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표제지
목차
Part I. Facile synthesis of yellow emitting β-Zn₂SiO₄:Mn2+ microspheres(이미지참조) 5
ABSTRACT 6
I. INTRODUCTION 7
II. EXPERIMENTAL 11
1.1. 시약 11
1.2. Preparation of Monodispersed mesoporous silica spheres (MMSS) 11
1.3. Synthesis of MMSS@β-Zn₂SiO₄:Mn2+ spheres(이미지참조) 12
1.4. Characterization 13
III. RESULTS AND DISCUSSION 14
IV. CONCLUSION 30
V. REFERENCES 32
Part II. Nitrogen-doped carbon material from glucose 35
ABSTRACT 36
I. INTRODUCTION 37
II. EXPERIMENTAL 41
1.1. 시약 41
1.2. 초임계 이산화탄소를 이용한 solid hydrazine의 합성 41
1.3. Solid state reaction을 통한 질소를 포함한 탄소 물질의 합성 42
1.4. 이산화탄소 기체 흡착 용량 테스트 43
1.5. Characterization 44
III. RESULTS AND DISCUSSION 45
IV. CONCLUSION 62
V. REFERENCES 63
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Part I. Facile synthesis of yellow emitting β-Zn₂SiO₄:Mn2+ microspheres
Zinc silicate (Zn₂SiO₄)는 화학적으로 안정하고 발광 효율이 좋은 oxide based phosphor이다. Mn2+을 도핑 하였을 때 α phase의 zinc silicate는 초록색으로, β phase의 zinc silicate는 노란색으로 발광한다. 하지만 β phase의 zinc silicate는 meta stable하여 합성이 어렵다. Monodispersed mesoporous silica spheres를 active template로 하여 zinc silicate를 합성하면 기공이 메워지며 안정한 β phase의 zinc silicate를 합성할 수 있다. 이렇게 합성한 β-Zn₂SiO₄:Mn2+는 SEM, TEM, XRD, BET, XPS, ICP-AES, FTIR, UV spectra를 통하여 그 특성을 확인하였다. 또한 발광 특성은 PL spectra를 통해 노란색으로 발광하는 것을 알 수 있었고, 그 때의 색 좌표는 CIE 좌표를 통해 Cx=0.4022, Cy=0.4594 임을 알 수 있었다. 안정적으로 상을 유지하는 합성한 β phase의 zinc silicate는 노란빛으로 발광하는 oxide-based 형광체임을 확인하였다.
Part II. Nitrogen-doped carbon material from glucose
이산화탄소를 화학적으로 흡착 가능한 질소를 포함하고 있는 탄소 물질을 합성하였다. 이 물질은 글루코오즈가 탄소 골격으로 사용되었고, 고체 하이드라진과의 고체 반응을 통하여 탄소 골격에 질소를 도입하였다. 이 때 질소의 함량은 22 wt%였다. 질소를 포함한 탄소 물질은 샘플의 표면이 염기성을 띠고 있어, 약한 산성의 이산화탄소와 화학적으로 상호작용하여 흡착할 가능성이 있다. 이를 확인하기 위하여 이산화탄소 흡착 실험을 수행하였더니, 1.63 mmol/g의 이산화탄소를 흡착하는 것으로 확인하였다. 또한 이산화탄소 흡착 실험을 수행 한 후 이산화탄소를 다시 탈착하는 과정을 반복하였을 때 충분히 recyclability를 가지는 것을 확인하였다. 이렇게 합성한 질소를 포함한 탄소 물질에 기공을 도입한다면 좀 더 많은 이산화탄소를 흡착할 가능성이 있다.
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