본 연구는 메조-, 마크로- 기공이 상호 연결된 계층적 다공구조를 갖는 $Fe_2O_3$ 나노섬유를 전기방사 및 후 열처리 과정을 통해 합성하였다. 구조체 내 마크로 기공은 $Fe(acac)_3$/polyacrylonitrile 연속상을 포함하는 섬유 내 분산상으로 존재하는 polystryrene을 열처리 과정 중 선택적으로 분해함으로써 생성시켰다. 또한, 전기방사 공정 동안 침투된 수분의 기화로 형성된 메조 기공은 마크로 기공과 상호연결되어 최종 계층적 다공구조를 갖는 $Fe_2O_3$ 나노섬유를 형성했다. 계층적 다공구조를 갖는 $Fe_2O_3$ 나노섬유의 초기 방전용량과 Coulombic 효율은 $1.0A\;g^{-1}$의 전류밀도에서 $1190mA\;h\;g^{-1}$, 79.2% 였으며, 1000 사이클 후의 방전 용량은 $792mA\;h\;g^{-1}$였다. 계층적 다공구조를 갖는 $Fe_2O_3$ 나노섬유는 높은 구조적 안정성과 형태학적 이점으로 인해 우수한 리튬 이온 저장 성능을 나타냈다.
Rhizopus nigricans에 의한 progesterone의 $11{\alpha}-hydroxylation$과 ${5\alpha}-reduction$반응에 미치는 이온의 효과를 조사하였다. $Cu^{2+},\;Cd^{2+},\;Co^{2+},\;Mn^{2+},\;Zn^{2+},\;Fe^{2+},\;Mg^{2+},\;Fe^{3+}$ 및 $Na^+$은 $11{\alpha}-hydroxylation$ 반응의 활성을 저하시켰으나 $K^+$은 이 반응을 촉진시켰다. $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$을 $5{\alpha}-reduction$시키는 효소는 $Fe^{2+},\;Mn^{2+},\;Mg^{2+},\;Co^{2+},\;Zn^{2+},\;Fe^{2+},\;K^+,\;Na^+$에 의하여 그 활성이 증가되었고 $Cd^{2+}$과 $Cu^{2+}$은 이 반응을 억제하였다. $11{\alpha}-hydroxylation$ 반응을 촉진하는데는 $10^{-3}\;M$의 $K^+$이 효과적이었으며 $5{\alpha}-reduction$반응을 엑제하기 위하여는 $10^{-4}\;M$의 $Cd^{2+}$이 적합하였다. R. nigricans는 세포내의 다효소체계에 의하여 progesterone이 $11\{alpha}-hydroxyprogesterone$으로 전환된 후 $11{\alpha}-hydroxy-allopregnane-3, 20-dione으로 $5{\alpha}-reduction$되므로 $10^{-3}\;M$의 $K^+$을 먼저 첨가하여 2시간 동안 progesterone 전환 반응을 실시한 후에 $10^{-4}\;M$의 $Cd^{2+}$을 첨가하였을 때 가장 높은 $11\{alpha}-hydroxyprogesterone$의 수득률을 얻을 수 있었다.
재사용이 가능한 리튬 이온 전지의 대체 양극 후보 물질인 $LiFePO_4$를 합성하고 질소 분위기 하에서 소결온도 $675^{\circ}C,\;750^{\circ}C$ 와 $800^{\circ}C$로 30시간 유지하여 합성한 시료에 대한 결정 구조의 양질성 여부를 확인하였고, SEM 사진을 통하여 입자의 크기를 조사하였으며, Mossbauer 분광법으로 소결온도 변화와 1 V 160 mA, 3 V, 40 mA로 3시간 동안 충전한 후 $Fe^{+3}$ 함유량의 변화를 조사하였다. 소결온도의 증가에 따라 완전 방전 상태에서 $Fe^{+3}$의 함량은 증가하였고, $675^{\circ}C$ 소결온도의 시료에서만 충전 전하량의 증가에 따라 $Fe^{+3}$ 이온의 비율이 증가를 관찰하였다. 소결온도가 $800^{\circ}C$인 시료에서의 충전 후 $Fe^{+3}$ 이온의 변화는 관찰할 수 없었다.
The effects of Nb and Co ion substitution on the dielectric and magnetic properties of the multiferroic $BiFeO_3$ thin films have been investigated. Heteroepitaxial $BiFeO_3$ thin films were deposited by Pulsed Laser Deposition method. Nb substitution decreased the leakage current by 6 orders of magnitude and Co substituted $BiFeO_3$ thin films showed an enhanced magnetization, 2 times larger than that of un-substituted $BiFeO_3$. Through the co-substitution of Co and Nb, $BiFeO_3$ thin films with a low leakage current and an enhanced magnetization could be obtained.
