https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/171214 Sat, 04 Apr 2026 00:21:54 GMT 2026-04-04T00:21:54Z https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/269167 Title: 녹차 추출물을 이용한 나노코팅 형성과 응용 Ewha Authors: 박경란 Abstract: 나노코팅 기술 중 딥 코팅은 간단하고 효율적인 코팅 방법으로 다양한 산업 분야에 적용되며 주로 폴리페놀이 사용된다. 이 중 탄닌산과 철 이온을 이용한 나노코팅은 우수한 부착 능력으로 다양한 재료에 표면개질을 위해 사용되어 왔다. 이처럼 자연에서 유래되는 폴리페놀은 고유의 생물학적 특성 및 화학적 특성 때문에 잠재적 활용도가 높다. 그러나 정제된 폴리페놀을 사용하기 위해서는 추출물을 정제 및 분획 과정이 필요하여 이 과정에서 환경오염, 비용 문제 등이 발생한다. 따라서 본 논문은 열수 추출을 통하여 녹차 추출물을 수득하였으며 추가 공정 없이 녹차 추출물을 나노코팅에 활용하였다. 이때 추출 과정에서 카테킨-카페인 복합체가 형성되어 녹차 추출물을 이용한 나노필름은 표면에 아민기 및 갈롤기 등 다양한 작용기가 존재하게 된다. 녹차 추출물에 들어있는 여러 화합물 및 복합체는 항염, 항암, 항산화 특성 때문에 활용도가 높다. 따라서 녹차추출물을 이용하여 실리카 하이브리드 나노필름을 제작하였으며, 우수한 김서림 방지 효과와 물리화학적 특성에 대한 높은 내구성을 확인하였다. 이처럼 녹차 추출물을 나노코팅 기술에 적용하여 다양한 산업 분야에서 응용 가능성을 분석하였으며 이를 통해 얻을 수 있는 잠재적 이점과 활용방안을 제안하는 것을 목표로 하였다.;Dip coating is one of the simple and efficient coating method applied in various fields, mainly by using polyphenol. Especially, tannic acid and iron ion (Fe3+) have been used for nanocoating due to their excellent adhesion properties, enabling surface modification with diverse material. Natural polyphenolic compound has significant potential due to their inherent biological and chemical properties. However, extraction, purification, and fractionation process are necessary for purifying polyphenol, which leads to environmental pollution and cost issue. Herein, hot water extraction has been used as an eco-friendly extraction method to obtain green tea extract without any additional purification. During the extraction, various functional groups, such as amine and galloyl groups, on the nanofilm surface come into existence due to the formation of catechin-caffeine complex. Consequently, a silica hybrid nanofilm has been fabricated using green tea extract, demonstrating excellent anti-fogging effects and high durability in terms of physical and chemical properties. In this study, we have analyzed the potential applications of green tea extract for nanocoating technology, proposing potential advantages and utilization strategies in various fields. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/269167 2024-01-01T00:00:00Z https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/268938 Title: 하이드록시케톤 리간드를 이용한 탄닌산-철 이온 나노코팅 분해 거동 분석 Ewha Authors: 주혜진 Abstract: 본 연구는 하이드록시케톤 리간드의 킬레이팅 효과를 이용하여 탄닌산-철 이온 나노 코팅의 분해 거동을 분석한다. 탄닌산-철 이온 나노코팅은 우수한 필름 형 성 능력과 생체적합성을 바탕으로 다양한 물질의 표면 개질을 위해 사용되고 있 다. 이에 나노코팅 형성 연구의 필요성에 더하여 나노코팅의 분해를 이용한 코팅 물질 방출 등의 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 하이드록시케톤 리간드 중 maltol, kojic acid, deferiprone을 사용하여 탄닌산-철 이온 나노코팅층의 철 이온과 탄닌산의 배위 결합을 분리함 으로써 코팅을 분해하는 방법을 제시한다. 이러한 코팅 분해 기작은 탄닌산-철 이온 나노 코팅의 전반적인 응용 영역에서 모두 활용 가능하며, 특히 약물 캡슐 등의 응용 영역에서 활용될 기대가 있다. 생체적합성을 가지는 분해 기작을 연구 하기 위해 리간드의 pH를 조절하고, 낮은 농도에서도 분해가 가능하도록 농도에 따른 분해 기작을 확인하였다. 리간드 수용액의 pH를 7.4로 유지하였을 때에는 deferiprone만이 분해 활성을 유지하였으며 이는 착화합물의 안정도 상수와 연관 있음을 확인하였다. 또한 deferiprone과 EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid) 리간드 간의 상호작용으로 분해 효과를 증강할 수 있는 조건을 설정하여 코팅 분 해 시간 제어 및 조절의 가능성을 높였다. 