• 제목/요약/키워드: $Fe^{3+}$ 이온

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이온 몰 전도도가 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속 분리특성에 미치는 영향 (Effect of Ionic Molar Conductivity on Separation Characteristics of Heavy Metals by Nanofiltration Membranes in Waste Water)

  • 오정익
    • 토지주택연구
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    • 제4권1호
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    • pp.119-124
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    • 2013
  • 나노여과막은 일반적으로 하전막이며, 용질의 하전성, 막과의 상호작용에 의해서 특징 있는 분리특성을 보인다. 본 연구에서는 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속류의 제거에 미치는 하전특성을 조사했다. 크롬(Cr), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 비소(As), 주석(Sn), 납(Pb)을 각각 0.1mg/L 첨가한 모의폐수를 제조하여 나노여과막(a)와 나노여과막(b)를 이용하여 운전압력 0.24MPa, 온도 $25^{\circ}C$에서 여과실험을 수행하였다. 그 결과, 나노여과막(a)와 나노여과막(b)에 의한 염소 이온의 제거율은 12.8%, 3.5%였고, 황산이온의 제거율은 78%, 9.3%였고 TOC의 제거율은 70.4%, 26.2%이었다. 한편, 중금속의 제거율은 나노여과막(a)의 경우 크롬(Cr) 92.5%, 철(Fe) 90.9%, 구리(Cu) 93.1%, 아연(Zn) 92.6%, 비소(As) 74.6%, 주석(Sn) 97.3%, 납(Pb) 93.4%이었고, 나노여과막(b)의 경우는 크롬(Cr) 69.9%, 철(Fe) 84.6%, 구리(Cu) 87.0%, 아연(Zn) 73.3%, 비소(As) 15.2%, 주석(Sn) 80.1%, 납(Pb) 87.7%이었다. 여기서, 나노여과(a), 나노여과(b)의 경우 공통적으로 크롬, 철, 동, 아연, 주석, 납에 비하여 비소의 제거율은 상대적 낮았다. 상기 실험결과에서 폐수 중에 다량 함유되는 염소이온 및 황산이온에 대한 중금속류의 분리계수와 이온성분의 수중에서의 활동정도를 나타내는 인자인 이온 몰 전도도로 해석할 수 있었다. 그 결과, 몰 전도도 비가 큰 중금속 이온일수록, 나노여과막에 의한 중금속 이온의 제거율이 높아지는 경향을 알 수 있었다.

Fe3+ 불순물이 첨가된 LiTaO3 단결정에서의 전자 상자성 공명 연구 (Electron Paramagnetic Resonance Study of impurity Fe3+ ion in LiTaO3 single crystal)

  • 민성기;염태호;이수형;이명규;신현권;유영문;김태훈;유성초
    • 한국자기학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.171-175
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    • 2003
  • Czochralski방법으로 성장된 정비조성 LiTaO$_3$ 단결정내에 불순물로 첨가되어 있는 Fe$^{3+}$ 이온에 대하여 상온에서 전자 상자성 공명(EPR : Electron Paramagnetic Resonance) 실험을 실행하였다. X-band(9.447 ㎓) 스펙트로미터를 사용하여 Fe$^{3+}$ 이온에 대한 공명 흡수선을 결정학적 주평면에서 시료를 돌려가면서 자기장을 가하여 각도의존 데이터를 얻었다. 이렇게 얻은 공명 자기장을 유효 스핀하밀토니안을 사용하여 분광학적 분리인자 g 및 영자기장 갈라지기(ZFS: Zero Field Splitting) 상수 b$_{2}$sup 0/ (=D)를 계산하였다. 분석결과 정비조성으로 성장시킨 LiTaO$_3$ 단결정에서 얻은 Fe$^{3+}$ 공명중심은 기존에 발표된 congruent 조성으로 성장시킨 단결정의 것과는 다른 것으로 밝혀졌다. 또한 Fe$^{3+}$ 이온에 관한 온도의존 공명 흡수선을 분석한 결과 실험 온도 구간에서는 LiTaO$_3$ 단결정의 어떠한 상변화도 없는 것으로 나타났다.

$M\"{o}ssbauer$ 분광학을 이용한 $Ni_{0.5}Co_{0.5}Fe_{2}O_{4}$의 Atomic migration 연구 (Study of Atomic Migration in $Ni_{0.5}Co_{0.5}Fe_{2}O_{4}$ Using the $M\"{o}ssbauer$ Spectroscopy)

  • 이승화;홍성렬;박승일;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.58-63
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    • 1995
  • 준강자성 $Ni_{0.5}Co_{0.5}Fe_{2}O_{4}$의 결정학적 및 자기적 성질을 X-선 회절법과 $M\"{o}ssbauer$ 분광법으로 연구하였다. 결정구조는 입방 스피넬 구조를 갖으며, 격자상수 $a_{0}=8.346{\pm}0.005\;{\AA}$임을 알았다. $M\"{o}ssbauer$ spectrum 은 13 K 부터 780 K 영역까지 취하였다. 상온에서 이성질체이동 결과 사면체(A), 팔면체(B)자리 모두 철 이온의 전하상태가 +3가 임을 알았다. 결정내의 Debye 온도가 A자리는 $441{\pm}5\;K$이며 B 자리는 $321{\pm}5\;K$로 결정하였다. 또한 $Fe^{3+}$ 이온이 A자리에서 B자리로의 원자이동은 500 K 근처에서 시작되었으며, 온도 증가에 따라 급격히 증가하여 700 K 에서 Fe 이온의 이동률은 51%이었다.

