무/유기 소재를 이용한 감응형 태양전지의 연구 동향 Organic hole conductor-based nanoparticles-sensitized solar cells

석상일 한국고분자학회 2009 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.2009 No.10

금속 및 유리 기판 위에 알루미나 졸을 바인더로 한 $TiO_2$광 촉매의 코팅

석상일,안복엽,최경훈,서태수,유영문 한국세라믹학회 2001 한국세라믹학회지 Vol.38 No.7

알루미나 졸에 평균 25nm의 TiO$_2$(Degussa P25) 광 촉매 분말을 분산하여 광촉매 코팅제를 제조하였다. 점도 약 24 cps를 가지 4.4 wt%의 알루미나 졸로부터 약 300nm 두께의 코팅막이 제조되었으며, 졸 점도의 증가에 비례하여 코팅막의 두께도 증가하였다. TiO$_2$광 촉매의 코팅용 바인더로 이용한 알루미나 졸의 결정형은 25~30$0^{\circ}C$에서 pseudo boehmite (AlOOH)이었으며, 50$0^{\circ}C$ 이상에서는 ${\gamma}$-Al$_2$O$_3$으로 전환되었다. AlOOH/TiO$_2$코팅막은 oleic acid와 humic acid에 대한 기상 및 수상 조건에서의 광 촉매 실험에서 우수한 유기물의 광분해 효능을 나타내었다. 아울러 EGI(Electro-Galvanized Iron)에 코팅된 AlOOH/TiO$_2$코팅막은 내식성 및 내지문성의 효과도 부수적으로 나타내었다.

Polymeric Precursor법으로 제조한 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$초전도세라믹스의 특성에 대한 하소 및 소결조건의 영향

석상일,오재희 한국세라믹학회 1991 한국세라믹학회지 Vol.28 No.1

The critical current density, electrical conductivity, critical magnetic field, Meissner effect, apparent density, and microstructure of YBa2Cu3O7-x ceramic superconductor prepared by polymeric precursor, while varing calcining and sintering conditions, were investigated. The best superconducting properties could be obtained from the body sintered at 93$0^{\circ}C$ for 10h after calcining at 90$0^{\circ}C$ for 10h, which gave 383A/$\textrm{cm}^2$ of critical current density(Jc), 96K of onset temperature(Tonset), 94. 8K of zero temperature (Tzero) 225 Oe of critical magnetic field (Hc1), 72.8% of superconducting volume fraction measured by Meissner effect and 6.28g/㎤ of apparent density.

Basic Zirconium Sulfate의 제조와 그 열분해 거동

석상일,정하균,주명희,박도순 한국세라믹학회 1990 한국세라믹학회지 Vol.27 No.6

The basic zirconium sulfate was prepared from ZrOCl2.8H2O and H2SO4 in the 9$0^{\circ}C$ aqueous solution. The pH and amount of unreacted zirconium in the solution that reacton had completed was 0.2 and 10%. As the pH was increased to 1.4 by NH4OH theresulting precipitates were the mixtures of the basic zirconium sulfate and the zirconium hydroxide although the precipitates were recovered completely. The thermal decomposition behavior of this sample has been examined by thermal analysis(TG-DTA), X-ray diffraction study, infrared spectroscopy and sulfur analysis. As a result, it was found that the precipitates have perfectly been decomposed at 85$0^{\circ}C$ accompanying to the release of a molecule of water below 25$0^{\circ}C$ and 85% sulfate at about $600^{\circ}C$. The thermally decomlposed products were initially amorphous phase, which were become metastable tetragonal phase with increment of temperature and finally transformed to the stable monoclinic phase at 100$0^{\circ}C$.

TiO₂ 졸을 이용한 수중 Humic Acid의 광산화-화학적 산화법에 의한 부식산의 분해처리 기술에 관한 연구(I)-

석상일,안복엽,김미선,서태수,이동석,Seok, Sang Il,Ahn, Bok Yeop,Kim, Mi Sun,Suh, Tae Soo,Rhee, Dong Seok 대한환경공학회 2000 대한환경공학회지 Vol.22 No.6