이러한 다양한 유형의 킬레이트를 사 용한 분해 거동에 대한 연구는 탄닌산-철 이온 나노코팅의 분해 메커니즘에 대한 정보를 제공함과 동시에 나노코팅의 분해를 제어 가능하게 함으로써 나노코팅의 적용 범위를 넓힐 수 있을 것이라 기대된다.;The purpose of the study is to establish a profile for the degradation of tannin-iron nanocoatings using the chelating effect of hydroxyketone ligands. Tannin-iron nanocoating is used for surface modification of various materials due to its excellent film-forming ability and biocompatibility. Accordingly, the need for research on not only nanocoating manufacturing but also stable degradation and removal of coatings and release of coating materials using degradation of coatings is emerging. In this study, we present a method to degrade the coating by separating the coordination bonds between iron ions and tannic acid in the tannic iron nanocoating layer using maltol, kojic acid, and deferiprone among the hydroxyketone ligands. This coating degradation mechanism can be utilized in all areas of application of tannin-iron nano-coatings, and is expected to be especially utilized in application areas such as drug capsules. To study the biocompatibility degradation mechanism, the pH of the ligand was adjusted, and the degradation mechanism according to concentration was confirmed to enable degradation even at low concentrations. When the pH effect of the ligand was removed, only deferiprone maintained its degradation activity, which was confirmed to be related to the stability constant of the complex. In addition, the possibility of controlling and regulating the coating degradation time was increased by setting conditions that could enhance the degradation effect through the interaction between deferiprone and EDTA ligand. Studies on degradation characterization using these various types of chelating ligands have presented the possibility of expanding the application range of nanocoatings by enabling controllable degradation of tannin-iron nanocoatings. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/268938 2024-01-01T00:00:00Z https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/250576 Title: Highly Efficient Organic Solar Cells Fabricated Using Non-Chlorinated Solvents Ewha Authors: 박선영 Abstract: 본 논문에서는 비 염소계 용매와 첨가제 DPE를 사용한 PTB7-Th:ITIC 벌크이종접합 구조의 태양전지를 연구하였다. 주로 유기태양전지에 사용되는 염소계 용매(ex. 클로로벤젠 (CB), 클로로포름 (CF))는 고분자와 풀러렌에 대한 높은 용해도를 가지고 있어 효율이 높다는 장점이 있지만, 환경과 인체에 유해하여 추후 유기태양전지 상용화 시 사용할 수 없다. 염소계 용매를 대체하기 위해 비 염소계 용매에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 염소계 용매를 사용하였을 때 보다 낮은 용해도와 낮은 효율 등의 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 비 염소계 용매와 비 염소계 첨가제 DPE를 사용하여 단점을 극복하고, 염소계 용매를 대체할 수 있는 비염소계 시스템을 연구하였다. 염소계 용매인 CB를 사용한 광 전지는 6.08%의 효율을 나타냈다. 비 염소계 용매인 XY만 사용되었을 때는 광 전지 성능이 감소하였지만, DPE 첨가제를 1 vol%, 3 vol% 사용했을 때 각각 6.88%, 7.32%의 효율을 나타내며 광 전지 효율이 향상되었다. 효율 향상의 원인을 파악하기 위해 AFM, TEM 및 2D GIXD를 활용하여 모폴로지 분석을 진행하였고, hole mobility와 electron mobility를 통해 전하이동도를 측정하였다. 이러한 분석을 통해 비 염소계 용매와 비 염소계 첨가제가 광 전지에 유리한 phase separation을 적절하게 만들고, hole과 electron이 만나는 recombination을 감소시켜 전하의 이동을 향상시킴으로써 광 전지 성능이 향상됨을 확인하였다. 이러한 결과는 첨가제를 사용함으로써 비 염소계 용매가 염소계 용매의 사용을 대체하기에 충분함을 시사한다.;In this thesis, we report a method to improve the performance of PTB7-Th:ITIC based organic solar cells by using environmentally less harmful non-chlorinated solvent systems. In the field of organic solar cells, chlorinated solvents like chlorobenzene (CB) or chloroform (CF) are more commonly used for the formation of a photoactive layer based on p-type polymer, e.g. PTB7-Th, and n-type small molecules, e.g. ITIC because of the high solvating power of chlorinated solvents. However, chlorinated solvents cannot be used in the real production because of the