DSpace Community:https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/2454012024-03-29T01:00:14Z2024-03-29T01:00:14ZDegradation Mechanism of Organic Light-Emitting Diodes and Exploitation of Highly Efficient Fluorescent Molecules최승희https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/2621302022-08-25T16:31:38Z2022-01-01T00:00:00ZTitle: Degradation Mechanism of Organic Light-Emitting Diodes and Exploitation of Highly Efficient Fluorescent Molecules
Ewha Authors: 최승희
Abstract: In this study, we analyzed degradation mechanism for the long lifetime organic light-emitting devices (OLEDs) was analyzed, and developed the dopant for highly efficient devices. Chapter 1 describes existing exciton harvesting strategies and degradation mechanism theories that support the overall research. When the charge carriers are injected into the emitting layer in OLEDs, 25% of singlet excitons and 75% of triplet excitons are generated. Since triplet excitons decay non-radiatively at room temperature, conventional fluorescent molecules can attain only 25% of internal quantum efficiency (IQE). chapter 1 describes three strategies for triplet exciton harvesting. Thermally activated delayed fluorescence (TADF) molecules can harvest triplet exciton using thermal energy. The hyperfluorescence system maximizes the external quantum efficiency (EQE) by employing the TADF materials as singlet exciton sensitizer and a fluorescent material as the final emitter. In the n−π* fluorophores applying the non-bonding orbitals, the 3n−π* state is upper the 1π−π* state, enabling triplet exciton harvesting without additional energy. Previous research on the degradation mechanism has mainly focused on the triplet-triplet annihilation (TTA) and triplet-polaron annihilation (TPA). Chapter 2 and chapter 3 suggest new mechanism that contradict existing mechanism studies.
In chapter 2, the degradation mechanism for the hyperfluorescence OLEDs was analyzed. The ideal device operation mechanism is through the Förster energy transfer from the host to TADF sensitizer and the final emitter. However, when electron and hole trap from host to dopant occur other than energy transfer, radical cation of radical anion of sensitizer is generated. In this research, we suggested that the intrinsic stability of TADF sensitizer in exciton, radical anion and radical cation is a governing factor influencing the device operational lifetime. The stability of the degradation intermediates was quantified through photolysis and electrolysis experiments for three types of TADF sensitizers, and it was proves that the stability in radical cation state had a linear correlation with the device operational lifetime. By the hole-only device fabrication, and quantification of the amount of hole trap on sensitizer, it was confirmed that the overall density radical cation generated affect the device operational lifetime. Our study found that the degradation intermediate of hyperfluorescent OLEDs is the radical cation of TADF sensitizer and is expected to provide a direction for developing a long lifetime OLEDs.
In chapter 3, we studied the degradation mechanism for multi-resonance TADF OLEDs which has enhanced color purity than conventional TADF OLEDs through the molecular structure optimization. As in chapter 2, photolysis and electrolysis experiments were conducted on the MR-TADF dopants, and the degradation intermediate was established as radical cation of MR-TADF dopants. For the hole-only device, it was quantified that the degree of hole trap can affect the amount of radical cation production and the device lifetime. As a result of analyzing the degradation byproduct generated during the device operation, it was predicted that a cyclization byproduct would be formed. This study is significant in that it identified the degradation mechanism of MR-TADF OLEDs and provided guidelines for the development of a structure capable of suppressing molecular deterioration.
In chapter 4, 12 types of fluorophores capable of exergonic triplet exciton harvesting were developed, including triplet n−π* state with higher energy than 1π−π* state. Through DFT calculation, it was confirmed that the n−π* state exists in the designed materials. The EQE value increased significantly due to the triplet exciton harvesting in devices by employing the n−π* fluorophores as dopant. By calculating the exciton utilization efficiency, the triplet exciton harvesting degree was quantified by deriving a value exceeding 25% from the electrogenerated singlet exciton. Our research revealed that the n−π* fluorophores enables efficient triplet exciton harvesting, and it will provide an indicator of the fluorescent molecular design strategy for high-efficiency OLEDs.
