무기입자의 흡습성에 대한 Substrate의 영향

Title
무기입자의 흡습성에 대한 Substrate의 영향
Authors
엄효진
Keywords
무기입자의흡습성에대한substrate의영향
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
대기 에어로졸 입자들은 대기의 상대습도에 따라 액체상, 혹은 고체상으로 존재할 수 있으며 입자의 상에 따라 물리적, 광학적 성질이 달라진다. 많은 무기 에어로졸은 흡습성을 가지고 있어 대기의 상대습도가 증가하면 고체 입자에서 액체로 상변화를 일으키는데, 이를 deliquescence relative humidity(DRH)라 한다. RH가 이보다 더 증가하면 액적 상태의 입자들은 계속적으로 물을 흡수하고 hygroscopic growth를 겪게 된다. 반대로 상대습도가 감소하게 되면 액적 상태의 입자는 점차 물을 잃고 과포화된 상태로 존재하다가 고체상으로 변하기도 하는데 이때의 RH를 efflorescence relative humidity(ERH)라 한다. 예로 대표적인 해염입자인 NaCl은 DRH 값이 75.3%, ERH 45∼48%이고, Na2SO4의 경우 DRH, ERH 값이 각각 84%, 57∼59%로서 화학성분에 따라 각기 다른 특정 값을 가지는 것으로 알려져 있다. 또한 대기 에어로졸의 DRH, ERH, hygroscopic growth factor는 화학 조성 뿐 아니라 포집되는 substrate에 따라 다르게 나타날 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 특성이 다른 6가지의 substrate 즉, TEM grid, parafilm, Al foil, Ag foil, silicon wafer, cover glass를 이용하여 NaCl, KCl, (NH4)2SO4과 같은 무기입자들의 흡습성에 대한 substrate의 영향을 파악하였다. 시료는 순도 99.99% 이상의 NaCl, KCl, (NH4)2SO4 (Aldrich사)를 nebulizer를 이용하여 6가지의 substrate위에 포집하였고, 개개 입자에 대한 흡습성을 파악하기 위하여 포집된 입자들을 실시간으로 관찰할 수 있는 광학현미경과 연계한 visual impactor를 사용하였다. 이 장치를 이용하여 impactor 안의 상대습도 변화에 따른 포집된 단일 입자들의 크기 변화를 관찰하였다.
Description
국문 요약 1 영문 요약 4 제1장 서론 5 제2장 실험 및 방법 7 2.1 시료 7 2.2 흡습성 측정 장치 8 2.3 접촉각과 거칠기 측정 장치 12 제3장 결과 및 고찰 14 3.1 개별 substrate의 물리적 성질 14 3.2 개별 substrate의 접촉각 측정 16 3.3 NaCl, KCl, (NH4)2SO4 에어로졸 입자의 18 substrate에 따른 DRH와 ERH 제4장 결론 31 4.1 흡습성과 SEM/EDX, ATR-FT-IR imaging과의 연계를 위한 substrates의 비교 참고 문헌 33 그림목차 Figure 1. Schematic diagram of the hygroscopicmeasurement setup 11 Figure 2. Schematic setup for contact angle measurements 13 Figure 3. AFM images for the measurement of surfaceroughness of the different five substrates; parafilm-M, Al foil, Ag foil, silicon wafer, and cover glass. 14 Figure 4. Optical images of deionized water drops on the different six substrates; parafilm-M, Al foil, Ag foil, TEM grid, silicon wafer, and cover glass. Figure 5. Optical images obtained during humidifyingprocess (A-D) and dehydration process19(E-H) for enerated NaCl particles on six substrates; (a) TEM grid, (b) parafilm-M, (c) Al foil, (d) Ag foil, (e) silicon wafer, and (f) cover glass. 17 Figure 6. Humidifying and dehydration curves for a typical NaCl particle collected on six substrates; (a) TEM grid, (b) parafilm-M, (c) Al foil, (d) Ag foil, (e) silicon wafer, and (f) cover glass. Growth factors are obtained by dividing areas of the particle at different RHs (%) by that of the dry particle before starting the humidifying process. 22 Figure 7. Humidifying and dehydration curves for a typical NaCl particle collected on various substrates. Humidifying and dehydration curves, represented as growth factors in mass, are plotted as dotted lines. Humidifying and dehydration data on different substrates are also shown in different notations for comparison. 25 표목차 Table 1. Properties of substrates 10 Table 2. Contact angles (in degree) for six substrates 16 Table 3. Values of DRH and ERH 30
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23673
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College of Natural Science(자연과학대학) > Chemistry (화학) > Theses(화학 석박사 학위논문)
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