• 제목/요약/키워드: ${\alpha}-Fe_2O_3$

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Synthesis of $TiO_2$ nantubes coupled with ${\alpha}-Fe_2O_3$ nanoparticles and investigation of their photoelectrochemical activity

  • Mao, Aiming;Park, Jong-Hyeok;Han, Gui-Young
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.99-102
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    • 2009
  • $TiO_2$ nanotube arraysdecorated with ${\alpha}-Fe_2O_3$ were prepared by forming a nanotube-like $TiO_2$ film on a Ti sheet using an anodization process, followed by electrochemical deposition treatment to decorate hematite (${\alpha}-Fe_2O_3$) nanoparticles on the $TiO_2$ nanotube arrays. The SEM and XRD results revealed that the ${\alpha}-Fe_2O_3$ nanoparticles were homogeneously embedded on the surface of the $TiO_2$ nanotube arrays. The activity of hydrogen production by photocatalytic water decomposition for the ${\alpha}-Fe_2O_3/TiO_2$ nanotube array composite was examined under visible light irradiation.

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Glycothermal Process에 의한 $Fe_3O_4$ 분말 합성 (The Synthesis of $Fe_3O_4$ Powder through Glycothermal Process)

  • 노준석;조승범;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.1159-1164
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    • 1997
  • Magnetite(Fe3O4) powders were synthesized through glycothermal reaction by using crystalline $\alpha$-FeOOH as precursor and ethyleanne glycol as solvent. The phase, morphology and particle size of synthesized powders were characterized by XRD and an SEM. When only ethylene glycol was used as solvent, the phase was transformed from $\alpha$-FeOOH to $\alpha$-Fe2O3 and finally Fe3O4 at 27$0^{\circ}C$ for 6hr without morphological change. But by addition of water, Fe3O4 powders were synthesized at 23$0^{\circ}C$ for 3hr through solution-recrystalization process. As the content of water addition increased, the particle shape changed from sphere to octahedron and the partcle size increased. When the excess amount of water added, residual $\alpha$-FeOOH or $\alpha$-Fe2O3 was recrystalized.

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Comparison of the Kinetic Behaviors of Fe2O3 Spherical Submicron Clusters and Fe2O3 Fine Powder Catalysts for CO Oxidation

  • Yoo, Seung-Gyun;Kim, Jin-Hoon;Kim, Un-Ho;Jung, Jin-Seung;Lee, Sung-Han
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권5호
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    • pp.1379-1384
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    • 2014
  • ${\alpha}-Fe_2O_3$ spherical particles having an average diameter of ca. 420 nm and ${\alpha}-Fe_2O_3$ fine particles (< 10 ${\mu}m$ particle size) were prepared to examine as catalysts for CO oxidation. Kinetic studies on the catalytic reactions were performed in a flow reactor using an on-line gas chromatography system operated at 1 atm. The apparent activation energies and the partial orders with respect to CO and $O_2$ were determined from the rates of CO disappearance in the reaction stage showing a constant catalytic activity. In the temperature range of $150-275^{\circ}C$, the apparent activation energies were calculated to be 13.7 kcal/mol on the ${\alpha}-Fe_2O_3$ spherical submicron clusters and 15.0 kcal/mol on the ${\alpha}-Fe_2O_3$ fine powder. The Pco and $Po_2$ dependencies of rate were investigated at various partial pressures of CO and $O_2$ at $250^{\circ}C$. Zero-order kinetics were observed for $O_2$ on both the catalysts, but the reaction order for CO was observed as first-order on the ${\alpha}-Fe_2O_3$ fine powder and 0.75-order on the ${\alpha}-Fe_2O_3$ spherical submicron clusters. The catalytic processes including the inhibition process by $CO_2$ on the ${\alpha}-Fe_2O_3$ spherical submicron powder are discussed according to the kinetic results. The catalysts were characterized using XRD (X-ray powder diffraction), FE-SEM (field emission-scanning electron microscopy), HR-TEM (high resolution-transmission electron microscopy), and $N_2$ sorption measurements.