;본 연구에서는 고효율 및 장수명 유기 발광 소자 개발을 위한 열화 메커니즘을 분석하고 최대 효율 달성을 위한 발광체를 개발하였다. 1장에서는 전반적인 연구 내용을 뒷받침하는 기존 발광체 개발 전략과 열화 메커니즘 이론에 대해 설명하였다. 유기 발광 소자의 발광층으로 전하가 주입되었을 때 25%의 일중항 엑시톤과 75% 삼중항 엑시톤이 생성된다. 삼중항 엑시톤은 상온에서 빛을 낼 수 없기 때문에 기존의 형광체는 25%의 내부 양자 효율만 낼 수 있다. 1장에서는 이 삼중항 엑시톤의 수확을 위한 세 가지 전략에 대해서 설명하고 있다. 열활성화지연형광 (Thermally activated delayed fluorescence, TADF) 발광체는 상온 에너지를 통한 삼중항 엑시톤 수확이 가능하다. Hyperfluorescence 시스템은 열활성화지연형광체를 감광제로 사용하고 최종 발광체를 형광체를 사용하여 외부 양자효율을 최대화하였다. 비결합성 오비탈을 활용한 n−π* 형광체는 삼중항 상태가 일중항 상태보다 위에 존재하여 부가적인 에너지 없이 삼중항 엑시톤 수확이 가능하다. 이러한 발광체 구조에 대해 기존의 유기 발광 소자의 열화 메커니즘에 대한 연구는 주로 삼중항 소멸 혹은 삼중항과 폴라론의 상호 작용에 집중되어 왔다. 2장 및 3장에서는 기존의 메커니즘 연구에 반박하는 새로운 연구 결과를 제시하였다.
2장에서는 hyperfluorescence 유기 발광 소자에 대한 열화 메커니즘을 분석하였다. 이상적인 소자 구동 메커니즘은 호스트에서 감광제, 최종 발광체로의 Förster 에너지 전달을 통해 이루어진다. 이 때 호스트에서 감광제로의 에너지 전달이 아닌 전자 혹은 정공 트랩이 발생하면 감광제의 라디칼 음이온 혹은 라디칼 양이온이 생성될 수 있다. 본 연구에서는 감광제의 엑시톤, 라디칼 음이온 그리고 라디칼 양이온 상태에서의 물질 자체의 안정성이 소자 수명에 영향을 미치는 요인이라는 주장을 제시하였다. 세 종류의 감광제에 대한 광분해 및 전기분해 실험을 통해 열화 중간체의 안정성을 수치화했으며, 라디칼 양이온 상태에서의 안정성이 소자 수명과 선형적인 상관관계가 있다는 것을 증명하였다. 정공 주입 소자를 제작하여 감광제 종류에 따른 정공 트랩 정도를 정량화하여 라디칼 양이온 생성량이 소자 수명에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 hyperfluorescence 시스템을 도입한 유기 발광 소자의 수명에 열화 중간체가 라디칼 양이온 상태의 감광제인 것을 밝혀냈으며 장수명 소자 개발을 위한 방향을 제시할 수 있을 것이라고 기대된다.
3장에서는 기존 열활성화지연형광체에서 분자 구조 최적화를 통해 색순도를 높인 다중 공명 열활성화지연형광체를 발광체로 사용한 유기 발광 소자에 대한 소자 열화 메커니즘에 대해 연구하였다. 2장과 마찬가지로 열활성화지연형광체에 대해 광분해 및 전기분해 실험을 진행해 열화 중간체를 라디칼 양이온으로 정립하였다. 정공 주입 소자에 대해 정공 트랩 정도가 라디칼 양이온 생성량 및 소자 수명에 영향을 미칠 수 있음을 정량화하였다. 라디칼 양이온 상태의 발광체의 소자 구동 중 열화 생성물을 분석한 결과 고리화 반응물이 생성될 것으로 예측할 수 있었다. 본 연구를 통해 열활성화지연형광 소자의 열화 메커니즘을 규명하고 이를 억제할 수 있는 구조 개발에 지침을 제공하였다는 점에서 의의를 갖는다.
