A chemical process involves polymerization within microspheres, whereas a physical process involves the dispersion of polymer in a nonsolvent. Nano-sized monodisperse microspheres are usually prepared by chemical processes such as water-based emulsions, seed suspension polymerization, nonaqueous dispersion polymerization, and precipitation polymerizations. Polymerization was performed in a four-necked, separate-type flask equipped with a stirrer, a condenser, a nitrogen inlet, and a rubber stopper for adding the initiator with a syringe. Nitrogen was bubbled through the mixture of reagents for 1 hr. before elevating the temperature. Functional silane (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane (MPTMS) was used for the modification of silica nanoparticles and the self-assembled monolayers obtained were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), laser scattering system (LSS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis (EA), and thermogravimetric analysis (TGA). In addition, polymer microspheres were polymerized by radical polymerization of γ-mercaptopropyl modified silica nanoparticles (MPSN) and acrylamide monomer via precipitation polymerization; then, their characteristics were investigated. From the elemental analysis results, it can be concluded that the conversion rate of acrylamide monomer was 93% and that polyacrylamide grafted to MPSN nanospheres via the radical precipitation polymerization with AAm in ethanol solvent. The microspheres were successfully polymerized by the 'graft from' method.

Recently nanoscience and nanotechnology have been studied intensively, and many plants, insects, and animals in nature have been found to have nanostructures in their bodies. Among them, lotus leaves have a unique nanostructure and microstructure in combination and show superhydrophobicity and a self-cleaning function to wipe and clean impurities on their surfaces. Coating films with combined nanostructures and microstructures resembling those of lotus leaves may also have superhydrophobicity and self-cleaning functions; as a result, they could be used in various applications, such as in outfits, tents, building walls, or exterior surfaces of transportation vehicles like cars, ships, or airplanes. In this study, coating films were prepared by dip coating method using polypropylene polymers dissolved in a mixture of solvent, xylene and non-solvent, methylethylketon, and ethanol. Additionally, attempts were made to prepare nanostructures on top of microstructures by coating with the same coating solution with an addition of carbon nanotubes, or by applying a carbon nanotube over-coat on polymer coating films. Coating films prepared without carbon nanotubes were found to have superhydrophobicity, with a water contact angle of 152˚ and sliding angle less than 2˚. Coating films prepared with carbon nanotubes were also found to have a similar degree of superhydrophobicity, with a water contact angle of 150 degrees and a sliding angle of 3 degrees.

본 연구는 이산화탄소를 효율적으로 분리하기 위한 이온성액체 지지분리막 제조를 목적으로 한다. 공칭크기 0.1 mum PVDF 정밀여과막에 이온성액체인 [bmim][PF6] (1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)를 분리막 세공내로 흡입시켜 고정화하였다. 제조된 이온성액체 지지막에 대한 N2, H2, CO2 기체의 투과도는 0.075, 0.203, 1.380 GPU로 측정되었으며 CO2/N2, H2/N2의 선택도는 각각 14.2와 2.69이었다. 또한 이온성액체 지지분리막은 이온성 액체가 운전압력 2.0 bar까지 세공 내에 고정되어 안정적으로 운전 가능하였다.

다이아미노벤지딘(diaminobenzidine, DAB)과 이소프탈산(isophtalic acid, IPAc)으로부터 폴리벤지미다졸(PBI)을 합성한 후 이온교환기의 도입에 의해 양이온교환막을 제작하였다. 제조한 폴리벤지미다졸(PBI)의 FT-IR분석으로부터 시판의 PBI와 같은 피크를 보임을 확인하였다. 양이온교환기를 도입하지 않은 PBI 필름의 이온 전도도는 0.1~0.9×102 S/cm를 나타냈다. 이온교환기를 도입하여 제작한 SPBI 양이온교환막의 이온전도도는 3.7~4.7×102 S/cm을 보였고, Nafion117의 2.0×102 S/cm보다 높은 값을 보였다.

