Among various organic materials suitable for silicon-based inorganic-organic hybrid solar cells, poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) has been extensively studied due to its high optical transmittance, high work function, and low bandgap characteristics. The electro-optical properties of PEDOT:PSS have a significant impact on the power conversion efficiency of silicon-organic hybrid solar cells. To enhance the photovoltaic properties of the silicon-organic hybrid solar cells, we developed a method to improve the properties of the PEDOT:PSS film using Ag nanowires (NW) instead of conventional solvent addition methods. The influence of the Ag NW on the electro-optical property of the PEDOT:PSS film and the photovoltaic performance of the silicon-organic hybrid solar cells were investigated. The addition of Ag NW further improved the sheet resistance of the PEDOT:PSS film, enhancing the performance of the silicon-organic hybrid solar cells. The present work using the low sheet resistance PEDOT:PSS layer paves the way to develop simple yet more efficient siliconorganic hybrid solar cells.

목적 : 본 연구는 항균 기능을 갖춘 안경테의 필요성에 주목하여 고분자 물질인 Polyvinylpyrrolidone(PVP)을 사용하여 은 나노 입자를 합성하고, 금속 안경테 소재에 코팅하여 항균성과 코팅 특성을 평가해 보고자 한다. 방법 : 안정성이 높은 고분자 물질인 PVP를 환원제, 분산제, 안정제로 사용하고 합성 온도를 달리하여 은 나노 입자를 합성하였다. 합성한 시료의 특성은 UV-visible spectrophotometer, SEM, EDS를 사용하여 분석하였으 며 paper disk diffusion method로 항균성을 평가하였다. 합성한 은 나노콜로이드를 금속 안경테 소재인 티타 늄, 스테인리스스틸 기판에 코팅하고 코팅막의 특성과 항균성을 측정하였다. 결과 : PVP를 사용하여 합성한 시료 모두에서 은(Ag)이 검출되어 은 나노 입자의 생성을 확인할 수 있었다. 합성 온도에 따른 은 나노 입자의 크기는 차이를 보였으며 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus brasiliensis의 경우 45℃에서 합성한 은 나노콜로이드의 항균활성이 가장 크게 나타났다. 이를 금속 안경테 소재 기판에 코팅한 후 항균성을 확인한 결과 코팅막의 항균력을 확인할 수 있었다. 결론 : PVP를 사용하여 합성한 은 나노콜로이드를 금속 안경테 소재 기판에 코팅한 결과 코팅막의 항균성이 확인되어 항균 기능을 가진 안경테 제작 시 항균 물질로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

본 연구에서는 방사성동위원소 추적자 실험을 통해서 산화아연 또는 두 종류의 은나노물질로 오염시킨 토양에서 지렁이 (Eisenia fetida)의 금속축적과 제거율을 비교하였고, 이들을 이온상의 Ag와 Zn으로 처리한 대조구와 비교하였다. 추가적으로 토양의 금속을 다단계추출법 (sequential extraction method)을 이용하여 금속의 결합 형태로부터 생물이용도 (bioavailability)를 예측하고 실제 생물축적 (BAF, bioaccumulation factor)과 비교하였다. ZnO 처리구의 BAF (0.06)는 아연이온 처리구 BAF (1.86)보다 31배 낮았는데, 이는 토양에서 ZnO의 생물전이가 매우 낮음을 제시해 준다. 한편, 은의 BAF는 금속의 오염 형태에에 무관 하게 0.11~0.17의 범위를 보였다. 다단계추출법을 통해서 아연이온 처리구의 아연은 토양에 비교적 약한 결합을 하 는 형태 (mobile fraction)에 35% 분포하여 아연이온처리구 값 (<20%)보다 높았고, 이는 전자의 더 높은 BAF와 일치 한다. 하지만, ZnO 처리구의 다단계추출은 생물이용도나 BAF를 잘 예측하지 못했으며 이는 ZnO가 토양에서 아연 이온과 지화학적으로 다른 거동을 하기 때문으로 추정된다. 지렁이 체내에 축적된 은의 제거율 (3.2~3.8% d-1)은 아연의 제거율 (1.2~1.7% d-1)보다 2~3배 더 높았다

물 여과, 단백질 정제 또는 생체 의학 여과 장치에 사용되는 분리막은 여러 가지 이유로 막 파울링을 거치게 된다. 박테리아에 의한 막 표면의 바이오필름 형성은 분리막의 내구성에 심각한 문제를 초래한다. 단백질 정제의 경우, 소수성 인 막의 표면으로 인해 막의 기공이 막히게 된다. 분리막의 파울링을 조절하는 방법에는 여러 가지가 있는데, 그 중 하나가 은나노 입자의 도입이다. 은나노 입자의 항균 특성은 잘 알려져 있고 따라서 여러 응용에 사용되고 있다. 본 총설에서는 은나 노 입자 또는 그 유도체가 박막 활성층에 도입되거나 또는 복합막 전체에 균일하게 분포된 분리막에 초점을 두었다.