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만경강 하천변 충적 지하수의 용존 Fe와 Mn 거동에 대한 산화-환원 과정과 용해 평형의 효과 (Effect of Redox Processes and Solubility Equilibria on the Behavior of Dissolved Iron and Manganese in Groundwater from a Riverine Alluvial Aquifer)

  • 최범규;고동찬;하규철;전수현
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.29-45
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    • 2007
  • 전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.

무흡광 색소생물의 감광수용체 개발 연구(IV) -표고버섯 중의 광감응성 Mitochondrial ATP synthase의 유기물 및 금속이온 유입효과- (Studies on the Development of Photoreceptor in the Nonchromatophore Organisms (IV) -Effect of organic compound and metal ion influx of light-induced Mitochondrial ATP synthase in Lentinus edodes (Berk.) Sing-)

  • 민태진;이완기;김재웅;민태익
    • 한국균학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.99-104
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    • 1989
  • 1. 최적광조사 조건, 470 nm에서 15초 동안 빛을 조사한 미토콘드리아성 ATP synthase는 1mmole DCPI에 의하여 그 활성이 85% 증가되었다. 2. 1mmole DNP, $10\;{\mu}mole$ HHQNO 및 $100\;{\mu}g/ml$의 oligomycin은 이 효소의 활성을 각각 61, 41% 및 12% 억제시켰다. 3. 최적 조건의 빛에 의한 $Fe^{3+}$$Fe^{2+}$ 이온의 유입효과에서, 5mmole $Fe^{3+}$ 및 0.5mmole $Fe^{2+}$ 이온에 의하여 이 효소 활성이 각각 14% 및 12% 증가되었다. 4. 광증감제인 phenazine methosulfate의 존재하에서 470nm의 빛을 조사한 후의 효소의 활성도가 크게 증가되는 것으로 보아, 미토콘드리아성 ATP synthase내에 미지의 흡광물질이 존재함을 추정할 수 있었다.

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부유대용융법에 의한 불순이온 주입된 $TiO_2$단결정 성장 연구 (Crystal Growth of rutiles doped with Impurity Ions by Floating Zone Method)

  • 이성영;유영문;김병호
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 1999년도 정기총회 및 춘계학술연구발표회
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    • pp.1-1
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    • 1999
  • 부유대용융법에 의하여 불순이온의 종류와 각 이온의 주입 농도를 달리하는 Rutile 단결정을 성장하였다. 성장된 결정으로부터 제조한 박편시료를 이용하여 결정결함과 광투과도에 미치는 각 불순이온의 영향을 조사하였다. 결정성장용 주원료로 99.99%의 TiO2를 사용하고, 불순이온 주입을 위한 원료로서 99.99%의 Al2O3, H3BO3, Ga2O3, Sc2O3, V2O5, Fe2O3, ZrO2, Er2O3, Cr2O3를 각각 사용하였다. 불순이온의 종류에 따르는 영향을 조사하기 위하여 TiO2 99.8 atomic%-불순이온 0.2atomic%의 조성이 되도록 각 이온별로 원료를 정밀하게 평량하고 균일 혼합하였다. 불순 이온의 첨가량에 따르는 영향을 조사하기 위하여 Al2O3는 각각 pure, 0.2, 0.4, 0.6 atomic%를, Cr2O3는 pure, 0.003, 0.05, 0.2 atomic%를 각각 치환하여 원료를 조합하였다. 균일 혼합된 원료를 직경 8mm의 고무 튜브에 넣고 CIP(Cold Isostatic Press0에서 2000kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후 150$0^{\circ}C$에서 1시간 소결함으로서 결정성장용 다결정 원료를 합성하였다. 합성된 다결정을 double ellipsoidal mirror 내에 설치하고,halogen lamp로 가열하여 원료의 한쪽 끝을 용융한 다음, 20rpm의 회전속도, 3-5mm/hr의 성장속도로 하는 유속 1$\ell$/min의 O2 분위기속에서 부유대용융법에 의하여 결정을 성장하였다. 성장된 결정을 성장축에 수직한 방향으로 각각 절단, 연삭, 연마한 박편을 이용하여 편광하에서 low-angle grain boundaries 및 기타의 결정결함을 관찰하였으며, 0.3$\mu\textrm{m}$~0.8$\mu\textrm{m}$ 범위 및 0.6$\mu\textrm{m}$~3.4$\mu\textrm{m}$ 범위에서의 투과 및 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결정 성장 결과 B3+, Er3+, Cr3+ 이온은 Ti4+ 이온과 이온의 크기 차이가 심하여 결정의 정상적인 성장을 방해하는 물성을 나타냈고, V5+, Cr3+ 이온은 흑색의 결정, Fe3+ 이온은 적갈색의 결정으로 성장되었다. Al3+, Zr4+, Al3+의 순서로 투과도가 높아지는 것이 관찰되었다. 불순이온의 농도에 따른 영향으로서 Al3+ 이온의 경우 주입농도가 높아질수록 low angle boundary와 oxygen deficiency가 감소하였고, 투과율은 조금 감소하거나 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 Cr3+ 이온을 주입한 경우 0.003 atomic%에서 최적의 물성을 보였으며, 주입농도가 높아질수록 결정성장이 어려워지고 광의 투과도가 급격히 저하되었다.