In this study, cobalt oxide (Co3O4)/graphene composites were synthesized through a simple chemical method at various calcination temperatures. We controlled the crystallinity, particle size and morphology of cobalt oxide on graphene materials by changing the annealing temperatures (200, 300, 400℃). The nanostructured Co3O4/graphene hybrid materials were studied to measure the electrochemical performance through cyclic voltammetry. The Co3O4/graphene sample obtained at 200℃ showed the highest capacitance of 396 Fg-1 at 5 mVs-1. The morphological structures of composites were also examined by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy (TEM). Annealing Co3O4/graphene samples in air at different temperatures significantly changed the morphology of the composites. The flower-like cobalt oxides with higher crystallinity and larger particle size were generated on graphene according to the increase of calcination temperature. A TEM analysis of the composites at 200℃ revealed that nanoscale Co3O4 (~7 nm) particles were deposited on the surface of the graphene. The improved electrochemical performance was attributed to a combination effect of graphene and pseudocapacitive effect of Co3O4.

콜라겐 성분을 최대로 보호하면서 안정하게 체내로 흡수 될 수 있도록 고순도 수첨 포스 파티딜콜린과 용매사출방법을 이용하여 콜라겐 리포좀을 제조하였다. 리포좀 막의 안정성을 높이기 위해 포스파티딜콜린에 콜레스테롤을 혼합하여, 에탄올과 프로필렌글리콜 혼합용매에 용해하였으며, 이온의 안정화를 위하여 PBS Buffer를 사용하였다. 다양한 변수에 의해 제조된 콜라겐 리포좀의 특성은 동적광산란광도계(DLS), 주사현미경(SEM), 편광현미경(POM)로 분석하였다.

PVA와 PAA블랜드의 용액주조법을 통하여 겔 고분자 전해질막이 제조되었다. 블랜드 내의 PAA함량은 30에서 80 wt% 사이 범위에서 조절되었다. 겔 고분자 전해질을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 제조된 겔 고분자 전해질의 기계적, 전기적 특성을 인장실험과 임피던스 실험을 통하여 측정하였다. 아연공기전지의 성능은 current interrupt method와 정전류 방전실험을 통하여 측정하였다. 겔 고분자 전해질 내의 PAA함량이 증가함에 따라 인장강도 및 인장탄성계수가 감소하였다. 반면, PAA함량의 증가에 따라 겔 고분자 전해질막의 이온전도도는 증가하였다. 이와 같은 이온전도도의 증가의 아연공기전지 내에서의 효과는 current interrupt method와 정전류 방전실험에서 확인되었다. PAA함량이 높은 겔 전해질막으로 제조된 전지는 낮은 IR손실과 높은 방전용량을 보였다.

불소관능기인 perfluorocyclobutane (PFCB)기를 포함하는 후술폰화 poly (arylene ether sulfone) 랜덤 공중합체를 다공성 Polytetrafluoroethylene (PTFE) 막에 함침시켜 새로운 복합막을 제조하였다. 후술폰화 랜덤 공중합체는 trifluorovinyloxy 그룹을 양말단에 포함하는 biphenyl계와 sulfonyl계 단량체로부터 제조되었는데, biphenyl계와 sulfonyl계의 비율을 6 : 4와 4 : 6으로 조절 후 중부가반응 형태의 열중합과 chlorosulfonic acid (CSA)를 이용한 후술폰화 반응을 통하여 얻어졌다. 이렇게 제조된 랜덤 공중합체의 농도를 달리하면서(5~20 wt%) 다공성 PTFE 막에 함침시켜 복합막을 제조하였고, 이온 교환 능력(IEC), 함수율, 이온전도도를 측정하여 강화되지 않은 랜덤공중합체 및 Nafion과 비교하였다. 제조된 단량체 및 고분자의 구조와 순도는 각각 1H-NMR, 19F-NMR와 FT-IR를 통하여 확인하였으며, 제조된 복합막의 형태는 SEM으로 관찰하였다.

