This study explores the electrochemical modification of reduced graphene oxide (rGO) by incorporating 1,10-phenanthroline groups prior to the electrodeposition of silver nanoparticles (Ag NPs), aiming to enhance the performance on the oxygen reduction reaction (ORR). The introduction of 1,10-phenanthroline onto the rGO surface significantly improved its ability to coordinate metallic cations, compared to unmodified rGO. This enhanced coordination capacity led to a more efficient deposition of Ag NPs. Notably, increasing the amount of 1,10-phenanthroline groups grafted onto the rGO further boosted the number of deposited Ag NPs, substantially improving ORR performance. These results demonstrate that increasing the number of coordination units on rGO sheets prior to metal incorporation can significantly enhance the electrocatalytic efficiency of the resulting nanocomposites. This work emphasizes the importance of functionalizing rGO surfaces to optimize their catalytic properties for energy conversion and storage applications. This modification of rGO also paves the way for broader potential applications across various fields.

생태계에서 인산염은 중요한 영양물질이지만, 일정 농도 이상일 경우 부영양화의 원인이 된다. 본 연구는 수중 인산염의 제거효율 향상을 위해 Cu(Ⅱ)용액을 이용하여 분말활성탄의 표면개질을 진행하였으며, 회분식 실험을 통해 인산염의 흡착 특성을 분석하였다. SEM 분석을 통해 PAC-Cu 표면에 구리 기반의 결정을 보았고, 용출실험 결과 구리가 정량적으로 24 mg/g 용출된 것을 제시하였다. BET 분석결과 개질 후 비표면적과 기공 부피가 각각 7.53%, 8.66%로 유사하게 감소하였다. 제거 효율 실험에서 PAC-Cu는 PAC대비, 중성인 pH조건에서 최대 3.46배 높은 인산염 흡착능을 보였다. pH 실험에서 PAC의 경우 pH 6에서 최대 효율을 나타내고 있으나, PAC-Cu는 넓은 pH 범위(pH 5~8)에서 일정한 제거효율을 보였다. 등온흡착 모델링 결과, Langmuir와 Sip모델 적용했을 때 최대흡착량은 각각 52.3 mg/g과 126 mg/g으로 PAC의 9.48 mg/g과 31.6 mg/g보다 높은 값을 나타내고 있다. 반응속도실험의 경우, PAC-Cu와 PAC모두에서 30분 이내에서 모두 평형에 도달하였으나, PAC-Cu가 PFO 및 PSO 모델 적용시 높은 k값을 가진다.

하이드로겔은 친수성 고분자 네트워크로 높은 수분 함량과 생체적합성을 가지며, 조직 공학, 약물 전달 등 다양한 바이오 응용 분야에서 활용되고 있다. 그러나 하이드로겔의 친수성 표면은 약물 방출 속도를 지속적이고 정밀하게 제어하는 데 한계로 작용할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 약물의 방출 제어가 가능한 표면 개질 기술의 개발이 요구된다. 이 에 본 연구에서는, 표면 개질 기술의 모델 연구로써, poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) 하이드로겔 표면의 알코올 기(-OH)를 octyltrichlorosilane (OTS)와 반응시켜 소수성 표면으로 개질하였다. 이러한 접근법은 하이드로겔의 기계적 특성과 같은 벌크 성질을 유지하면서도, 약물의 방출 속도 등에 영향을 주는 표면 특성을 제어할 수 있다. 나아가, 약물 전달뿐 아니 라 조직공학 지지체 및 바이오센서와 같은 생체 소재 개발을 위한 기반 기술로 확장 가능할 것으로 기대된다.

Nickel is widely used in industrial fields such as electrocatalysis and energy storage devices. Although micron-sized nickel particles exhibit excellent mechanical durability, their low specific surface area limits their reactivity. We modified the surface of micron-sized nickel particles with nanostructured nickel oxalate and investigated the effects of the solvent dielectric constant, surfactant, and thermal treatment atmosphere on the resulting particle morphology and phase transformation. Rietveld refinement analysis confirmed that changes in the solvent dielectric constant led to increased or diminished crystallinity of specific planes in nickel oxalate, resulting in diffraction patterns distinct from standard JCPDS data. These structural changes were also found to influence the morphology of the synthesized nickel oxalate. The results demonstrate that nickel oxalate serves as an effective precursor for producing Ni and NiO phases, and shape control of the final product can increase the surface reactivity of micron-sized nickel materials.