Ecoflex는 친환경적이고 인체에 무해하며, 기존 신축성 전극들의 문제점으로 거론되는 회복성과 pre-stretching 공정이 필요하지 않은 우수한 탄성체이다. 그러나 ecoflex의 문제점은 같은 실리콘 고무 계열이거나 소수성 표면을 띈 소재가 아니면 표면에 접착력이 나오지 않는다. 그리고 금속 분말 페이스트 또는 잉크의 기반 재료로 적용하기엔 아직도 많은 한계가 있다. 마이크로 크기의 금속 분말을 사용하면 경화가 불안정하여 전극과 기판의 접착력이 좋지 않고, 바인더 함량을 증가시켜 경화를 안정화하면 전도성이 좋지 않다는 단점이 있다. 본 연구에서는 나노 금속 입자를 사용해 선경화를 진행하였고, 광 소결 공정을 통해 전기전도도를 증가시켜 기존의 문제점을 해결하였다. 이렇게 개발된 전극의 신뢰성 검증을 위해 다양한 분석을 진행하였다. 먼저 Rheology test를 통해 페이스트의 신뢰성을 검증하였고, 내용제성 시험으로 전극과 기판의 접착력을 분석하였다. 광 소결 공정 후에 전극의 전기전도도 변화를 확인하기 위해 SEM 분석을 진행하였다. 마지막으로 ecoflex의 우수한 기계적 특성을 평가하기 위해 인장 시험과 인장 반복 시험을 통해 기계적 내구성까지 검증하였다. 그 결과, 나노 금속 입자를 기반으로 만들어진 전극임에도 불구하고 변형률 5 %까지 인장이 가능하였으며, 변형률 2 %에서 160 번의 반복 인장 시험에도 문제없이 작동하는 것을 검증하였다.

본 연구는 기계화학적 활성화 된 스카치테이프가 금속 이온 수용액에서 유발하는 자발적 금속 나노입자 필름 형성의 구동력과 그 크기를 전기화학적 방법으로 분석했다. 은 필름이 형성된 테이프를 질산에 녹이고, 완충용액과 섞어 전기화학 측정용 샘플을 준비했다. 양극 벗김 전압전류법의 피크 신호를 통해, 은 입자의 자발적 환원에 소모된 전하량을 측정했다. 이를 검정 곡선에 대입하여, 환원된 은의 양을 구했다. 그 결과 은의 양이 선행 연구 대비 106배 많은 점, 수용액에서 전하를 가진 이온들의 짧은 수명을 참고하여, 자발적 반응의 구동력을 라디칼로 결론 냈다.

Indoor air contaminated with various pollutants commonly poses a risk to human health, and the need for installing air purifiers has been increasing. However, in commercial air purifiers pollutants-removal efficiency and durability are generally low. Since silver nano-composites are known to have catalytic oxidation and antibacterial capacities, it was anticipated to be applicable for indoor air purifiers. In this study, silver nano-composites were applied to granular activated carbon and scrubber solutions to treat a mixture of three air pollutants including toluene, formaldehyde, and bioaerosol. In the activated carbon deposited with silver nano-particles, the specific surface area decreased, resulting in a 10% loss of adsorption capacity for toluene. However, the removal efficacy of formaldehyde and bioaerosol increased by 10% due to the catalytic oxidation and antibacterial capacities. In the scrubber operation with silver nano-particles, the removal rates of formaldehyde and bioaerosol improved by 20%, while toluene removal was not observed. When the activated carbon column and the scrubber was connected in series, toluene was mainly removed by the activated carbon, and the removal rates of formaldehyde and bioaerosol increased in the presence of silver nano-particles. Consequently, for the improvement of indoor air quality, it is deemed appropriate to apply silver nano-material to indoor environments contaminated with pollutant mixtures.

Transparent conducting electrodes are essential components in various optoelectrical devices. Although indium tin oxide thin films have been widely used for transparent conducting electrodes, silver nanowire network is a promising alternative to indium tin oxide thin films owing to its lower processing cost and greater suitability for flexible device application. In order to widen the application of silver nanowire network, the electrical conductance has to be improved while maintaining high optical transparency. In this study, we report the enhancement of the electrical conductance of silver nanowire network transparent electrodes by copper electrodeposition on the silver nanowire networks. The electrodeposited copper lowered the sheet resistance of the silver nanowire networks from 21.9 Ω/□ to 12.6 Ω/□. We perform detailed X-ray diffraction analysis revealing the effect of the amount of electrodeposited copper-shell on the sheet resistance of the core-shell(silver/copper) nanowire network transparent electrodes. From the relationship between the cross-sectional area of the copper-shell and the sheet resistance of the transparent electrodes, we deduce the electrical resistivity of electrodeposited copper to be approximately 4.5 times that of copper bulk.