침지법 상전이 공정 방법으로 polysulfone (PSF) 분리막을 제조하였다. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid의 캐스팅 용액과 물 침전조를 이용하여 분리막을 제조하였다. 증기 유도 상전이법과 비용매 유도 상전이법을 연속하여 적용함으로서 캐스팅 용액에 첨가된 인산의 영향이 분리막의 구조 및 투과량에 미치는 영향을 살펴보았다. 미량의 인산의 첨가로도 평균 기공의 크기, 공극률, 수투과량의 증가를 볼 수 있었다. 또한 분리막의 구조가 치밀한 스펀지 형태의 구조에서 비대칭성이 향상된 구조로 변화함을 확인할 수 있었다. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid/BE를 함유한 캐스팅 용액을 준비한 후 동일한 조건으로 증기 유도 상전이법과 비용매 유도 상전이법을 연속하여 적용하여 분리막을 제조하였다. BE의 첨가는 평균 기공의 크기를 거의 0.1 mum 정도 향상시키는 효과를 가져왔으며 수 투과 유량 또한 10~12L/cm2·min·bar 향상시키는 결과를 나타내었다.

본 연구에서는 말단기에 diene 기와 dithiol 기를 갖는 두 가지 새로운 액정 단량체의 합성을 보고하며, 이를 배향 후 광경화하여 광학 위상지연 필름을 제조하는 방법에 대해 논의하였다. 특히 합성된 두 가지액정단량체의 구조를 확인하였으며, 이들의 액정특성을 연구하였다. 또한 이들을 광개시제와 혼합하여광경화형 액정조성물을 제조하고 이를 러빙 배향막이 코팅된 표면 위에서배향시킨 후 광조사하여 thiol-ene 중합에 의해 경화함으로써 광학 위상지연 필름을 제조하였다.

Chemically stable Polyvinylidene fluoride-hexa-fluoropropane (PVDF-HFP) copolymer asymmetric membranes were prepared by the conventional phase inversion process, using Dimethyacetamide (DMAc) as a solvent and water as a non-solvent. To control the pore size and porosity of the PVDF-HFP membranes, tetra-ethoxysilane (TEOS) was used as a pore-forming agent. The prepared membranes were characterized, using several analytical methods such as Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), Thermo-gravimetric analyzer (TGA), Field Emission Scanning Electronic Microscopy (FESEM). TEOS turned out to increase porosity and make homogeneous pores on the membranes. Depending on the composition of the dope solutions, the pore size was ranged from 0.1 to 1.0 mum. The flux of the PVDF-HFP membranes prepared by using TEOS as a pore forming agent was increased substantially without much decrease in the rejection. When 15 wt% PVDF-HFP solution was blended with 13 wt% TEOS solution at composition ratio of 70/30 in wt%, the water flux at 2 bars was about 2 m3/m2day.

본 연구에서는 초소수성 실리카 에어로겔을 이용하여 단열 성능을 갖는 투명 필름용 유/무기 복합 코팅물질을 제조하였다. 바인더 물질로 사용된 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 수지와 에어로겔과의 상용성을 위해 계면활성제(Brij 56)를 이용하여 에어로겔의 표면을 개질하였다. 개질된 에어로겔을 고분자 수지와 복합화한 코팅 용액을 폴리카보네이트 기지재에 코팅한 후 자외선경화를 통해 코팅필름을 제조하였다. 에어로겔이 10 vol% 함량으로 첨가되었을 때, 코팅필름의 단열성능은 측정된 열전도도 기준으로 순수 기지재 대비 28% 정도로 향상되었다. 또한, 코팅필름의 광투과율은 에어로겔이 50 vol%로 과량 첨가된 경우에도 80% 이상 높은 수준을 유지하였으며, 우수한 접착성(5B) 및 연필 경도(4H)를 보여주었다.

완전 생분해성 고분자 블렌드필름을 제조하기 위하여 치환도가 다른 두 셀룰로오스 아세테이트(CA)에 5 - 50%의 저분자량 폴리락타이드(PLA)를 블렌딩하였다. 이 때 사용된 각각의 고분자는 10% 메탄올/메틸렌클로라이드 혼합용제에 녹여서 점도가 같은 조건의 농도로 제조하였다. 각 조성의 블렌드필름의 표면 모폴로지와 열적 성질, 기계적 성질을 조사하였다. 화학적 구조는 적외선 분광법으로 확인하였으며, 전자현미경을 통한 표면 분석 결과 5% 이하의 폴리락타이드를 함유한 블렌드필름은 상분리가 거의 일어나지 않았으며 20% 이상이 함유된 경우 상분리가 매우 심각하였다. 또한 블렌드필름의 인장강도는 셀룰로오스 아세테이트의 함량이 늘어날수록 TAC/PLA의 경우 820kgf/cm2 및 DAC/PLA의 경우 600kgf/cm2까지 향상시킬 수 있었다.