All-vanadium redox flow battery (VRFB) has been considered as a promising candidate for the construction of renewable energy storage system. Expanded graphite possesses immense potential for use as typical bipolar plates in VRFB stacks. Nevertheless, the pure expanded graphite bipolar plates suffer from severe swelling in electrolyte, resulting in the losses of mechanical stability and electrical conductivity, thus leading to the efficiency decay within several cycles. Herein, we present a “nanoglue” strategy for tuning the structure/surface properties of expanded graphite by employing polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer as structural sealant. Such PVDF “nanoglue” on expanded graphite results in the fine-repairment toward the surface microcracks and cross-section edges, which is beneficial to suppress the electrolyte permeation and improve the anti-swelling capacity. Moreover, it has been found that the PVDF “nanoglue” can improve the flexibility, allowing for the fabrication of ultrathin bipolar plates (0.67 mm) with low electrical resistivity. Benefiting from these integrated characteristics, the VRFB employing the as-fabricated composite bipolar plates delivers excellent cyclic efficiencies (voltage efficiency, coulombic efficiency, and energy efficiency) and ultralow ohmic voltage loss of less than 1.1 mV (< 0.1% of the VRFB rated voltage of 1.25 V) at a high current density of 200 mA cm− 2.

In this study, the shape of the exterior, not the inside of the product, was modified. Various exterior shape change plans were compared and reviewed through injection molding analysis, and among them, the most effective shape for suppressing warpage deformation was derived. The shape of the product was modified to optimize the bending deformation of the cover located at the top of the automobile battery case. The analysis was conducted under a total of three conditions, each of shape A, which is a rectangular parallelepiped shape at the top of the product, and shape B, which is concave on the side of the product. As a result of the study, both shape A and shape B were reduced compared to the amount of bending deformation of the original shape. Among them, shape B2, which showed the largest reduction, decreased by 82.096% from the amount of bending deformation of the original shape.

목적 : 본 연구는 지역사회 거주 장애 노인을 대상으로 개인-환경 간 상호작용을 반영한 거주 적합성(Livability) 평가에 기반하여 결정 트리 기반 머신러닝 알고리즘의 결과를 활용하여 가정환경 수정 중재를 제공하고 효과성을 검증하고자 하 였다. 연구방법 : 연구참여자는 지역사회 거주 장애 노인 9명이었으며, 중재는 총 4회기(주 1회, 40분)로 구성되었다. 거주 적합 성(Livability Scale), 작업수행능력(COPM), 목표성취(GAS), 삶의 질(WHOQOL-BREF)은 사전, 사후, 추적의 세 시점 에서 평가되었으며, 추적 평가는 중재 종료 3개월 후에 실시되었다. 중재는 Livability Scale을 활용하여 결정 트리 기반 머신러닝 알고리즘(Random Forest)을 활용한 변수 중요도(feature importance)로 거주 부적합 항목을 식별하여 중재의 우선순위로 활용하였다. 분석은 세 시점에서 반복측정된 자료를 SPSS 26.0을 사용하여 Friedman 검정 및 Bonferroni 사후 비교를 통해 분석하였다. 결과 : 분석 결과, 거주 적합성의 환경, 작업, 수행 영역과 작업수행능력, 목표성취도, 삶의 질의 하위 영역에서 통계적으 로 유의미한 향상이 나타났다. COPM 만족도는 모든 시점에서 유의하게 증가하여 중재 효과의 지속 가능성을 확인하였다. 결론 : 가정환경 수정에서 개인–환경 상호작용을 반영한 정량적 평가와 머신러닝 기반의 예측 모형을 활용하여 중재의 실 효성을 높일 수 있는 실증적 근거를 제공한다. 이를 통해 장애 노인을 포함한 다양한 취약계층을 위한 맞춤형 주거 중재 및 정책 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