This study investigates Ag coated Cu2O nanoparticles that are produced with a changing molar ratio of Ag and Cu2O. The results of XRD analysis reveal that each nanoparticle has a diffraction pattern peculiar to Ag and Cu2O determination, and SEM image analysis confirms that Ag is partially coated on the surface of Cu2O nanoparticles. The conductive paste with Ag coated Cu2O nanoparticles approaches the specific resistance of 6.4 Ω·cm for silver paste(SP) as (Ag) /(Cu2O) the molar ratio increases. The paste(containing 70 % content and average a 100 nm particle size for the silver nanoparticles) for commercial use for mounting with a fine line width of 100 μm or less has a surface resistance of 5 to 20 μΩ·cm, while in this research an Ag coated Cu2O paste has a larger surface resistance, which is disadvantageous. Its performance deteriorates as a material required for application of a fine line width electrode for a touch panel. A touch panel module that utilizes a nano imprinting technique of 10 μm or less is expected to be used as an electrode material for electric and electronic parts where large precision(mounting with fine line width) is not required.

We applied column experiments to investigate the environmental fate and transport of silver nanoparticles(AgNPs) in fully saturated conditions of porous media. These column experiments were performed to emphasize oxidation method with H2O2 concentration and acidic conditions. The mobility of AgNPs was decreased with the increasing ionic strength that the surface charge of AgNPs(zeta potential) was neutralized with the presence of positive ions of Na+. Additionally, it was also affected due to that not only more increased aggregated size of AgNPs and surface charge of quartz sand. The decreased breakthrough curves(BTCs) of bisphenol-A(BPA) and 17α-ethynylestradiol(EE2) were removed approximately 35.3 and 40%. This is due to that endocrine disrupting chemicals(EDCs) were removed with the release of OH․ radicals by the fenton-like mechanisms from acidic and fenton-like reagent presenting. This results considered that higher input AgNPs with acidic conditions is proved to realistic in-situ oxidation method. Overall, it should be emphasized that a set of column experiments employed with adjusting pH and H2O2 concentration in proved to be effective method having potential ability of in-situ degradation for removing organic contaminants such as BPA and EE2.

In this work, economical, facile and eco-friendly technology for gas separation was utilized, especially for propane and propylene. This materials are commonly used in petrochemical process as principle and base sources. In present state, adsorption or cryogenic distillation method are used for their separation, however, intensive energy cost and complex process are needed. In particular, we fabricated polymeric composite membrane with high scalability, propylene and propane gases are effectively separated. Whats more, Ag ion is pivotal materials with pi complexation effect. MgO nanosheet was incorporated for enhancing and activating Ag ion in polymer composite membrane. Lastly, Ag-friend polymer matrix was used for getting higher perm-selecetivity.

이전 연구에서 올레핀/파라핀 분리를 위해 poly(ethylene oxide)(PEO)/Ag nanoparicles (AgNPs)(전구체AgBF4)/pbenzoquinone (p-BQ) 복합막이 제조되었으며, 이 복합체 분리막의 성능은 100시간까지 선택도 10과 투과도 15 GPU로 유지 되는 것이 확인되었다. 하지만 전구체인 AgBF4의 가격이 고가이기 때문에, 본 연구에서는 가격 측면에서 경쟁력이 있는 AgNO3를 Ag nanoparticles의 전구체로 사용하여 실험을 진행하였다. 그 결과 이미 존재하고 있는 NO3 -가 AgNPs를 감싸고 있기 때문에 분리 성능이 나오지 않는 것으로 관찰되었다. 이번 연구에서는 AgNO3를 Ag nanoparticles의 전구체로 사용하여도 높은 성능을 내기 위해 전자수용체 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ)를 사용하여 PEO, polyvinyl alcohol (PVA), polyether block amide-1657 (PEBAX-1657) 고분자 복합막을 제조한 결과, 고분자와 전자수용체의 영향과는 무관하게 분리 성능을 내지 못하는 것으로 분석되었으며, 이는 분리성능에 전구체의 음이온이 결정적 역할을 하는 것으로 분석되었다.

In this paper, the recovery and nanoparticle synthesis of Ag from low temperature co-fired ceramic (LTCC) by-products are studied. The effect of reaction behavior on Ag leaching conditions from the LTCC by-products is confirmed. The optimum leaching conditions are determined to be: 5 M HNO3, a reaction temperature of 75℃, and a pulp density of 50 g/L at 60 min. For the selective recovery of Ag, the [Cl]/[Ag] equivalence ratio experiment is performed using added HCl; most of the Ag (more than 99%) is recovered. The XRD and MP-AES results confirm that the powder is AgCl and that impurities are at less than 1%. Ag nanoparticles are synthesized using a chemical reduction process for recycling, NaBH4 and PVP are used as reducing agents and dispersion stabilizers. UV-vis and FE-SEM results show that AgCl powder is precipitated and that Ag nanoparticles are synthesized. Ag nanoparticles of 100% Ag are obtained under the chemical reaction conditions.