본 연구에서는 고투과성을 가지는 기체분리막 제조를 위해 6FDA와 APAF를 이용하여 하이드록시 폴리이미드를 합성하였다. H-NMR과 FT-IR 분석을 통해서 HPI의 합성여부를 확인하였으며 열적특성을 알아보기 위해 Differential scanning calorimetry (DSC)와 thermogravimetric analyzer (TGA)를 측정하였다. 특히 합성된 HPI는 약 450℃에서 polybenzoxazole (PBO)로 변환이 됨을 확인 가능하였다. 고투과성 고분자 분리막의 제조를 위해 고분자, 용매 그리고 비용매-첨가제를 포함하는 3성분계의 시스템을 도입하였으며, 상전이법을 이용하여 HPI 비대칭 평막을 제조하였다. 최종적으로 각성분들에 따른 모폴로지 변화를 전계방출주사현미경(FE-SEM)을 통해 확인할 수 있었다.

다공성 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ로 코팅된 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 관형 분리막은 압출성형 및 dip coating 방법으로 제조 되었다. 코팅된 관형 분리막의 특성은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 분석결과 2mum의 다공성 코팅 층을 갖는 페롭스카이트 구조임을 알 수 있었다. 산소투과량 분석은 750~950℃ 범위에서 공급측과 투과 측을 대기 중 공기와 진공으로 하여 수행되었다. 다공성의 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ로 코팅된 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 관형 분리막의 산소투과량은 950℃에서 3.2mL/min·cm2로 코팅되지 않은 분리막보다 높게 나타났으며, 11일 동안의 장기 안정성 실험결과 코팅 층에 의해 안정성이 증가됨을 알 수 있었다.

Silicon-based thin film was prepared at room temperature by an electrochemical deposition method and a feasibility study was conducted for its use as an anode material in a rechargeable lithium battery. The growth of the electrodeposits was mainly concentrated on the surface defects of the Cu substrate while that growth was trivial on the defect-free surface region. Intentional formation of random defects on the substrate by chemical etching led to uniform formation of deposits throughout the surface. The morphology of the electrodeposits reflected first the roughened surface of the substrate, but it became flattened as the deposition time increased, due primarily to the concentration of reduction current on the convex region of the deposits. The electrodeposits proved to be amorphous and to contain chlorine and carbon, together with silicon, indicating that the electrolyte is captured in the deposits during the fabrication process. The silicon in the deposits readily reacted with lithium, but thick deposits resulted in significant reaction overvoltage. The charge efficiency of oxidation (lithiation) to reduction (delithiation) was higher in the relatively thick deposit. This abnormal behavior needs to clarified in view of the thickness dependence of the internal residual stress and the relaxation tendency of the reaction-induced stress due to the porous structure of the deposits and the deposit components other than silicon.

A3-2x/3Al1-zInzO4F: Eux3+ (A=Ca, Sr, Ba, x=-0.15, z=0, 0.1) oxyfluoride phosphors were simply prepared by thesolid-state method at 1050oC in air. The phosphors had the bright red photoluminescence (PL) spectra of an A3-2x/3Al1-zInzO4Ffor Eu3+ activator. X-ray diffraction (XRD) patterns of the obtained red phosphors were exhibited for indexing peak positionsand calculating unit-cell parameters. Dynamic excitation and emission spectra of Eu3+ activated red oxyfluoride phosphors wereclearly monitored. Red and blue shifts gradually occurred in the emission spectra of Eu3+ activated A3AlO4F oxyfluoridephosphors when Sr2+ by Ca2+ and Ba2+ ions were substituted, respectively. The concentration quenching as a function of Eu3+contents in A3-2x/3AlO4F:Eu3+ (A=Ca, Sr, Ba) was measured. The interesting behaviors of defect-induced A3-2x/3Al1-zInzO4-αF1-δphosphors with Eu3+ activator are discussed based on PL spectra and CIE coordinates. Substituting In3+ into the Al3+ positionin the A3-2x/3AlO4F:Eu3+ oxyfluorides resulted in the relative intensity of the red emitted phosphors noticeably increasing byseven times.