4장에서는 일중항 상테보다 높은 에너지를 갖는 삼중항 n−π* 상태를 포함하여 자발적인 삼중항 엑시톤 수확이 가능한 발광체 12종을 개발하였다. DFT 계산을 통해 고안된 물질에 n−π* 상태가 존재함을 확인하였다. n−π* 형광체를 발광체로 사용한 소자에서 삼중항 엑시톤 수확에 의해 외부 양자 효율이 크게 상승한 것을 확인하였다. 엑시톤 활용 효율 계산으로 일중항 엑시톤 생성량인 25%를 넘는 값을 도출하여 삼중항 엑시톤 수확 정도를 수치화하였다. 본 연구를 통해 n−π* 상태를 활용한 발광체가 효율적인 삼중항 엑시톤 수확이 가능함을 확인하였으며 이는 고효율 유기 발광 소자를 위한 발광체 분자 설계 전략의 지표를 제공할 것이다.2022-01-01T00:00:00ZTheoretical Understanding of the Post-LIBs System김연서https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/2600492022-02-07T16:31:43Z2022-01-01T00:00:00ZTitle: Theoretical Understanding of the Post-LIBs System
Ewha Authors: 김연서
Abstract: 최근 전기자동차, 로봇 등 산업 기술의 발달과 에너지 수요 증가로 인해 높은 에너지밀도와 안전성, 장기 수명 특성을 가지면서도 저렴한 고성능 배터리 연구가 계속되고 있다. 본 연구에서는 계산화학을 기반으로 포스트-리튬이온전지로 불리는 알칼리금속 및 알칼리토금속 이온 전지와 리튬공기전지 시스템에 대해 분석하였다. 1장에서 이차전지와 계산화학 시뮬레이션 방법론을 간략히 설명한 후, 2장에서는 알칼리금속 및 알칼리토금속 이온 전지의 음극 물질로 사용되는 비 흑연계 탄소에서 이온 흡착-표면 환원 충전 메커니즘 연구를, 3장에서는 테트라글라임을 전해질로 사용하였을 때 리튬공기전지의 반응 메커니즘에 관한 연구를 서술하였다.
2장은 표면에 결함이 존재하는 비 흑연 물질을 알칼리금속, 알칼리토금속 이온 전지의 음극으로 사용하였을 때 충전 초기 반응인 이온 흡착-표면 환원 과정을 분석한 내용을 담고 있다. 비 흑연 물질의 표면 모델로써 프리스틴 그래핀과 Stone-Wales (SW), V2(5-8-5), V2(555-777), monovacancy (MV) 결함을 가진 그래핀을 사용하였고, 알칼리금속 (Li, Na, K) 와 알칼리토금속 (Mg, Ca)을 대상으로 각 그래핀에 대한 결합 에너지를 계산하였다. 계산 결과, 프리스틴 그래핀보다 결함이 존재하는 그래핀에서 모든 금속의 흡착이 강해진다는 것이 나타났다. 흡착 구조에서의 전자 전달 분석과 그래핀의 전자 구조 분석을 통해 결함으로 인해 전자 구조가 변함에 따라 그래핀의 전자친화도가 향상하고, 그래핀이 금속의 전자를 잘 수용할 수 있게 됨으로써 강한 이온 결합이 형성되어 흡착이 강해진다는 것을 알 수 있었다. 추가로, 전하 밀도 재분배 계산 결과 금속 원자 흡착 구조에서 그래핀에 결함이 존재할 때 금속 원자로부터 전달된 전자가 결함 부위에 국부적으로 존재하면서 쿨롱 상호작용 또한 강해지며 흡착 강화에 기여한다는 것을 확인하였다. 또한 프리스틴 그래핀의 경우 전자가 표면에 넓게 분배되며 전자 재분배를 위한 추가적인 에너지가 필요하므로 상대적으로 흡착이 약해질 수 있다는 것을 보았다. 결함으로 인해 강화된 흡착은 금속에 따라 다른 경향이 나타났는데, 비슷한 경향을 보인 알칼리금속과 달리 알칼리토금속에서 그 차이가 극명하게 발견되었다. 알칼리금속의 경우 Li, Na, K 모두 결함이 존재할 때 1가에 가까운 이온을 형성하며 결합 에너지가 증가한다. 반면 알칼리토금속의 경우 Ca는 결함에 따라 산화수와 흡착이 크게 강화되지만, Mg는 높은 이온화 에너지의 영향으로 전자 전달이 증가함에도 결합 에너지 측면에서는 흡착이 불리하다는 결과를 보였다. 결과적으로, 본 연구를 통해 비 흑연계 탄소 물질을 알칼리금속, 알칼리토금속 이온 배터리의 음극으로 사용하였을 때 이온 흡착-표면 환원 반응이 결함 부위를 중심으로 열역학적으로 유리하게 흡착이 진행될 것이며, 이러한 결함으로부터 유도된 효과는 금속 원자에 따라 차이가 있다는 것을 밝혔다.
