다공성 TiO2와 원자층 증착법으로 형성된 TiO2 및 Al2O3 박막을 이용한 촉매 및 전극 물질 응용 Application of porous TiO2 for catalyst and TiO2 and Al2O3 thin films formed by atomic layer deposition for electrode materials원문보기
Hierarchical 구조를 갖는 TiO2는 mesopore로 인해 큰 표면적을 가지며 macropore가 물질 확산 경로를 만들기 때문에 분자의 효율적인 확산이 이루어져 mesopore만 지닌 기공 물질에 비해 향상된 물질전달 능력을 갖는다. 본 연구에서는 template를 사용하지 않고 간편하게 hierarchical TiO2를 합성하였으며, N2 physisorption과 Scanning Electron Microscope(...
Hierarchical 구조를 갖는 TiO2는 mesopore로 인해 큰 표면적을 가지며 macropore가 물질 확산 경로를 만들기 때문에 분자의 효율적인 확산이 이루어져 mesopore만 지닌 기공 물질에 비해 향상된 물질전달 능력을 갖는다. 본 연구에서는 template를 사용하지 않고 간편하게 hierarchical TiO2를 합성하였으며, N2 physisorption과 Scanning Electron Microscope(SEM) 분석을 통해 mesopore와 macropore를 확인하였다. 이를 유산균을 위장에서의 낮은 pH로부터 보호하기 위하여 보호체로 사용하였다. Incipient wetness 법을 통해 유산균을 TiO2의 macropore 내에 담지한 후 모의 위장환경에서 survival rate를 측정한 결과, free cell(TiO2 내에 담지하지 않은 유산균)에 비해 높은 survival rate를 나타내었다. 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)은 박막 형성 방법으로, 한 cycle 당 한 개의 원자층이 쌓여 두께를 정확하게 조절할 수 있으며 어느 곳에나 잘 붙어 재료 선택에 대한 한계가 낮다. 장비를 이용한 기존의 ALD 코팅은 웨이퍼를 기반으로 한 flow-type이기 때문에 파우더 입자에 박막을 증착시키는 데는 한계가 있다. 본 연구에서는 파우더 입자 표면에 ALD법을 통한 박막을 증착시키기 위해 lab-scale에서 비용 효율적으로 코팅이 가능한 batch-type home-built ALD 장비를 설치하였고, 이 장비를 이용해 나노 입자의 표면에 박막을 형성하여 cycle이 증가함에 따라 선형적으로 두께가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 2차 전지의 파우더 타입 전극 물질에 적용하여, 충방전시 발생하는 stress로부터 물질을 보호하여 cyclic stability를 향상시키는 연구를 진행하였다.
Hierarchical 구조를 갖는 TiO2는 mesopore로 인해 큰 표면적을 가지며 macropore가 물질 확산 경로를 만들기 때문에 분자의 효율적인 확산이 이루어져 mesopore만 지닌 기공 물질에 비해 향상된 물질전달 능력을 갖는다. 본 연구에서는 template를 사용하지 않고 간편하게 hierarchical TiO2를 합성하였으며, N2 physisorption과 Scanning Electron Microscope(SEM) 분석을 통해 mesopore와 macropore를 확인하였다. 이를 유산균을 위장에서의 낮은 pH로부터 보호하기 위하여 보호체로 사용하였다. Incipient wetness 법을 통해 유산균을 TiO2의 macropore 내에 담지한 후 모의 위장환경에서 survival rate를 측정한 결과, free cell(TiO2 내에 담지하지 않은 유산균)에 비해 높은 survival rate를 나타내었다. 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)은 박막 형성 방법으로, 한 cycle 당 한 개의 원자층이 쌓여 두께를 정확하게 조절할 수 있으며 어느 곳에나 잘 붙어 재료 선택에 대한 한계가 낮다. 장비를 이용한 기존의 ALD 코팅은 웨이퍼를 기반으로 한 flow-type이기 때문에 파우더 입자에 박막을 증착시키는 데는 한계가 있다. 본 연구에서는 파우더 입자 표면에 ALD법을 통한 박막을 증착시키기 위해 lab-scale에서 비용 효율적으로 코팅이 가능한 batch-type home-built ALD 장비를 설치하였고, 이 장비를 이용해 나노 입자의 표면에 박막을 형성하여 cycle이 증가함에 따라 선형적으로 두께가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 2차 전지의 파우더 타입 전극 물질에 적용하여, 충방전시 발생하는 stress로부터 물질을 보호하여 cyclic stability를 향상시키는 연구를 진행하였다.
TiO2 with a hierarchical structure has a large surface area due to the mesopore, and since macropore facilitates a material diffusion, efficient diffusion of molecules is achieved and has improved properties compared to a porous material with only mesopores. In this study, hierarchical TiO2 was synt...
TiO2 with a hierarchical structure has a large surface area due to the mesopore, and since macropore facilitates a material diffusion, efficient diffusion of molecules is achieved and has improved properties compared to a porous material with only mesopores. In this study, hierarchical TiO2 was synthesized cost-effectively because no template was used, and mesopore and macropore were identified through N2 physisorption and Scanning Electron Microscope (SEM) analysis. This was used as a preventive support to protect probiotics from low pH in the stomach. After probiotics were located in the macropores of TiO2 through the incipient wetness method, the survival rate of probiotics inside hiarchical TiO2 in the simulated gastrointestinal environment was higher than that of free probiotics: free-standing probiotics Atomic Layer Deposition (ALD) is a method of forming a very uniform thin film. Sub-monolayer of intented material is formed per one atomic layer deposition cycle, so the thickness of given material can be accurately controlled. Since the existing ALD equipments have been wafer-based flow-type, there is a limit to depositing a thin film on powder particles. In this study, in order to deposit a thin film on the surface of powder particles through the ALD method, a batch-type home-built ALD equipment that can be coated cost-effectively at the lab-scale was installed. Using this equipment, it was confirmed that a thin film was formed on the surface of the nanoparticles and the thickness increased linearly as the cycle increased. In addition, a study was conducted to improve cyclic stability by protecting the electrode material from the stress generated during charging and discharging by applying it to the powder type electrode material of the secondary battery.
TiO2 with a hierarchical structure has a large surface area due to the mesopore, and since macropore facilitates a material diffusion, efficient diffusion of molecules is achieved and has improved properties compared to a porous material with only mesopores. In this study, hierarchical TiO2 was synthesized cost-effectively because no template was used, and mesopore and macropore were identified through N2 physisorption and Scanning Electron Microscope (SEM) analysis. This was used as a preventive support to protect probiotics from low pH in the stomach. After probiotics were located in the macropores of TiO2 through the incipient wetness method, the survival rate of probiotics inside hiarchical TiO2 in the simulated gastrointestinal environment was higher than that of free probiotics: free-standing probiotics Atomic Layer Deposition (ALD) is a method of forming a very uniform thin film. Sub-monolayer of intented material is formed per one atomic layer deposition cycle, so the thickness of given material can be accurately controlled. Since the existing ALD equipments have been wafer-based flow-type, there is a limit to depositing a thin film on powder particles. In this study, in order to deposit a thin film on the surface of powder particles through the ALD method, a batch-type home-built ALD equipment that can be coated cost-effectively at the lab-scale was installed. Using this equipment, it was confirmed that a thin film was formed on the surface of the nanoparticles and the thickness increased linearly as the cycle increased. In addition, a study was conducted to improve cyclic stability by protecting the electrode material from the stress generated during charging and discharging by applying it to the powder type electrode material of the secondary battery.
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