가시광 영역에서 투명한 $TiO_2$ 졸을 이용하여 수중 humic acid의 광분해 특성을 고찰하였다. $TiO_2$ 졸은 $TiCl_4$ 용액의 가수분해 침전물인 $TiO(OH)_2$를 $H_2O_2$와 반응시켜 titanium peroxo solution (TPS)을 제조한 후, 이 용액을 온도와 시간의 함수로 열처리하여 제조하였다. Humic acid의 광분해를 위하여 사용된 졸의 적정 농도는 100ppm 전 후이었으며, photoluminescence(PL)를 이용하여 결정되었다. $TiO_2$ 졸의 humic acid에 대한 광촉매 효능은 TPS를 $100^{\circ}C$에서 12시간 이상 열처리한 졸을 이용할 때 가장 높았으며, 상용되고 있는 Degussa P25 보다 우수한 것으로 나타났다. 또한 상용의 분말로부터 유도된 현탁 반응은 처리수가 $TiO_2$로 인해 높은 탁도를 나타내는 반면, TPS로부터 유래한 졸은 거의 탁도를 나타내지 않고 높은 투명성을 보였다. The photo-oxidation of an aqueous humic acid solution using $TiO_2$ sols. which is transparent in visible range, was studied. The $TiO_2$ sols were prepared by a process wherein hydrogen peroxide was added to a gel of $TiO(OH)_2$ originated from hydrolysis of $TiCl_4$, and the resulting titanium peroxo solution(TPS) was heated. The concentration of $TiO_2$ used for photo-oxidation was about 100ppm, determined by comparing the photoluminescence(PL) intensity measured as a function of $TiO_2$ concentration. $TiO_2$ sols aged at $100^{\circ}C$ for more than 12h were found to exhibit a maximum rate in photocatalytic decomposition of humic acid. and the efficiency was better than that of Degussa P25. In addition, the resulting aqueous humic acid after photocatalytic decomposition with sols had an excellent transmittance of visible light, while that treated with Degussa P25 was still turbid. caused by $TiO_2$ particles.

오일이 함유된 실리카 미립구의 졸 - 겔 제조

석상일,안복엽,김주현 한국공업화학회 2001 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2001 No.1

N/A

AIOOH/glycidoxypropylsiloxane 나노 하이브리드 기재에 함입된 유기 염료 코팅막

석상일,최경훈,서태수 한국공업화학회 2001 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2001 No.-

화학적, 열적으로 안정한 무기 재료를 저온에서 경화할 수 있는 졸-겔 기술을 이용하여 주위 환경에 불안정한 유기물이나 바이오 재료를 무기 기재 속에 고정화시키는 방법(encapsulation)으로 바이오 센서, 약물 전달제 혹은 기능성 화장품 재료 분야로의 적용 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 AIOOH/glycidoxypropylsiloxane 나노 하이브리드 기재에 유기 염료를 트랩하여 내구성 및 내 스크래치성이 우수하며, 환경 친화적인 칼라 코팅막을 제조하고, 합입된 염료의 용출 안정성을 조사하였다. 알루미나(AIOOH) 나노 졸은 Al(NO₃)₃ · 9H₂O 수용액을 암모니아 수로 침전시켜 얻은 겔을 여과, 세척한 후 초산 수용액에 분산하여 제조하였다. AIOOH/glycidoxyprepylsiloxane 하이브리드 졸은 알루미나 졸에 glycidoxypropyltriethoxysilane을 AIOOH에 대하여 0 ~ 0.4몰비 첨가한 후 약 4시간 교반하여 제조하였다. 알루미나 졸 및 하이브리드 졸의 입자 사이즈를 동적 광 산란법에 의한 입도 분석기로 분석한 결과, 알루미나 졸의 농도 및 첨가한 methylsiloxane의 양에 의존하여 약 50 ~ 1,000nm의 크기로 변화하였다. 반면에 투과 전자현미경으로 관찰한 알루미나 졸의 입자는 약 20nm 이하였다. 유기 염료가 분산된 하이드리드 졸을 유리 기판 위에 딥 코팅법으로 코팅하여 R.T ~ 150℃에서 0 ~ 2시간 열처리하여 함입된 유기 염료의 물에 대한 용출 양을 UV/Vis 흡광도로 분석하여 최적 열처리 조건을 조사하였다. 코팅막의 두께, 표면 미구조 등은 주사 전자현미경으로 관찰하였으며, AIOOH-glycidoxypropylsüoxane-유기염료간의 화학적 결합 환경에 대해서는 FT-IR 및 ²⁹Si-NMR, UV diffuse reflectance 등으로 분석 하였다.

The Synthesis of a High Yield PbSe Quantum Dots by Hot Solution Method

석상일,백인찬,정용재 대한화학회 2008 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.29 No.9

Colloidal solutions of crystalline PbSe nanoparticles have been synthesized by hot solution chemical process using PbO in oleic acid and tributylphosphine (TBP) bonded selenium. The use of TBP as a capping agent along with oleic acid gives a very good yield (around 10% at 180 oC) with an average diameter of particle of about < 6.6 nm. The effects of temperature on size and production yield of PbSe quantum dots are studied. Xray diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and UV/VIS/NIR absorption spectroscopy were used to characterize the samples.

