• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권10호
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• pp.3378-3382
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• 2012

A superhydrophobic surface with a water contact angle > $150^{\circ}$ has attracted great interest from both fundamental and practical aspects. In this study, we demonstrated that hydrophobicity of a silica nanotube (SNT) array can be easily controlled by the SNT aspect ratio. In addition, the adhesive and anti-adhesive properties were controlled without modifying the hydrophobic surface. Various silica structures on a polydimethylsiloxane substrate were prepared using the desired alumina template. Bundle-arrayed and bowl-arrayed silica surfaces exhibited extraordinary superhydrophobicity due to the large frontal surface area and hierarchical micro/nanostructure. As the strategy used in this study is biocompatible and a wide range of hydrophobicities are capable of being controlled by the SNT aspect ratio, a hydrophobic surface composed of an SNT array could be an attractive candidate for bioapplications, such as cell and protein chips.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권12호
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• pp.3519-3520
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• 2010

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.452-457
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• 2009

다중벽 탄소나노튜브 및 전도성 고분자인 PEDOT으로 이루어진 하이브리드 나노재료를 제조하였다. 다중벽 탄소나노튜브 표면에 처리반응을 수행함으로써 -Br 특성기를 갖는 다중벽 탄소나노튜브를 제조하였으며, 이를 중합반응의 개시제로 사용하였다. 이와 함께 MMA를 사용하여 촉매와 리간드 존재 하에서 원자이동 라디칼중합 공정을 수행함으로써 다중벽 탄소나노튜브 표면에 PMMA가 공유결합된 나노복합체를 제조하였다. 미니에멀젼 중합공정을 통하여 제조된 PS 수용성 에멀젼에 EDOT과 산화가를 투입하여 산화중합을 수행함으로써 core-shell 구조를 갖는 PEDOT/PS 나노입자를 제조하였다. 실란화합물로 표면 처리한 silica 입자를 PEDOT:poly(styrene sulfonate) (PSS) 수용성 분산액에 투입한 후 표면화학 반응과정을 수행함으로써 silica 외벽에 PEDOT:PSS가 코팅된 나노입자를 제조하였다. 하이브리드 나노재료들은 TEM, FE-SEM, TGA, EDX, UV 그리고 FT-IR 등을 사용하여 분석되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제28권2호
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• pp.185-195
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• 2011

Carbon nanotube(CNT) plays an essential role in various fields of nano based science and technology. Recently, silica coated CNT composites are interested because they are useful for the optical, magnetical, and catalytic applications. In this report, carboxyl groups were introduced on the MWCNT using nitric acid. In order to maximize the silica encapsulation efficiency, carboxyl groups of MWCNT reacted with a silane coupling agent were used to prepare silica coated MWCNT. Due to their strong interaction between modified MWCNT and TEOS. Silica layer with a controllable thickness was achieved. Silica coated MWCNT were further utilized as the template for the synthesis of hollow silica nanotubes after $800^{\circ}C$ calcination.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권1호
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• pp.63-68
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• 2004

Sugar-based gelator p-dodecanoyl-aminophenyl- ${\beta}$-D-aldopyranosides (1-3) have been shown to self-assemble in the presence of p-aminophenyl aldopyranosides. The hydrogel 1+4 showed the double-helical structure with 3-25 nm outer diameters, which is quite different from that of 1. The gel 2+5 revealed twisted ribbon structure with 30-50 nm in widths and a few micrometers of length whereas the gel 3+4 revealed the single and the bundled fiber structures. The difference in these gel supramolecular structures has successfully been transcribed into silica structures by sol-gel polymerization of tetraethoxysilane (TEOS), resulting in the doublehelical, the twisted-ribbon, the single and the multiple (lotus-shaped) hollow fiber structures. These results indicate that novel silica structures can be created by transcription of various superstructures formed in binary gels through the hydrogen-bonding interaction, and the amino group of the p-aminophenyl aldopyranosides acts as an efficient driving force to create novel silica nanotubes. Furthermore, electron energy-loss spectroscopy (ELLS) provided strong evidence for the inner hollow structure of the double-helical silica nanotube. This is a novel and successful example that a variety of new silica structures can be created using a library of carbohydrate gel fibers as their templates.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권12호
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• pp.4165-4168
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• 2012

Magnetic fluorescent silica nanotubes were fabricated using reverse micro-emulsions coupled with conventional sol-gel methods. Anodic aluminum oxide templates were used to separate spatially the magnetic and the fluorescent moieties on individual nanotubes and so prevent quenching of the fluorescence. C18 and fluorescent layers were deposited sequentially on silica. Magnetism was then obtained by the introduction of pre-made magnetic nanoparticles inside the nanotubes. The photo- and chemical stabilities of nanotubes were demonstrated through dye release and photobleaching tests. The produced nanotubes did not show fluorescence quenching upon the addition of the nanoparticles, an advantage over conventional spherical fluorescent magnetic nanoparticles. High photostability of nanotubes, magnetism and biocompatiblily make them potentially useful in bioanalysis.

