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과아이오딘산염은 다양한 작용기에 대해 좋은 반응성을 갖는 유용한 산화제이나, 일부 유기 용매에 잘 녹지 않는 문제점이 있다. 이 탓에 화학자들은 2-용매계(two-solvent system)와 상 전이 촉매 등을 사용하는 등의 번거로운 과정을 거친다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 반응의 기계화학적 방법을 제시한다. 이는 화학 반응이 역학적인 에너지에 의해 진행되는 것을 말한다. 이 방법은 용매에 구애받지 않으며 간편하게 실험을 수행할 수 있는 등의 장점이 있다. 과아이오딘산염을 α-pyridoin과 알긴산을 통해 기계화학적 반응을 진행시킨 결과 생성물이 잘 검출되었으며, α-pyridoin을 같은 조건에서 용매상 반응을 진행시키자 생성물이 검출되지 않았다. 이는 α-pyridoin과 과아이오딘산염 사이 기계화학적 반응이 용매상 반응보다 더 빠르게 일어남을 확인해 준다. 주제어: 기계화학, 과아이오딘산염, 용매
본 연구는 TiO2에 비금속 원소인 C, N, C·N을 각각 도핑 시도함으로써 각각 다른 파장의 가시광을 수용하는 광촉매의 제조를 시도하였으며, FT-IR, TEM, XRD를 이용하여 각각 도핑 여부를 확인하였 다. 다음으로, 제조한 광촉매와 CO2를 Bubbling한 70% 에탄올을 일정량 혼합한 뒤, 암실 안에서 525nm 파장대의 광원을 사용하여 26시간 동안 조사하여 CO2의 환원 반응을 진행했다. 마지막으로, TLC와 UV-vis를 활용하여 분해 산물을 확인, 비교하였다. 주제어: 광촉매, TiO2, CO2 분해, 도핑, TEM 측정
이 연구는 페로브스카이트 퀀텀닷은 BLUE 퀀텀닷의 수명이 짧아 효율이 좋지 못하며 납이 포함되어 환경에 부정적이다. 하지만 납을 포함하지 않고도 같은 양자효과를 일으킬 수 있는 방법을 연구할 필요가 있다. 우리의 연구 목적은 안정된 비납계페로브스카이트 퀀텀닷(CsPbCuBr3)을 만들고 안정된 BLUE 퀀텀닷을 제작하는 것이다. CsPbCuBr3 퀀텀닷의 Cu의 농도에 따른 흡광, 발광, XRD 데이터를 측정하고 이를 가공하여 광물리학적 특정을 분석해 볼 것이다. 결과적으로 Cu의 비율에 따라서 페로브스카이트 퀀텀닷의 광물리학적 특성이 변함을 알 수 있었다. 형광 데이터에서는 520nm 부근에서 peak가 나타났고, 흡광 데이터를 분석해 보니 bandedge가 500nm 부근에서 나타났고, CU의 비율에 따라서 조금씩 청색광에 가까워짐을 알 수 있었다. XRD 데이터를 통해서 전체 피크가 CU를 넣을수록 2theta가 우측으로 편향됨을 알 수 있었고 Pb보다 상대적으로 분자량이 작은 Cu의 비율이 커짐에 따라 결정의 크기도 작아져서 나타나는 현상이라고 판단하였다. 결론적으로 CU의 비율이 증가할수록 퀀텀닷 결정의 크기도 작아지게 되며 퀀텀닷의 광물리학적 특성이 변해가는 것을 실험을 통해 알 수 있었고, 문제점을 개선하고 여러 다른 변인들을 통제하여 실험을 진행할 향후 연구 과정을 기대해 볼 수 있었다. 주제어: 페로브스카이트 퀀텀닷, 광물리학적 특성