TiO₂ 졸-겔 코팅 막에 의한 Humic Acid의 광분해 : 화학적 산화법에 의한 부식산의 분해처리 기술에 관한 연구(Ⅱ);Characterization of Humic Acid in the Chemical Oxidation Treatment (Ⅱ)

석상일,안복엽,서태수,이동석 江原大學校 附設 環境硏究所 2000 環境硏究 Vol.17 No.-

The degradation of humic acid using TiO₂ coatings studied. TiO₂ coatings were prepared by dip-coating method. Sol solutions for coating were prepared by mixing the gel, which can be produced by the reaction of TiOCl₂ and NH₁OH solution, and hydrogen peroxide solution, and hydrolysis of titanium tetraisopropoxide (TTIP). It was shown from SRD that coatings from sol aged at 100℃ for 18h with titanium peroxo solution were crystallized to anatase in the range of temperatures of 25℃ to 500℃. In contrast, those coated from TTIP were crystallized to anatase at temperature above 400℃. So the sols originated from TiCl₄ can be applied for not only on the heat-resistance substrates but on the plastic substrates. Thickness and the quality of the films were dependent on the withdrawing speed, the concentration of sol, and the number of coating. The films showed various interference colors depending on the thickness of them. In the case that the films coated 2 times at withdrawing speed of 2.5cm per minute by 0.2M sol, the films had a transparent light blue color with thickness of around 50nm. It was known from the result of photo-degradation by TiO₂ coatings using humic acid that the removal efficiency of COD_(cr) was over 85% after illumination of UV/H₂O₂ for 40min, and that of UV/VIS absorbable materials was over 95%. TiO₂코팅매체를 이용한 humid acid의 광분해 특성을 조사하였다. TiO₂코팅은 TiOCl₂ 수용액을 암모니아수로 침전시킨 겔을 과산화수소로 용해한 용액 혹은 졸이나 titanium tetraisopropoxide (TTIP)의 가수분해로부터 제조한 졸을 이용하여 dip-coating법으로 제조하였다. Titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸을 이용한 코팅층은 X-선 회절 분석으로부터 25℃~500℃ 온도 범위에서 모두 anatase형 결정구조를 가지고 있었다. 반면에 TTIP의 가수분해로 생성된 졸로부터 만든 코팅막은 400℃ 이상에서 anatase의 결정형이 나타났다. 이로부터 titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸은 내열성 및 비내열성 기판에도 결정성 TiO₂ 코팅층을 만들 수 있는 장점이 있다. 코팅막의 두께 및 균일성은 인출속도, 코팅졸의 농도 및 코팅 횟수에 영향을 받았으며, 코팅막의 두께에 따라 다양한 간접색상을 나타냈다. 0.2M 졸을 이용하여 인출속도 2.2cm/min로 2회 코팅했을 경우, 약 50nm 두께의 투명하면서도 균일한 흐린 남색을 띠는 TiO₂코팅막을 얻을 수 있었다. 이상의 방법으로 직경 0.3cm의 유리구슬에 TiO₂ 코팅막을 제조한 후 580cm³의 반응조를 사용하여 UV/H₂O₂ 공정으로 humic acid를 40분 동안 광반응시킨 결과, 초기 시료의 COD_(cr)(40ppm)을 약 85% 이상, 흡광물질을 약 95% 이상 제거하였다.

이산화티탄 소결체의 수소환원 속도

석상일,이오상,이재도 한국세라믹학회 1999 한국세라믹학회지 Vol.36 No.2

130$0^{\circ}C$, 10시간 산소 분위기에서 소결한 이산화티탄의 소결체를 이용하여 수소 환원 속도를 조사하였다. 10% 수소(Ar balnce)를 분당 300ml 흘리면서 1200, 1250 및 130$0^{\circ}C$에서 각 4~20시간 환원하여 얻어진 시편의 환원 전과후의 무게 감소 및 환원 층의 두께를 측정하여 수소환원 속도가 평가되었다. 이산화티탄의 소결체가 수소환원 될 때 환원 생성물의 생성은 parabolic rate 법칙을 잘 만족하고 있음을 관찰할 수 있었으며, 이로부터 확산이 환원속도를 지배하고 있음을 알수 있었다. 얻어진 환원속도 상수의 Arrhenius plot로부터 계산된 겉보기 활성화 에너지는 약 210$\pm$10 kJ/mol 이었다. Titanium dioxide bodies sintered at 130$0^{\circ}C$ for 10 h under the oxygen flowing were reduced with hydrogen in 1200, 1250 and 130$0^{\circ}C$ for 4~20 h. Reduction kinetics were evaluated by measuring a weight loss between before and after reduction, and the thickness of reduced layer, respectively. The reduction followed the parabolic rate law, indicating that the rate-determining process is diffusion. From the Arrhenius plots, the apparent activation energies for the reduction were obtained as 210$\pm$10 kJ/mol.