• Elastomers and Composites
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• 제44권1호
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• pp.22-33
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• 2009

최근에 나노충전제를 낮은 부피 분율로 보강한 엘라스토머-나노복합체는 흥미 있는 물성 때문에 관심을 크게 불러 일으켰다. 특히 층화 규산염 클레이(clay), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 나노섬유, 탄산칼슘, 금속 산화물 또는 실리카 나노입자 등과 같은 나노충전제를 탄성체에 혼입하면 기계적 물성, 내열성, 동적 기계적 물성, 화염지연성, 차단성 등이 크게 향상된다. 나노복합체의 물성은 크게 고분자 기질, 나노충전제의 성질과 이들의 혼입 방법에 좌우한다. 탄성체 기질 내에 나노충전제들의 균일한 분산은 원하는 물리적 특성과 기계적 특성을 얻기 위한 일반적 필수조건이다. 본 논문은 층화 규산염, 실리카(silica), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 나노섬유와 여러 가지 다른 나노입자로 보강된 탄성체 나노복합체의 현재 개발 현황을 소개하였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권2호
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• pp.104-110
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• 2010

The characteristics of all polymer composites containing carbon materials are determined by four factors: component properties, composition, structure and interfacial interactions. The most important filler characteristics are particle size, size distribution, specific surface area and particle shape. As a consequence, in this paper we discuss the aspects of the mechanical, electrical and thermal properties of composites with different fillers of carbon black, carbon nanotube (CNT), graphene and graphite and focus on the relationship between factors and properties, as mentioned above. Accordingly, we fabricate rubber composites that contain various carbon materials in carbon black-based and silica based-SBR matrixes with dual phase fillers and use scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, a rhometer, an Instron tensile machine, and a thermal conductivity analyzer to evaluate composites' mechanical, fatigue, thermal, and electronic properties. In mechanical properties, hardness and 300%-modulus of graphene-composite are sharply increased in all cases due to the larger specific surface. Also, it has been found that the thermal conductivity of the CNT-composite is higher than that of any of the other composites and that the composite with graphene has the best electrical properties.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1-6
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• 2021

한번 배출된 수은은 소멸되지 않고 자연환경에 축적 및 순환되며 생태계 및 인류보건에 심각한 위해를 준다. 미국에서는 수은의 인위적 배출량의 약 32 %를 차지하는 것으로 알려진 석탄 화력발전소의 배출가스의 증기수은 제거를 위해 황점착 활성탄 사용을 고려하고 있다. 본 연구애서는 석탄 연소설비 배출가스 중의 증기상의 원소수은을 저감하기 위한 고효율의 다공성 수은흡착 소재를 개발하여 소재의 수은 흡착 특성을 조사하였다. 30℃에서 증기수은 흡착능 조사결과 수은흡착용으로 상용화된 활성탄 Darco FGD 대비 실리카 나노소재인 MCM-41의 경우는 약 35 %에 불과하였으나 황을 1.5% 함침한 경우 133 %까지 증가하였고, 폐동 재생공정에서 회수한 용광로 비산재의 경우는 523 %의 효율을 보였다. 또한 30 ℃, 80 ℃ 및 120 ℃의 온도에서 흡착능을 조사한 결과 80 ℃에서 가장 우수한 흡착성능을 나타냈다. MCM-41은 실리카 나노튜브로 구조가 견고해 여러 번 재사용할 수 있을 뿐더러 활성탄을 사용할 경우 우려되는 열점형성으로 인한 화재 가능성이 없어 추가적인 장점까지 지니고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.96-96
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• 2013

전기습윤이란 고체 표면에 형성된 액적에 전기장을 인가하게 되면 액적과 표면의 계면에너지 감소로 인해 접촉각이 변화되는 현상을 말한다. 이 현상은 전자종이 구현에 응용이 모색되고 있으며, 다초점 렌즈, 마이크로 프리즘, 반사형 디스플레이 등에도 응용될 수 있다. 전기습윤현상의 응용 가능성이 현실화됨에 따라 최근 여러 표면에서의 전기습윤 현상이 연구되고 있다. 예를 들면, 나노 구조로 형성된 실리콘 기판에서 molten salt (1-ethyl-3-methyl-1-H-imidazolium tetrafluoroborate)에 22 V를 인가하면 약 $180^{\circ}$에서 $110^{\circ}$로 접촉각변화를, cyclopentanol에 50 V를 인가하면 표면에 완전히 퍼지는 현상이 보고된 바 있고, 배열된 Carbon Nanotube 박막에서는 탈이온수와 0.03 M NaCl 용액에 대해서 0~50 V를 가해줌에 따라 각각 $155^{\circ}$에서 $90^{\circ}$, $130^{\circ}$에서 $50^{\circ}$로의 접촉갑 변화가 있음이 관찰되었다. 본 연구에서는 화학적으로 안정하고 그 활용도가 매우 광범위한 실리카 코팅층을 전기분무증착법(electrospray deposition)을 이용해 형성하고, 코팅층의 표면 거칠기와 구조, 전기절연층의 두께 등에 따른 전기습윤 현상 거동을 조사하였다.