3장에서는 테트라글라임을 전해질로 사용하였을 때 산소 (O2), 이산화탄소 (CO2) 를 포함한 리튬공기전지의 반응 메커니즘에 관한 연구를 다루고 있다. 최근 계산화학 연구를 통해, 리튬공기전지 전해질의 용매화 능력이 강할수록 Li+를 안정화 시켜 O2- 와 반응을 불리하게 하므로 상대적으로 O2-와 CO2 반응이 우세해져CO4-를 형성하고, 결과적으로 Li2CO3가 생성된다는 사실이 밝혀졌다. 반면 전해질의 용매화 능력이 약한 경우, O2-와 Li+의 반응이 우세하게 일어나며 Li2O2가 형성되는데, 공동연구팀의 실험 결과 용매화 능력이 약하다고 알려진 테트라글라임을 전해질로 사용하였을 때 CO4-, C2O62-, Li2CO3와 같은 물질이 생성된다는 것이 나타났다. 본 연구진은 테트라글라임의 낮은 용매화 능력에도 불구하고 용매화 능력이 뛰어난 전해질과 같은 효과를 보이는 현상을 이해하기 위해 밀도범함수이론 계산을 수행하였다. 유전율로 용매 환경을 모사한 암시적 (implicit) 방법과 용매 분자와 직접적인 상호작용을 포함한 명시적 (explicit) 방법을 이용해 테트라글라임에서 Li+의 용매화 에너지를 계산하여 반응 에너지 계산을 수행하였고, 비교 모델로써 테트라글라임과 비슷한 유전 상수를 가진 모노글라임에 대한 계산 또한 함께 진행하였다. 결과적으로, 두 방법에서 모두 O2-와 Li+의 반응이 유리하게 계산된 모노글라임과 달리, 테트라글라임의 경우 암시적 방법에서는 O2-와 Li+ 반응이, 명시적 방법에서는 O2-와 CO2의 반응이 우세하게 계산되었다. 이는 명시적 방법을 이용한 계산에서 긴 사슬 구조를 가진 테트라글라임의 킬레이팅 효과가 반영되어 Li+가 안정화되기 때문이다. 모노글라임의 경우 용매 분자가 Li+ 용매화에 기여하는 바가 상대적으로 적기 때문에 두 방법에서 같은 결과가 나타난다. 이러한 결과를 통해 O2-, Li+, CO2와 용매 분자가 함께 존재하며 복잡한 반응이 진행되는 리튬공기전지의 반응 메커니즘을 열역학적으로 규명하기 위해서는 용매 분자의 분자 간 상호작용을 세심히 고려할 필요가 있음을 제시하였다.2022-01-01T00:00:00ZMorphology and Phase Engineering in Semiconducting Transition Metal Dichalcogenides강서희https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/2600482022-02-07T16:31:43Z2022-01-01T00:00:00ZTitle: Morphology and Phase Engineering in Semiconducting Transition Metal Dichalcogenides
Ewha Authors: 강서희
Abstract: PART. Ⅱ
Tungsten disulfide (WS2) has attracted tremendous interests due to its tunable bandgap which can be used for future optoelectronic devices. Here, we report local strain effects in triangular WS2 monolayer, which is synthesized by two-dimensional core-shell growth using chemical vapor deposition (CVD). Core/shell grown WS2 monolayer has optically distinguishable multi-domains and the dramatic variation in photoluminescence (PL) spectra in the core and the shell region unlike a conventional WS2 monolayer. PL spectra have the photon energies at 1.98 eV for the WS2 shell and 1.96 eV for the shell boundaries. Interestingly, the shell boundaries of WS2 have significant increase in PL intensities and the surface roughness, probably because of defect-induced oxidation. In the WS2 core, the photon energies of PL spectra decrease down to 1.83 eV and the PL intensities decrease. Our first-principle calculations showed that the tensile strain on WS2 monolayers can modulate the bandgap by up to 9.8%. We interpret that the WS2 monolayer with multiple domains was laterally strained during the CVD growth, leading to the local modulation of the bandgap. Thus, our study indicates that the bandgap of WS2 is sensitive to the strain in the growth process, which provides a practical way to fabricate lateral heterostructure with the tunable bandgap for applications of future optoelectronic nanodevices.