PET섬유와 $\alpha-Fe_2O_3$ 입자의 표면전하간 상호작용이 고형오구의 세척성에 미치는 영향 (Influence of Interaction of Surface Charges of PET Fiber and $\alpha$-Fe2O3 Particle on Detergency of Particulate Soil)

  • 강인숙
    • 한국의류학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.1132-1140
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    • 1998
  • The adhesion and removal of $\alpha$-Fe2O3 particles on the from PET fabric in NPE solution with different ionic strength were discussed in terms of interaction of surface charge of particle and substrate. The adhesion of $\alpha$-Fe2O3 particles to PET fabric and its removal from PET fabric were carried out by using water bath shaker and Terg-O-Tometer under various solution conditions. The ζ potential of PET fiber and $\alpha$-Fe2O3 particles in the detergent solution were measured by steaming potential and microelectrophoresis methods, respectively. The adhesion and removal amount of $\alpha$-Fe2O3 particles on the from PET fabric increased with increasing time of adhesion and removal, and the rates of adhesion and removal were high at the initial stage of adhesion and removal, and then the rates decreased with passing time. The adhesion and removal amount of $\alpha$-Fe2O3 particles on and from PET fabric increased with increasing pH of solution regardless ionic strength. The tendencies and degree of adhesion and removal were very similar regardless interaction of surface charge of particle and fiber. Therefore, in the presence of a surfactant and electrolyte, the influence of interaction of surface charge of particle and substrate on the detergency of particulate soil was small.

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$\alpha-Fe_2O_3 /NiFe/Cu/NiFe$ 스핀밸브 박막에서의 자기저항 특성에 대한 연구 (Exchange Biasing and Magnetoresistance in $\alpha-Fe_2O_3 /NiFe/Cu/NiFe$Spin-valves)

  • 김종기;주호완;이기암;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.37-41
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    • 2000
  • Fe$_2$O$_3$를 이용한 스핀밸브 박막에서 발생하는 교환결합력(H$_{ex}$)과 자기저항현상에 대하여 연구하였다. XRD측정결과 제작된 시편에서 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$가 형성되었음을 확인하였다. 바닥층으로 사용한 Fe$_2$O$_3$와 인접한 강자성층 사이에서 교환결합이 발생하였음을 확인하였고, Fe$_2$O$_3$의 두께가 400 $\AA$에서 800 $\AA$으로 증가할 경우, H$_{ex}$가 13.5 Oe에서 84.5 Oe로 증가하였다. AFM을 이용하여 박막의 표면을 조사한 결과, Fe$_2$O$_3$의 두께가 증가함에 따라 표면거칠기가 증가함을 알 수 있었다. 표면거칠기의 증가는 Fe$_2$O$_3$와 인접한 NiFe 사이에서의 정자장결합력을 증가시켜 결과적으로 교환결합력의 증가를 가져온 것으로 해석되며, 두께증가에 따라 교환결합력도 계속 증가하는 경향을 나타내었다. 자기저항비는 Fe$_2$O$_3$의 두께변화에 관계없이 약 2 %대로 일정한 값을 유지하였다. 이는 표면거칠기가 H$_{ex}$의 크기에는 영향을 미치지만 자기저항비에는 영향을 미치지 못하는 것으로 생각된다.

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기계적합금화에 의한 α-Fe/Al2O3 자성 나노복합재료의 제조 및 치밀화 (Fabrication and densification of magnetic α-Fe/Al2O3 nanocomposite by mechanical alloying)

  • 이충효;김한웅
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.314-319
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    • 2013
  • 본 연구에서는 $Fe_2O_3-Al$계 나노복합재료를 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_2O_3$와 순금속 Al의 혼합분말을 5시간 동안 MA 처리한 결과 ${\alpha}-Fe$ 기지에 $Al_2O_3$가 미세하게 분산된 ${\alpha}-Fe/Al_2O_3$ 나노복합분말을 얻을 수 있었다. 또한 MA 분말의 자화값 및 보자력 측정을 통하여 볼밀처리 중 순금속 Al에 의한 헤마타이트의 고상환원 과정을 자세히 관찰할 수 있었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $1000^{\circ}C$$1100^{\circ}C$, 압력 60 MPa 에서 SPS 소결을 실시하였다. SPS 과정에서 MA 5시간 시료의 수축은 소결 개시 후 $700^{\circ}C$ 이상에서 크며 소결온도 $1100^{\circ}C$까지 비교적 단조롭게 수축함을 알 수 있었다. X선 회절 결과로부터, MA 분말을 $1100^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 ${\alpha}-Fe/Al_2O_3$ 나노복합재료의 경우 ${\alpha}-Fe$상 평균 결정립 크기가 180 nm임을 알 수 있었다. 또한 MA 분말을 $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 시료의 보자력이 88 Oe로 여전히 높은 값을 보이는 사실로부터 소결과정 중 자성상 ${\alpha}-Fe$의 결정립 성장이 크게 억제된 것으로 판단된다.