The development of hydrogen energy is crucial for achieving global dual-carbon strategic goals, namely "carbon peak" and "carbon neutrality." Photocatalytic water splitting, powered by solar energy, presents a promising approach to hydrogen production. Advancing this technology requires the development of photocatalysts that are cost-effective, highly active, and stable. As a non-metallic semiconductor, g-C3N4 stands out for its potential in sustainable energy and environmental remediation technologies, garnering considerable interest for its efficiency in harnessing light-driven reactions. Although g-C3N4 exhibits promising characteristics, its practical application is significantly hindered by the rapid recombination of photogenerated charge carriers and its limited light absorption range. This review highlights various strategies employed to improve the photocatalytic hydrogen production efficiency of g-C3N4, including heteroatom doping, microstructure control, co-catalyst modification, defect engineering, and heterojunction construction. These strategies enhance active site density, light absorption capacity, and photogenerated charge separation in g-C3N4, thereby boosting electron migration rates and improving photocatalytic hydrogen production. Additionally, we explore the potential of integrating cutting-edge AI technology with advanced instrumentation for the prediction, design, preparation, and in-situ characterization of g-C3N4-based photocatalytic systems. This review aims to offer key insights into the design, development, and practical application of innovative, high-performance carbon-based catalysts.

This study aims to prepare bamboo-based activated carbons with surface modifications, focusing on carbon dioxide (CO2) capture in public indoor spaces. The surface of the activated carbon adsorbents was chemically modified through three steps: carbonization, steam activation, and chemical treatment using potassium hydroxide (KOH) and potassium sulfamate (KSO3NH2). The specific surface area and pore volume of the obtained adsorbent (BSAC-KN) were 1,246 m2/g and 0.74 cm3/g, respectively. The surface modification resulted in an adsorption capacity of up to 3.79 mmol-CO2/ g-AC for carbon dioxide. In addition, the expansion of the specific surface area and the enhanced physico-chemical interaction between the weak acidic CO2 molecules and the basic AC surface improved adsorption capacity.

In recent years, the search on fabrication of highly efficient, stable, and cost-effective alternative to Pt for the hydrogen evolution reaction (HER) has led to the development of new catalysts. In this study, we investigated the electrocatalytic HER activity of the Toray carbon substrate by creating defect sites in its graphitic layer through ultrasonication and anodization process. A series of Toray carbon substrates with active sites are prepared by modifying its surface through ultrasonication, anodization, and ultrasonication followed by anodization procedures at different time periods. The anodization process significantly enhances the surface wettability, consequently resulting in a substantial increase in proton flux at the reaction sites. As an implication, the overpotential for HER is notably reduced for the Toray carbon (TC-3U-10A), subjected to 3 min of ultrasonification followed by 10 min of anodization, which exhibits a significantly lower Tafel slope value of 60 mV/dec. Furthermore, the reactivity of the anodized surface for HER is significantly elevated, especially at higher concentrations of sulfuric acid, owing to the enhanced wettability of the substrate. The lowest Tafel slope value recorded in this study stands at 60 mV/dec underscoring the substantial improvements achieved in catalytic efficiency of the defect-rich carbon materials. These findings hold promise for the advancement of electrocatalytic applications of carbon materials and may have significant implications for various technological and industrial processes.

높은 종횡비와 원자 수준의 얇은 두께를 갖는 다공성 2D 소재는 고성능 분리막 제작에 활용된다. 이를 위해서는 다공성 2D 소재를 다공성 지지체 위에 균일하게 도포할 수 있는 코팅법이 필수이다. 본 연구는 이를 위한 제올라이트 MFI 나노막의 간단하면서도 효과적인 코팅법을 제시한다. 직접합성법으로 합성된 제올라이트 MFI 나노막은 물에 분산되면서 동 시에 표면 활성을 보여, 이 특성을 활용하여 소수성 계면에 흡착시키는 것이 가능하다. 소수성 개질을 다양한 형태의 지지체 에 적용하여, 이들 표면에 고밀도의 나노막 흡착 코팅이 가능함을 보였다. 또한, 이 흡착코팅의 반복 수행을 통해 나노막의 완전피복을 달성하고, 이를 연속적인 MFI 필름 및 멤브레인으로 성장시킬 수 있었다. 이 간단한 코팅법은 제올라이트 나노막 뿐만 아니라, 표면활성을 보이는 다른 2D 소재에도 적용 가능할 것으로 보이며, 2D 소재의 활용도를 제고할 수 있을 것이다.