PART. III
Laser thinning of two-dimensional (2D) semiconductor transition metal dichalcogenides (TMDs) has been considered a promising method for precisely controlling the thickness of the TMD to modify the bandgap of the TMD. However, laser irradiation results in significant amounts of chalcogen vacancies, which are known to make phase transition in polymorphic TMDs, like MoTe2. Therefore, accurate thickness and phase control during laser thinning are highly required to study the intrinsic properties of nanoscale TMDs. In this study, laser thinning with different power and phase control of semiconductor hexagonal MoTe2 (2H-MoTe2) are reported. In high-resolution X-ray nano-diffraction using synchrotron radiation, 2H-MoTe2, which has been irradiated with low laser power (< 2 mW), was found to maintain its hexagonal diffraction pattern in a single crystal orientation. In contrast, at a high laser power level, a phase change to monoclinic (1T') MoTe2 occurred at the laser thinning process. According to confocal Raman spectroscopy and AFM measurements, thinning with low-power laser of 2H-MoTe2 retained a crystal structure, while thinning with high-power laser caused significant amount of chalcogen vacancies and phase transitions. Therefore, power-dependent laser thinning could be a promising and practical method for the thickness and phase control of a polymorphic 2D TMD for a next generation optoelectronic device. ;2차원 층상 물질인 전이금속 디칼코제나이드 (TMD)는 그래핀에 없는 넓은 범위의 밴드갭과, 나노 스케일에서 높은 전자 이동도와 on/off ratio를 보인다는 점에서 트랜지스터, CMOS 등 기존 실리콘 기반의 전자 산업 뿐만 아니라 전기화학 촉매, 에너지 저장장치, 스핀트로닉 등 다양한 분야로 응용이 가능해 최근 많은 주목을 받고 있는 물질이다. TMD가 가진 특이한 물성을 이용하기 위해서는 대면적 스케일의 원자 수준 두께를 갖는 샘플이 요구되며, 기계적 박리법과 달리 일정한 두께를 가진 샘플을 합성할 수 있고 합성 변수에 따라 조성, 크기, 구조 등을 제어할 수 있다는 점에서 화학 기상 증착법(CVD)을 통해 대면적 크기의 TMD를 합성하는 연구가 최근 활발하게 진행되고 있다. 게다가 화학 기상 증착법으로 서로 다른 두 물질을 접합시켜 이중접합구조를 만들거나 성장 중 응력(strain)을 주어서 TMD의 전자 구조를 바꿀 수 있다. 따라서 본 연구에서는 화학 기상 증착법으로 TMD 중 가장 많이 연구되고 있는 물질 중 하나인 이황화텅스텐 (WS2)을 화학 기상 증착법으로 합성하고, 중심(core)과 주변부(shell)에서 밴드갭이 서로 다른 구조를 가진 이황화텅스텐에서 도핑과 응력에 의해 밴드갭의 값을 조절할 수 있음을 보였다.
몰리브덴디텔루라이드(MoTe2)를 포함한 TMD가 가진 특이한 물성 중의 하나는 여러 개의 상(phase)이 존재하여 상에 따라 다른 전자 구조를 갖는 다형성의 특징을 갖는 것이다. 레이저 식각 방법을 통해 다형성을 가진 TMD에서 상전이가 가능할 뿐만 아니라 두께를 조절할 수 있지만 두께에 따른 TMD의 고유한 특성을 연구하기 위해서는 레이저를 통해 두께와 구조상을 섬세하게 제어하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 레이저의 파워를 조절하여 레이저 식각 방법으로 몰리브덴디텔루라이드 (MoTe2)의 상과 두께를 정확하게 조절하여 물리적인 변형 없이 결정성을 유지하는 방법을 제안하여 TMD가 가진 이점을 다양한 분야로 활용할 수 있음을 보이는 연구를 수행하였다.2022-01-01T00:00:00ZToF-ACSM을 이용한 서울 대기 NR-PM1 화학 성분 농도 특성 연구허진하https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/2599532022-02-07T16:31:27Z2022-01-01T00:00:00ZTitle: ToF-ACSM을 이용한 서울 대기 NR-PM1 화학 성분 농도 특성 연구
Ewha Authors: 허진하
Abstract: 대기에 부유하는 고체 또는 액체상 입자상 물질인 에어로졸은 건강을 해치며, 가시거리를 감소시키고, 생태계와 기후 변화에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 에어로졸은 생성 과정에 따라 직접 배출되는 1차 에어로졸과 대기 중 화학 과정으로 생성되는 2차 에어로졸로 구분되며, 응축, 증발 등 대기 중 화학 과정에 의해 입자의 크기와 성분이 바뀔 수 있다. 그러므로, 대기 에어로졸 특성을 파악하고, 효과적인 저감 대책을 수립하기 위해서는 지속적인 에어로졸 화학 성분 관측이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 에어로졸의 화학 성분을 실시간으로 측정할 수 있는 장비인 Time of flight aerosol chemical speciation monitor (ToF-ACSM)을 사용하여 자료의 신뢰성을 확인하고 서울 대기 에어로졸의 화학 성분 파악을 위한 연구를 진행하였다. 첫 번째 연구는 ToF-ACSM의 신뢰성을 확인하여 활용도를 높이고자 진행되었다. 이를 위해 여과지를 이용한 채취법과 두 가지 유형의 실시간 질량 분석기의 측정값을 비교하여 ToF-ACSM의 신뢰성을 파악하고자 하였다. 연구 결과, 겨울과 여름철 모두 성분들의 장비별 상관관계는 좋았으나 무기 이온 성분 농도 값이 여과지와 HR-ToF-AMS보다 약 1.5 ~ 3배가량 과대평가 되고 있었으며, 여과지와 HR-ToF-AMS를 기준으로 값을 보정해주어 유사한 농도 수준으로 내려갔다.