기계적합금화에 의한 Fe2O3-Mg계 연자성 콤포지트의 합성 및 평가 (Synthesis and characterization of soft magnetic composite in Fe2O3-Mg system by mechanical alloying)

  • 이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.245-251
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    • 2015
  • 본 연구에서는 $Fe_2O_3$-Mg계 혼합분말을 사용하여 연자성 복합재료를 제조하기 위하여 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. 초미세 조직을 가진 연자성 ${\alpha}$-Fe/MgO 복합재료를 얻기 위하여 X선 회절, 열분석 및 자기특성 측정을 통하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 조사하였다. $Fe_2O_3$와 순금속 Mg의 혼합분말을 30분 동안 MA 처리한 결과. ${\alpha}$-Fe 기지에 MgO가 분산된 ${\alpha}$-Fe/MgO 복합분말을 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 자화값은 볼밀처리 시간에 따라 증가하여 MA 5시간 시료에서 69.5 emu/g의 최대값이 관찰되었다. 또한 MA 처리에 의하여 ${\alpha}$-Fe의 결정립 미세화와 함께 보자력이 증가하는 자기경화 현상이 관찰되었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $800{\sim}1000^{\circ}C$, 압력 60 MPa에서 SPS 소결을 실시하였다. X선 회절 결과로부터, 5시간 MA 처리한 분말을 $800^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 ${\alpha}$-Fe/MgO 연자성 복합재료의 경우 ${\alpha}$-Fe상 평균 결정립 크기가 110 nm임을 알 수 있었다.

$\alpha$-Fe$_2$O$_3$ 박막 센서의 환원성 가스감지특성 (Sensing Properties of $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ Thin Film Gas Sensor to Reducing Gases)

  • 이은태;장건익;이덕동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.465-470
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    • 1999
  • Sensing properties of $\alpha$-Fe2O3 thin film to reducing gases such as CHx and CO were systematically examined after deposition on Al2O3 substrate by PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)technique. Microstructure of deposited $\alpha$-Fe2O3 thin film showed the porous island structure. This specimen was annealed at 450, 550, $650^{\circ}C$ to enhance the gas sensing properties and investigated in terms of CO and C4H10 concentration from 500ppm to 3,000 ppm at operating temperature of 35$0^{\circ}C$ The gas sensitivity(%) to C4H10 measured at the operating temperature of 35$0^{\circ}C$ was 98.24 (highest sensitivity) 69.51 to CO and 2% to CH4 respectviely.

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철강전노 dust의 활용에 관한 연구 (The Utilization of the steel converter dust)

  • 김미성;김민석;김성원;오재현
    • 자원리싸이클링
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    • 제2권2호
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    • pp.9-15
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    • 1993
  • 본 연구에서는 광양제철소 전로 dust를 사용하여 자력산별 및 심강(분급) 실험을 통해서 산화철(magnetite)를 분리.회수하였다. 그리고 분리.회수한 산화철(magnetite)과 SrCO$_{#}$를 고상방응시켜 Sr-ferrite를 제조하고 그 자기적 특성은 조사하였으며, 이를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 광양제철소 제동전로 Ep dust는 대부분 ${\alpha}$-Fe와 magnetite, wustite 등의 철산화물 상태로 존재하며 자력산별과 심강(분급)실험을 행한 결과 magnetite가 주된 구성물질인 산물을 얻을 수 있었다. 2. 전로 dust 정제를 통하여 얻어진 magnetite와 SrCO$_{4}$를 혼합한 후 하소를 행한 결과 magnetite의 산화배소과정 없이도 Sr-ferrite 생성이 가능함을 확인 하였으며, Sr-ferrite 생성 반응은 다음과 같다. I. $SrCO_3$ $+Fe_3$O$_4$+1/2(1-X)$O_2 $longrightarrow$\alpha$ $-Fe _2$$O_3$ $+SrFeO _3$\ulcorner+$CO_2$ II. $5.5\alpha$ $-Fe_2$$O_3$ $+SrFeO_3$\ulcornerlongrightarrowSrFe\ulcornerO\ulcorner+1/2(1/2-X)$O_2$ 3. 1150$^{\circ}C$에서 1시간동안 하소한 후 1250$^{\circ}C$에서 2시간 동안 산결하여 Br=3.75GK, $_{1}$Hc=1.7KOe, (B.H)$_{max}$=2.64 MGOe인 Sr-ferrite 이방성 영구자석을 제조하였다.

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