목적 : 본 연구의 목적은 국내 작업치료 분야에서 이루어지고 있는 가정환경 수정 연구의 특성을 확인하는 것이었다. 연구방법 : RISS, KISS, e-article를 이용하여 2014년 7월부터 2024년 6월까지 국내 작업치료 분야에서 가정환경 수정 을 적용한 연구를 검색하여 최종 8편을 분석하였다. 결과 : 분석 논문의 질적 수준은 근거수준 2-5단계였으며 3단계가 가장 많았다. 고령자와 장애인이 대상자였으며, 가정 환경 수정은 평가, 중재, 재평가 과정으로 대상자에게 맞춤형으로 제공하였다. 평가와 중재는 작업치료사에 의해 이루어 졌고, 가정환경 수정만 적용한 연구 5편, 가정환경 수정과 다른 중재를 함께 적용한 연구가 3편이었다. 종속변인은 낙상 관련 요인이 가장 많았고, 주거환경, 건강상태, 작업 및 활동, 부양부담감 등이었으며, 평가도구는 총 13개로 낙상 위험 환경을 평가하는 HOME FAST를 가장 많이 사용하였다. 중재 결과 모든 분석논문에서 유의한 향상을 보고하였다. 결론 : 국내 작업치료 분야에서 적용된 가정환경 수정 연구의 특성을 확인하고 임상에서 가정환경 수정을 적용하는데 기 초자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구는 스트론튬 이온(Sr²⁺) 처리가 수화 시멘트 복합체의 공극분포 특성에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 물- 시멘트비(w/c) 0.3, 0.4, 0.5로 제조된 시멘트 페이스트 시편을 21일간 탈 이온수에서 수중 양생한 후, 각각 두 개의 그룹 으로 나누었다. 첫 번째 그룹은 탈 이온수에서 추가로 7일간 양생하였고, 두 번째 그룹은 30% 질산스트론튬(Sr(NO3)2) 수 용액에서 동일기간 동안 추가 양생하였다. 양생기간 및 조건에 따른 각 시편에 대하여 수은압입법(MIP: Mercury Intrusion Porosimetry)을 사용하여 공극률 및 공극 크기 분포를 분석하였다. 실험 결과, 물-시멘트비가 낮을수록 공극률이 감소하는 것을 확인하였다. 21일과 28일간 탈 이온수에서 양생한 시편 간에는 공극률 차이가 유의미하지 않았으나, 21일 수중양생 후 스트론튬 이온에 7일간 처리된 시편은 공극률이 유의미하게 감소한 것으로 분석되었다. 특히, 물-시멘트비 0.3인 경우 에는 공극률이 33% 이상 감소하는 결과를 보였다. 또한, 공극 크기 분포 특성 분석 결과, 모든 물-시멘트비 조건에서 21 일 양생된 시편에 비해 7일간 추가 양생된 시편은 큰 공극의 양이 줄어들면서 작은 공극의 양이 증가하는 경향을 확인 하였다. 특히, 스트론튬 이온에 처리된 시편의 경우 50nm 이하의 매우 작은 공극의 양이 크게 증가하였다. 이로써 스트 론튬 이온 처리에 의해 수화 시멘트 복합체의 미세조직이 치밀해짐을 확인하였으며, SEM 분석을 통해 이러한 결과를 시 각적으로 확인하였다. 본 연구는 스트론튬 이온을 활용한 시멘트 콘크리트 표면처리 기법이 노후 시멘트 콘크리트 구조 물에 대하여 수분 침투 저항성을 향상시키는 유지관리 기술로서 잠재력을 지니고 있음을 보여준다.