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.

박층 아스팔트 포장공법 적용을 위해 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도 기준을 제시하고자 하 였다. 골재 입도는 강성, 안정도, 내구성 등 물성뿐 아니라 피로, 마찰, 수분 저항성 등을 포함한 아스팔 트 혼합물의 거의 모든 특성에 영향을 미친다. 기존에 사용하는 밀입도 아스팔트 혼합물 골재 입도의 경 우 Fuller와 Thompson이 제안한 퓰러 모델(Fullerʼs Model)에 기반을 두고 있다. 본 연구에서 적용코자 하는 박층 밀입도 아스팔트 포장의 경우 포장두께가 얇아짐에 따라 균열에 취약해질 수 있으므로 아스팔 트 혼합물 품질에 각별한 주의가 필요하다. 국내 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물 기준(SPS-KAI0002-F2349)을 적용하며 13 ㎜와 20 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물에 대한 기준은 있으나 박층 포장용 10 ㎜ 밀입도 기준은 포함되어 있지 않다. 퓰 러 모델을 이용하여 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도 산정시 최대밀도선과 근접한 입도곡선을 보였다. 최대밀도선과 근접한 밀입도 아스팔트 혼합물의 경우 골재 최대크기가 작고 좁은 구간에 분포되 어 연약한 혼합물이 되는 경향을 나타내었다. 본 연구에서는 골재 다짐시험을 통ㅎ나 골재 입형 및 입도 특성에 기반한 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물 합성입도를 제시하였다. 제시입도와 최대밀도선 입도에 의 해 제작된 혼합물 비교결과 제시 입도로 제작한 혼합물이 최대밀도선 입도 혼합물 대비 간접인장강도는 약 11%, 터프니스는 약 15% 향상되어 혼합물 안정성 확보에도 효과적임을 확인할 수 있었다.

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.

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.

폴리이미드는 높은 기계적 강도, 내열성 및 내화학성을 가지고 있으며 여러 기체에 대하여 우수한 투과선택성을 가지고 있어 기체분리막으로 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 지환족 다이안하이드라이드인 DOCDA와 메틸치환기를 1개, 2개, 3개 가지는 다이아민을 이용하여 폴리이미드를 합성하였다. 또한, 다 이아민인 ODA와 MDA를 50 mol%로 하여 폴리이미드 공중합체를 합성하였고. FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였고. DSC와 TGA를 통해 열적안정성을 확인하였고 time-lag를 이용하여. CO2, O2, N2, CH4에 대한 기체 투과특성을 알아보았다.

Graphene oxide (GO) has been extensively studied for membrane material for gas and liquid separation due to its outstanding features such as selective CO2 or water vapor transport properties. Although GO membranes can be easily fabricated in the form of thin-film composite membranes by using high-flux polymeric support membranes, it shows relatively low gas permeability due to high tortuosity. Here we report the way to improve gas permeation rate through porous graphene oxide by reducing the gas permeation pathway, with maintaining GO’s two-dimensional structure. We also used polymer, which has high CO2/N2 selectivity, and prepared GO/polymer composite membranes as a function of GO concentration. This study will provide a further insight on how such two-dimensional nanosheets can be harmonized with polymer and improved membrane properties.

폴리이미드는 높은 기계적 강도, 내열성 및 내화학성을 가지고 있으며 여러 기체에 대하여 우수한 투과선택성을 가지고 있어 기체분리막으로 많이 연구되고 있다. 그러나 유기용제에 대한 낮은 용해성으로 인해 막을 제조할 때 많은 제약을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 지환족 다이안하이드라이드인 DOCDA와 다양한 다이아민을 이용하여 용해성 폴리이미드를 합성하였다. FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였고 DSC와 TGA를 통해 열적안정성을 확인하였다. H2, CO2, O2, N2, CH4에 대한 기 체투과특성을 time-lag를 이용하여 알아보았다.

Novel sulfonated poly(arylene ether) membranes with triazole introduced monomer (SPAE-TM) were synthesized via conventional aromatic condensation reaction. The TM was prepared through “click reaction” with high yield and used as proton transfer moiety to increase proton conductivity of polymer electrolyte membranes (PEMs). To compare chemical, mechanical and thermal stabilities of non crosslinked polymer electrolyte membranes (SPAE-TM10, SPAE-TM20), crosslinked membranes were prepared by thermal crosslinking method (cSPAE-TM10, cSPAE-TM20). The SPAE-TM membranes exhibited excellent thermal stability (Tg = ca. 250°C). The proton conductivities of all membranes were sufficiently high in a wide range of temperatures. The water uptake and swelling ratio of SPAE-TM membranes were successfully suppressed in comparison with SPAE-TM0 membrane.