촉진수송막이란 특정기체의 이동을 촉진시키기 위한 운반체를 포함하고 있는 분리막을 말하며 일반적으로 올레핀/파라핀 분리에는 π-complexation을 할 수 있는 은이온이 운반체로 사용된다. 본 연구에서는 올레핀/파라핀 분리를 위해 은이온이 함침된 아민계 고분자를 이용하여 촉진수송막을 제조하였고 이들의 프로필렌/프로판 분리특성을 알아보았다. 순수가스 테스트를 통해 압력변화에 따른 투과도와 선택도를 구하였으며, 혼합가스 테스트를 통해 stage-cut에 따른 투과측 프로필렌 농도 및 회수율 변화를 알아보았다. 그 결과, 2bar, 25°C에서 95%의 프로필렌을 99.6%까지 농축 시킬 수 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 각기 다른 두 제조사의 AgNW를 활용하여 스핀코팅 속도, 열처리 온도 및 방법 그리고 PDMS코팅 속도에 따른 AgNW/PDMS composite공정 연구를 실시하였다. 실험결과 peel off 특성에 영향을 미치는 인자로 건조방식이 주요하게 작용하며 공정온도 또한 전극 특성에 영향을 주었다. 핫플레이트를 사용한 건조방식은 한방향 열전달로 인해 PDMS를 충분히 건조시키지 못하였지만 오븐 건조를 통해 그 결점을 보완할 수 있었다. 또한, PDMS 코팅속도가 증가함에 따라 스트레처블 특성이 향상되었고 GF는 0.03에서 0.07로 약 100정도 향상되었다.

This study is aimed to separation propylene and propane using membrane process. Membrane-based gas separation enables a chemical process to be low-energy consuming, if high olefin selective membrane is developed. In this study, facilitated transport membrane (FTM) is used for propylene/ propane separation. We prepared FTM module using PVP/AgBF4/TCNQ composite membrane on top of hollow fiber membrane. We developed simulation program predicting the membrane separation properties under operation conditions. Separation properties of FTM module for propylene and propane were obtained from the simulation program based on the pure gas permeation data. Based on the these results, it is predicted that an one-stage membrane process provides 99.5% of propylene at permeate side from a binary gas mixture of 95 vol% C3H6/5 vol% C3H8 supplied as a feed gas.

There has been much interest in recycling electronic wastes in order to mitigate environmental problems and to recover the large amount of constituent metals. Silver recovery from electronic waste is extensively studied because of environmental and economic benefits and the use of silver in fabricating nanodevices. Hydrometallurgical processing is often used for silver recovery because it has the advantages of low cost and ease of control. Research on synthesis recovered silver into nanoparticles is needed for application to transistors and solar cells. In this study, silver is selectively recovered from the by-product of electrodes. Silver precursors are prepared using the dissolution characteristics of the leaching solution. In the liquid reduction process, silver nanoparticles are synthesized under various surfactant conditions and then analyzed. The purity of the recovered silver is 99.24%, and the average particle size of the silver nanoparticles is 68 nm.

Facilitated transport membranes in the solid state have been attractive because they can improve both the permeability and the selectivity simultaneously to overcome the trade-off behavior. The carrier activity for facilitated transport plays a key role in determining separation performance. We have reported the solid-state facilitated transport membranes containing surface-activated Ag nanoparticles (NPs) as an olefin carrier for separation of olefin/paraffin mixtures, particularly propylene/propane mixture. Interestingly, the surface positive charge density of Ag atom in Ag NPs was linearly correlated with the propylene solubility and also with the propylene/propane selectivity. In addition, the separation performance has been maintained unchanged up to 500 hours.

Noncontact direct-printed conductive silver patterns with an enhanced electrical resistivity are fabricated using a silver ink with a mixture of silver nanoparticles and nanoplates. The microstructure and electrical resistivity of the silver pattern are systematically investigated as a function of the mixing ratio of the nanoparticles and nanoplates. The pattern, which is fabricated using a mixture with a mixing ratio of 3(nanoparticles):7(nanoplates) and sintered at 200oC shows a highly dense and well-sintered microstructure and has a resistivity of 7.60 μΩ·cm. This originates a mutual synergistic effect through a combination of the sinterability of the nanoparticles and the packing ability of the nanoplates. This is a conductive material that can be used to fabricate noncontact direct-printed conductive patterns with excellent electrical conductivity for various flexible electronics applications, including solar cells, displays, RFIDs, and sensors.