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Al-Ferrite의 Mossbauer 분광학적 연구 (A Mossbauer Study on Al-Ferrite)

  • 이충섭;주한식;이찬영;서정철
    • 한국자기학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.198-202
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    • 1998
  • AlxFe3-xO4를 직접합성법으로 제조하여 x-선 회절법과 Mossbauerqnsrhkd법으로 연구하였다. Mossbauer spectrum에서 subspectrum 흡수면적비에 의하여 이온분포를 졀정하였다. 팔면체자리(B-site)에 들어 있는 Fednjs자는 Aldnjs자의 첨가량과 관계없이 hopping Fe2+ (Fe3+,Al3+)에 의한 Fe2.5+의 전하상태에 있다.

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김제시 간척지역 천부 지하수내 철 환원작용 특성에 대한 고찰 (Characteristics of Fe Reduction Process of Shallow Groundwater in a Reclaimed Area, Kim-je)

  • 김지훈;정태진;류종식;김락현
    • 자원환경지질
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    • 제46권1호
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    • pp.39-50
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    • 2013
  • 간척지를 포함하고 있는 연구지역에서 육지에서 해안지역으로 근접할수록 측정된 지하수의 산화환원 전위 (Eh)와 용존 산소량 (DO)은 낮게 관찰되었다 (Eh: 0.57 V ${\rightarrow}$ 0.13 V, DO; 9.7 mg/l ${\rightarrow}$ 1.3 mg/l). 이는 연구지역 지하수의 산화환경이 육지에서 해안가로 근접할수록 호기성 환경에서 아혐기성/혐기성 환경으로 변화한다는 것을 의미한다. 또한 지하수 수질 분석 결과에 의하면 철이온 (Fe)이 지하수에 많이 포함되어 있으며 (> 20 mg/l), 대부분의 2가 철로 존재한다. 이러한 연구지역 해안가 지하수들의 특징들은 지하수들이 철의 환원작용 (Fe reduction)이 일어날 수 있는 혐기성 환경에 위치하고 있음을 지시해준다. 철 환원작용이 일어나기 위해서는 3가 철의 공급원이 필요한데, 관측정 퇴적물의 철이온 추출실험에 의하면 연구지역의 퇴적물은 철 환원작용에 필요한 3가 철이온에 대한 충분한 공급원 역할을 할 수 있다. 따라서 분석한 지하수 및 퇴적물의 결과들을 종합해석하면, 연구지역에서 일어나는 철 환원작용은 갯벌의 간척활동과 많은 관련을 가지고 있는 것으로 추정된다.

Tricarbonyl(2-methyl-1-phenylpentadienyl)iron(+1) 양이온의 반응성 (Reactivity of Tricarbonyl(2-methyl-1-phenylpentadienyl)iron(+1) Cation)

  • 진명종;최흥식
    • 대한화학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.71-75
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    • 1995
  • Tricarbonyl(2-methyl-1-phenylpentadienyl)iron(+1) hexafluorophosphate 양이온이 hexafluorophosphoric acid를 사용한 tricarbonyl(4-methyl-5-hexadien-1-ol)iron의 양성자 첨가반응에 의해 얻어졌다. 그 양이온과 $H_2o$, dimethyl cuprate, diphenylacetylenyl cuprate, 그리고 cyclohexanone의 enolate와의 반응은 그것들에 대응하는 (η4-1,3-diene)Fe(CO)3를 형성시켰다. 친핵체의 공격에 있어서의 위치 선택성은 주로 입체효과의 결과인 것으로 보인다.

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$\alpha$-Fe$_2$O$_3$의 가스감지특성에 미치는 황산이온의 영향 (Effects of Sulfate Ion the Gas Sensing Characteristic of the $\alpha$-Fe$_2$O$_3$)

  • 양천희
    • 한국안전학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.71-74
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    • 1989
  • The $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ gas sensor, prepared by the precipitation of Fe(OH)$_3$ from a solution of iron(III) sulfate and tin (IV) chloride, was composed of fine particles and was superior in sensitivity to other $\alpha$-Fe$_2$O$_3$. The gas sensitivity was found to depend on the amounts of remaining sulfate ion the microstructure and a small amount of iron(II) species generated through the reduction of $\alpha$-Fe$_2$O$_3$. The sensing mechanism of $\alpha$-Fe$_2$O$_3$gas sensor was confirmed to be due to the reduction of $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ to the low resistive Fe$_3$-xO$_4$ by combustible gas and to depend on the crystral structure.

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