본 연구는 유리 기판에 금 나노입자를 도입할 때, 나노입자의 제타 전위에 따른 분산성을 알아보는 연구이다. 금, 은 구리 등의 금속 입자는 나노 크기가 되면 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 특유의 광학적 성질을 가지며, 이를 이용하여 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다 액상에서 나노입자를 안정하게 하는 보호제의 역할은 잘 알려져 있으나, 표면 개질한 기판에 도입할 때의 보호제 기능에 대해서는 잘 알려지지 않았다. 상층액 제거 정도를 통해 이온 농도 및 pH를 변화시켜 제타 전위를 조절하고 피라냐 용액과 P4VP의 순차적 처리를 통해 외부 요인에 의한 분산성의 변화는 최소화하여 나노입자의 제타 전위와 분산성을 측정하였다. 제타 전위는 상층액을 더 많이 제거할수록 감소하였고 용액의 pH에도 영향을 많이 받았다. 유리 기판 위 분산 정도에 대한 화학적 이해 및 최적화 실험을 기반으로, LSPR 및 SERS 센서로의 후속 연구가 가능하다 주제어: 금 나노입자, SPR, 유리 기판, 제타 전위, 분산성
본 연구에서는 다양한 산업 활동이 토양의 오염도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 따라서 제조업, 광업 및 도로 주변의 토양 채취 후 왕수 분해법을 통해 ICP-OES, ICP-MS로 분석하였다. 분석 후 결과값을 통해 각각의 토양 채취 장소에 따른 원소 함유량에 대한 비율을 파악하였고 이를 통해 산업 활동에 따른 주요 중금속에 대해 알아보았다. 분석결과, 제조업 공장 3곳, 도로, 광산 순서로 중금속 농도가 높았으나 토양 오염 우려 기준보다 모두 낮은 농도로 안전하다고 판단하였다. 하지만 시료 채취 거리, 채취 위치 등의 조건을 바꾸어 후속 연구가 필요하다고 판단하였다. 주제어: 중금속, 토양 오염, 산업 활동
제로 칼로리 식품에 단맛을 내기 위해 들어가는 인공 감미료가 단맛을 내는 기작에 대해서 탐구해 보았다. 설탕 외에 단맛을 내는 물질들의 분자 구조에서 공통점을 조사하여 보았으며, 그 결과 한 쌍의 수소결합 주개-받개와 소수성 부분이 공통적으로 존재한다는 것을 알 수 있었다. 수소결합 주개-받개의 경우, 그 사이 거리는 일반적으로 245.63pm 내외였으며, 소수성 부분은 방향족 분자인 경우가 많았다. 우리는 이러한 구조가 수용체와 반응하여 단맛을 느끼게 하는 부위일 것이라고 추측하였다. 이 연구의 결과를 통해 추후 다른 인공 감미료의 구조를 예측하는 데 사용하는 등 다양한 인공 감미료 연구를 더욱 용이하게 할 수 있을 것이다. 주제어: 인공감미료, 단맛, TAS1R2, 극성 작용기, SMILES 분석
히알루론산을 이용한 약물전달시스템 중 용해성 마이크로니들은 통증이 없고 표적에 약물을 전달하기 쉬워 현재 의학분야에서 다수 사용된다. 본 연구는 히알루론산의 가교제인 BDDE(1,4–Butanediol diglyidyl ether) 와 EGDGE(Poly(ethylene glycol) diglycidyl ether)의 배합비를 달리 하여 용해가 최대로 되는 용해성 마이크로니들의 제작에 중점을 두어 버려지는 약물을 최소화하도록 실험을 진행하였다. 주제어: 히알루론산, 가교제, 마이크로니들
도심 속 여름철의 주요 악취 원인 중 하나는 바로 음식물 쓰레기이다. 음식물 쓰레기의 악취를 일으키는 주요 원인 3가지는 알데하이드계, 환원계 황화합물과 암모니아이다. 그래서 본 연구는 이 중에서 알데하이드계의 대표 물질인 아세트알데히드를 제거하는 연구를 진행하였다. 이를 위해서 아세트알데히드 용액과 탄닌의 결합을 확인하였다. 또한 아세트알데히드와 탄닌의 유기적 특성을 구조에서 알아내고 이를 이용하여 두 물질의 결합 메커니즘을 예측하였다. 그리고 탄닌과 아세트알데히드의 결합 정도를 확인하고 농도에 따른 결합 정도의 차이를 수식화하였다. 주제어: 아세트알데히드, 유기화합물, 탄닌, 음식물 쓰레기, 결합
