 막분리법이 대체법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 분리막 소재 중 폴리이미드는 높은 기계적 강도, 내열성, 내화학성을 가지고 있으며 특히 6FDA는 구조상 큰 분별자유부피를 가지고 있기 때문에 투과도가 우수한 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 6FDA 다이안하이드라이드를 이용하여 폴리이미드를 합성하였으며 FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였다. 또한, DSC와 TGA를 통해 열적안정성을 확인하였으며 time-lag를 이용 하여 프로필렌과 프로판의 기체투과특성을 알아보았다.