두 번째 연구는 ToF-ACSM을 통해 서울의 대기 에어로졸의 화학 성분을 파악하고자 진행되었다. 이를 위해 2020년 12월과 2021년 6월에 측정된 ToF-ACSM의 자료를 사용하였다. 2020년 12월 15일부터 2021년 1월 15일까지인 겨울철의 NR-PM1의 평균 농도는 14.63 µg/m3, 2021년 6월 1일부터 30일까지인 여름철의 NR-PM1의 평균 농도는 17.91 µg/m3로 나타났다. PMF 분석을 통해 구분한 유기 에어로졸의 유형은 겨울에는 COA + HOA, BBOA, OOA-1, OOA-2이며, 여름에는 POA, OOA-1, OOA-2이다. 계절별 유기 에어로졸의 비율과 고농도 사례 시 특징, 이전 연구 결과 등을 바탕으로 OOA-1은 LV-OOA, OOA-2는 SV-OOA일 가능성이 있다고 판단하였다. 고농도 사례 중 2020년 12월 10일부터 30일까지로 정체된 기류가 주된 High EP 1는 국지적(local) 오염물질로 알려진 SV-OOA로 추정되는 OOA-2가 큰 비율을 차지했다. 반면, 2021년 1월 10일부터 15일까지로 기간에 황사가 관측되고 중국으로부터의 장거리 이동 기류가 주된 High EP 2는 지역적(regional) 오염물질로 알려진 LV-OOA로 추정되는 OOA-1이 큰 비율을 차지하였다.;Measured concentrations of major inorganic ions (sulfate, nitrate, ammonium, and chloride) and organic matters (OM) of PM1.0 were compared among filter samples, high-resolution time-of-flight aerosol mass spectrometer (HR-ToF-AMS) and ToF aerosol chemical speciation monitor (ToF-ACSM). The observed values of the non-refractory PM1 (NR-PM1) chemical components of ToF-ACSM showed good correlation with the HR-ToF-AMS (R2 > 0.97) and PM1.0 filter (R2 > 0.85) results. However, concentrations of the ToF-ACSM were generally higher than HR-ToF-AMS and PM1.0 filter. If the concentrations of the ToF-ACSM chemical components were adjusted based on the PM1.0 filter based mass and HR-ToF-AMS based NR-PM1 mass, the concentrations of the ionic species become comparable to those the PM1.0 filter, but organics becomes lower than the OM of PM1 filter result.
In this study, ToF-ACSM was used to understand the concentration and characteristics of NR-PM1 chemical components in Seoul. The average concentration of NR-PM1 was 15.29 μg/m3 in 15 December 2020 to 15 January 2021 and 17.91 μg/m3 in 1 to 30 June 2021. As a result of PMF analysis, organic aerosols in NR-PM1 were classified as COA + HOA, BBOA, OOA-1, and OOA-2 in winter and as POA, OOA-1, and OOA-2 in summer. In the High EP 1 (21 to 30 December 2020) of the stagnant atmosphere in winter, OOA-2 accounted for a high fraction. High EP 2 (10 to 15 June 2021) when yellow dust was observed, OOA-1 accounted for a high fraction. Based on the ratio of organic aerosols by season, the characteristics of high concentration cases, and the results of previous studies, it is judged that OOA-1 is LV-OOA and OOA-2 is SV-OOA.2022-01-01T00:00:00Z