The removal amount of pesticide residue which were remained in baechu (Chinese cabbage) and perilla leaf were measured during the preparation process of kimchi. The amounts of diazinon, procymidone and endosulfan applied to chinese cabbage were 9.18 ± 0.03 mg/kg, 22.27 ± 0.22 mg/kg and 10.46 ± 0.02 mg/kg respectively. When chinese cabbage was brined with 10% salt solution for 12 hours, the removal rates of three pesticides were 22.5%, 25.3% and 0.6% for diazinon, procymidone and endosulfan, respectively. When chinese cabbage was brined and rinsed 3 times with water, the removal rates of three pesticides were 69.9%, 85.6% and 11.2% for diazinon,procymidone and endosulfan, respectively. When kimchi was prepared and fermented for 28 days at 4oC, the removal rates of three pesticides were 79.4%, 94.4% and 21.0% for diazinon, procymidone and endosulfan, respectively. The relative percentages of removal dose of pesticides during brining were 28.4%, 26.9% and 3.2% for diazinon, procymidone and endosulfan, respectively and which were 59.7%, 63.8% and 50.4% during rinsing and which were 11.9%,9.3% and 46.4% during fermentation, respectively. The amounts of diazinon, procymidone and endosulfan applied to perilla leaf were 18.11 ± 0.62 mg/kg, 31.80 ± 0.33 mg/kg and 12.01 ± 0.01 mg/kg, respectively. When perilla leaf was rinsed 3 times with water, the removal rates of three pesticides were 60.5%, 52.0% and 23.7% for diazinon, procymidone and endosulfan, respectively. When perilla leaf was rinsed and brined with 10% salt solution for 14 days, the removal rates of three pesticides were 93.9%, 92.4% and 49.6% for diazinon, procymidone and endosulfan, respectively. The relative percentages of removal dose of pesticides during rinsing were 64.5%, 56.3% and 47.8% for diazinon,procymidone and endosulfan, respectively, and which during brining were 35.5%, 43.7% and 52.2% for diazinon, procymidone and endosulfan, respectively.

We are crystallized to the linear low density polyethylene(LLDPE) particles by a thermally induced phase separation(TIPS). TIPS process based on the phase separation mechanism was performed for the LLDPE system which undergoes liquid-solid phase separation. The linear low density polyethylene particle formation occurred by the nucleation and growth mechanism in the metastable region. Although the growth rates depended on the experimental conditions such as the polymer concentration and temperature, the particles were larger when the polymer concentration was higher or temperature was higher. The particles were observed by SEM. The LLDPE particle size distribution became broader when the polymer concentration was higher.

매립지나 유기성폐기물의 혐기성소화에서 발생되는 바이오 메탄가스 혼합물에서 이산화탄소를 제거하고 고농도의 메탄을 연료로 정제하는 기술은 온실가스의 저감과 신재생에너지 개발의 두 가지 장점을 함께 가지고 있다. 고분자 소재를 이용한 분리막기술은 메탄의 분리에 경제적으로 적용될 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 이산화탄소/메탄의 선택도가 50, 이산화탄소의 투과도가 3.4 barrer로 알려진 폴리이서설폰[1]을 고분자 소재로 사용하고, 비용매 첨가제로 폴리이서설폰을 잘 팽윤시키는 아세톤의 함량을 달리하여 비대칭 중공사막을 제조하였다. 아세톤의 함량 9 wt%, 방사높이 10 cm, 4 wt% PDMS 코팅을 거친 폴리이서설폰 중공사막은 이산화탄소 투과도 36 GPU 및 이산화탄소/메탄 선택도 46의 우수한 성능을 나타내었다. 최적조건의 비대칭 폴리이서설폰 중공사막을 이용하여 제조된 모듈의 이산화탄소/메탄 순수가스 및 혼합가스 투과특성을 압력, 유입조성의 변화에 따라 관찰하여 분리막 공정을 구성한 결과 10 atm의 압력조건에서 95%의 메탄을 58%의 회수율로 얻을 수 있는 것으로 나타났다.