ZIF-8은 제올라이트형 이미다졸레이트 골격체(Zeolitic Imidazolate Framework, ZIF) 중 하나로 마이크로 기공이 잘 발달된 구조체이며, 기공의 크기는 3.4 Å 으로 기체 흡착 및 분리 소재로 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 입자 형성에 용매가 미치는 영향에 대하여 알아보기 위하여 다양한 종류의 용매 조건에서 ZIF-8 입자를 제조하였으며 다공성의 α-알루미나 지지체 위에 나노 크기의 ZIF-8 입자를 코팅한 후 용매열합성법으로 분리막을 제조하였다. SEM, XRD, TGA, DLS 등의 분석을 통해 각 용매에서 합성된 ZIF-8 입자의 특성을 평가 및 기체 흡착 성능을 측정하였으며, 용매의 종류에 따른 분리막 형성에 대하여 SEM, XRD, 기체투과특성 등을 관찰하였다.

제올라이트 분리막은 알루미나 등 다공성 지지체 표면에 3차원적으로 서로 연결된 주기적인 미세기공을 갖는 제올라이트 층을 치밀하게 코팅한 복합 소재 이다. 현재 LTA, FAU, CHA, MOR, DDR 제올라이트 분리막이 투과증발 분야에서 상업화되었고 이는 PVA 판형 막에 비하여 현저한 물 투과도와 물/알코올 선택도를 갖기 때문이다. 국내의 경우도 충남대와 (주)파인텍 연구팀이 성공적으로 LTA, CHA 제올라이트 분리막을 연구하고 그 막모듈과 시스템을 상용화하였다. 본 발표에서는 국내외 제올라이트 분리막 개발 및 응용 동향을 소개하고, 특히 제올라이트 분리막이 투과증발 및 증기투과 분야에서 적용할 수 있는 유망 분야에 대하여 논의하도록 한다.

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.

As precursors of cathode materials for lithium ion batteries, Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2 powders are prepared in a continuously stirred tank reactor via a co-precipitation reaction between aqueous metal sulfates and NaOH in the presence of NH4OH in air or nitrogen ambient. Calcination of the precursors with Li2CO3 for 8 h at 1,000°C in air produces dense spherical cathode materials. The precursors and final powders are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, particle size analysis, tap density measurement, and thermal gravimetric analysis. The precursor powders obtained in air or nitrogen ambient show XRD patterns identified as Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2. Regardless of the atmosphere, the final powders exhibit the XRD patterns of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (NCM). The precursor powders obtained in air have larger particle size and lower tap density than those obtained in nitrogen ambient. NCM powders show similar tendencies in terms of particle size and tap density. Electrochemical characterization is performed after fabricating a coin cell using NCM as the cathode and Li metal as the anode. The NCM powders from the precursors obtained in air and those from the precursors obtained in nitrogen have similar initial charge/discharge capacities and cycle life. In conclusion, the powders co-precipitated in air can be utilized as precursor materials, replacing those synthesized in the presence of nitrogen injection, which is the usual industrial practice.

The load-end slip relation of the steel-concrete decks is formulated by Newmark theory. Using the proposed load-end slip relation model, a simple bond model, which can be used to evaluate the behavior of the steel-concrete decks, is proposed. The steel-concrete decks are analyzed by finite element analysis with the aid of the proposed bond model. In the finite element analysis, the shear connectors between the steel plate and the concrete are modeled by a number of spring elements. The results of the finite element analysis with the proposed bond model are fairly correlated with the experimental results of the full-size model. This study furthermore indicates that, if the proposed bond model is properly used in the analysis of steel-concrete composite deck, the behavior of the composite deck can be easily analyzed without the aid of the full-size experiment.

In this study the structural performance of new composite column to composite beam connection was evaluated by cyclic tests. It is designed to be applied to various types of through type system to the bottom plate to view synthesis composite beam. A composite column is composed of a RC type column reinforced by steel angles which the end bends in each edge corners of column. also, A composite beam is composed of trussed type’s web, a bottom steel plate and reinforced by steel angles which the end bends in each edge corners of beam. 4 cyclic tests of the clarified structural performance of the connections are performed. All specimens that is apply reinforced concrete beam-column joints based on KBC2009 criteria was performed by cyclic test of column to beam. All specimens were exposed to be satisfied with the required ultimate strength.