toxicity. Therefore, it is imminent to change the processing solvents from chlorinated solvents to the non-chlorinated solvents. Here we used a o-xylene (XY) with a different amounts of diphenyl ether (DPE). When 3vol% DPE in XY to dissolve the PTB7-Th:ITIC was used, the highest power conversion efficiency (PCE) of 7.32% was achieved. This PCE is higher than XY-used case (PCE = 6.53%) and even higher than CB-used case (PCE = 6.80%). From the characterizations, it is concluded that the use of DPE additive had a beneficial effect on the balanced phase separation, which resulted in the improved photovoltaic performance. Our results demonstrate that a proper choice of the combination of a non-chlorinated solvent and an solvent additive can be an effective way not only to increase PCEs but also to avoid the use of harmful chlorinated solvents in the fabrication of organic solar cells. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/250576 2019-01-01T00:00:00Z https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/250577 Title: Enhanced Stability of Organic Solar Cells Using Crosslinked Photoconductive Interlayer Ewha Authors: 김혜진 Abstract: ZnO is the mainly used cathode interlayer because it has various advantages. However, when oxygen vacancy occurs, an electron trap is generated and reduces the extraction of electrons. In this work, we used a new crosslinked photoconductive interlayer called PNDI3OT-Se2 or PNDI3OT-F2T2 on top of the ZnO layer for inverted solar cells to par-tially complement the electron trap of the ZnO layer. To enhance the air stability, a small amount of four bridged crosslinker (4Bx) is added into the new photoconductive interlay-er. The crosslinked photoconductive interlayer reducd the dark current by 10times and improved the detectivity (D*) by 3 times. After 2000hours at room temperature, the PCE of the non-crosslinked solar cell decreased to 67.6% of the initial efficiency while the PCE of the crosslinked solar cell was maintained at 88.8% of the initial efficiency. Atomic force microscopy showed that the surface of device with crosslinked photoconductive interlayer is more even. These results indicate that the stability of the interface improves the air stability of the device. In summary, crosslinked photoconductive interlayer of PNDI3OT-Se2 or PNDI3OT-F2T2 with 4Bx crosslinker can be considered to partially complement the electron trap of the ZnO layer and improved the air stability of the device by reducing dark current, allowing additional hole blocking and making the device surface even.;역구조형 태양전지에서 전자의 원활한 수송을 위해서는 음극 중간층의 역할이중요하며, ZnO는 다양한 주로 사용되는 음극 중간층이다. 하지만, ZnO는산소 결원이 생기면 전자 트랩이 생겨 전자의 추출 효과를 감소시킨다. 본 논문에서는 역구조형 태양전지의 ZnO층 위에 PNDI3OT-Se2 혹은 PNDI3OT-F2T2 라는 새로운 광 전도성 중간층을 도입하여 ZnO층의 전자 트랩을 일부 보완하고, 4Bx 가교제를 통해 광 전도성 중간층을 가교 결합시켜 공기 안정성을 증가시켰다. 새로운 가교결합된 광 전도성 중간층은 검출력(D*)을 3배 향상시켰으며, 암전류를 10배 감소시켰으므로 산소 결원으로 인한 전자 트랩을 일부 보완한 것으로 볼 수 있다. 공기 안정성 측정은 2000시간 동안 상온에서 이루어졌으며 가교시키지 않은 소자의 효율은 초기 효율의 67.6%로 감소한 반면 가교 결합시킨 소자의 효율은 88.8%까지 유지되었다. 원자 힘 현미경을 통해서 표면을 확인해보면, 4Bx 가교제로 가교결합시킨 광 전도성 중간층을 코팅해주었을 때가 ZnO층만 코팅하였을 때보다 표면이 더 고르다는 것을 확인하였으며 소자의 공기 안정성은 향상되었다. 종합해 볼 때, 4Bx 가교제로 가교결합시킨 PNDI3OT-Se2 혹은 PNDI3OT-F2T2 의 광전도성 중간층은 ZnO층의 전자 트랩을 일부 보완하였으며, 광 전도성 중간층의 표면을 고르게 해주며, 추가적인 hole blocking을 가능하게 함으로써 소자의 공기 안정성을 향상시켰음을 입증했다. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/250577 2019-01-01T00:00:00Z