대부분 사람들은 음식이 부패되었는지 확인하기 위해 냄새를 맡거나, 맛을 본다. 그러나 이러한 방법은 위 생적인 측면에서 문제가 있으며, 먹을 수 있는지 확신할 수도 없다. 이에 음식이 개봉된 상황에서의 음식의 섭취 가능 여부를 간단히 판단할 수 있는 키트를 만들고자 한다. 먼저 육류가 썩었을 때 나오는 기체를 포집하기 위한 장치를 만든다. 가지 달린 플라스크에 닭고기를 잘라 넣는다. 파라핀필름과 종이테이프를 이용해 가지 달린 플라스크의 구멍을 모두 막는다. 이와 같은 과정을 소 고기, 돼지고기, 공기에도 적용시킨다. 하루동안 썩힌다. 이후 가스타이트 실린지를 이용하여 장치에서 기체 를 뽑아낸 후 GC/MS를 이용해 기체 속 성분을 분석한다. 그 결과 공통성분이 검출되었다. 그 결과 여러 물 질들이 나왔으며 그 중 C,H,O,N이 들어있는 물질들을 중심적으로 찾았으며 그 중 프로판올을 이용하는 것 이 가장 적합하다는 결론이 내림. 주제어: 부패, 단백질 식품, 피루브산 탈탄산효소
본 연구에서는 요즘 차세대 에너지원으로 주목받고 있는, 높은 효율의 태양 전지를 형성할 수 있는 페로브 스카이트를 합성하고, XRD, SEM 을 이용, 기존 연구의 페로브스카이트 XRD, SEM 결과값과 비교하여 페로브 스카이트가 제대로 합성되었는지 확인한다. 여기에서 페로브스카이트를 합성하기 위해서 초음파 합성과 수열 합성 두 가지의 방법을 사용하였으며, 초음파를 이용해서 합성한 페로브스카이트는 LiF BiF3, KF BiF3, NaCl BiCl3, KCl BiCl3 가 있다. 또, ITO 글라스에 합성된 페로브스카이트 용액을 도포한 뒤 기존의 TiO2 태양 전지와의 효율을 비교한다. 효율을 측정하기 위해서 멀티미터를 이용하여 같은 전류를 흘려 주었을 때의 전압 값을 비교한다. 주제어: 페로브스카이트, 수열 합성, 초음파 합성, SEM
이 연구를 통해 환경요인에 민감하게 반응하고 응답하는 다양한 환경 감응형 소재와 오리가미, 바이메탈을 이용한 3차원 구 조물의 융합을 통해 저렴하고 에너지가 전혀 필요 없는 환경 감지 센서를 실현할 수 있을 것이다. 특히, 이 연구를 통해 환경 오염 물질이 많이 발생하는 산업 현장과, 가정의 일상 생활 등에서 발생하는 다양한 유해한 공기 오염 물질 및 온도, 습도, 자외 선 등 생활의 쾌적함과 건강에 영향을 주는 환경요인들을 쉽고 빠르게 측정하고 알려주어 건강하고 안전한 삶에 큰 보탬이 될 수 있을 것으로 기대한다. 주제어: 오리가미, 하이드로젤, 바이메탈, 무전력 환경 감지 구조물
과일은 부패가 잘 일어나는 식품으로 음식물 쓰레기를 줄이기 위해 오래 보존하는 것이 꾸준한 과제로 여겨진다. 본 연구 에서는 과일의 포장재로도 사용 가능하고 친환경적으로 오래 보존함과 동시에 인체 및 환경에 무해하며, 필름 처분 시 물 에 잘 녹도록 하는 필름을 제작하는 것을 목표로 천연고분자인 젤라틴을 주 재료로 하여 가교제로 Montmorillonite와 부 탄디올디글리시딜 에테르(BDDE)를 이용했다. 가교제의 양과 가소제의 양을 달리하여 필름의 신축성, 찢어짐 저항이 가장 뛰어날 때의 양을 찾아 필름 제작 방법을 수정해간 후 필름 두께별 인장강도, 빛 투과도, SEM을 이용해 필름 표면을 관 찰하여 물성을 테스트했고, 이를 바탕으로 필름을 더욱 크게 제작해 과일 중 귤을 대상으로 보존 정도를 측정해보았다. 주제어: 젤라틴, 몬모릴로나이트, 부탄디올디글리시딜 에테르(BDDE), 가교제, 필름