Modification in exchange bias of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer, on introduction of a nonmagnetic Al layer at the top FeMn/NiFe interface, is investigated in multilayers prepared by rf magnetron sputtering. The introduction of Al layer leads to vanishing of bias of the top NiFe layer. But the bias for the bottom NiFe layer increases steadily with increasing Al layer thickness and attains bias (230 Oe) which is greater than that of the trilayer without the Al layer (150 Oe). When the top NiFe layer thickness is varied, exchange bias has highest value at 12 nm thickness for 1 nm thicknes of Al layer. Ion beam etching of the top NiFe layer also leads to an enhancement in bias for the bottom NiFe layer.
A zeolite material (ZCH) was synthesized from coal fly ash in an HD thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. ZCH with high crystallinity could be synthesized at the NaOH/CFA ratio of 0.9. Ion-exchanged ZCH adsorbents for ammonia removal were prepared by ion-exchanging various cation (Cu2+, Co2+, Fe3+, and Mn2+) on the ZCH. They were used to evaluate the ammonia adsorption breakthrough curves and adsorption capacities. The ammonia adsorption capacities of the ZCH and ion-exchanged ZCHs were high in the order of Mn-ZCH > Cu-ZCH ≅ Co-ZCH > Fe-ZCH > ZCH according to NH3-TPD measurements. Mn-ZCH ion-exchanged with Mn has more Brønsted acid sites than other adsorbents. The ion-exchanged Cu2+, Co2+, Fe3+, or Mn2+ ions uniformly distributed on the surface or in the pores of the ZCH, and the number of acidic sites increased on the alumina sites to form the crystal structure of zeolite material. Therefore, when the ion-exchanged ZCH was used, the adsorption capacity for ammonia gas increased.
Etching of NiFe films covered with an organic photo-resist or Ti was successfully performed by an inductively coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) system using $CHF_3/O_2/NH_3$ discharges exchanging $CHF_3$ for $CH_4$ gas gradually. Experimental results showed that the organic photo-resist mask can be applied to the NiFe etching. In the case of the Ti metal mask, it was found that the etching-selectivity Ti against NiFe was significantly varied from 7.3 to ${\sim}0$ by changing $CHF_3/CH_4/O_2/NH_3$ to $CH_4/O_2/NH_3$ discharges used in the ICP-RIE system. These results show that the present RIE of NiFe was dominated by a chemical reaction rather than a physical sputtering.
The electrochemical properties of Mg-doped $LiFe_{0.48}Mn_{0.48}Mg_{0.04}PO_4$ and pure $LiFe_{0.5}Mn_{0.5}PO_4$ olivine cathodes are examined and the lattice parameters are refined by Rietveld analysis. The calculated atomic parameters from the refinement show that $Mg^{2+}$ doping has a significant effect in the olivine $LiFeMnPO_4$ structure. The unit cell volume is 297.053(2) ${\AA}^3$ for pure $LiFe_{0.5}Mn_{0.5}PO_4$ and is decreased to 296.177(1) ${\AA}^3$ for Mg-doped $LiFe_{0.48}Mn_{0.48}Mg_{0.04}PO_4$ sample. The doping of $Mg^{2+}$ cation with atomic radius smaller than $Mn^{2+}$ and $Fe^{2+}$ ion induces longer Li-O bond length in $LiO_6$ octahedra of the olivine structure. The larger interstitial sites in $LiO_6$ octahedra facilitate the lithium ion migration and also enhance the diffusion kinetics of olivine cathode material. The $LiFe_{0.48}Mn_{0.48}Mg_{0.04}PO_4$ sample with larger Li-O bond length delivers higher discharge capacities and also notably increases the rate capability of the electrode.
Recently, much interest on mesoporous carbon has been shown in their use for both hydrogen and methane storage and as an electrode material for electric double layer capacitors. The mesoporous active carbons by ion exchange were prepared and physical properties such as specific surface area and pore structure of active carbon were investigated using BET. In this study, active carbons with mesopore fraction of $60{\sim}90%$ were obtained. The Fe/Ca-exchanged active carbons showed a greater mesoporosity compared with Fe-exchanged carbons. The mean mesopore size in active carbons using Ca- and Fe-exchange was about $5.5{\sim}6.0nm$ and was approximately 1nm higher than that of the Fe-exchanged active carbon.
정지흐름분석법을 이용하여 화학발광법으로 수용액 중의 Fe(II)와 Fe(III)을 분리 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 이 방법은 lucegenin과 $H_2O_2$ 혼합용액에 Fe(III)이온을 첨가하였을 때 화학발광의 세기가 증가하는 것을 기초로 하였다. KO H, $H_2O_2$ 및 Fe(III)의 가리움제로 이용한 citric acid의 농도와 시료의 주입속도가 화학발광의 세기에 미치는 영향을 조사하였다. 전체 철의 정량을 위하여 구한 [$H_2O_2$], [KOH] 및 흐름속도의 죄적조건은 각각 4.0M, 2.0M, 및 3.5mL/min 이었고, 이러한 최적조건 하에서 얻은 검정곡선에서 직선성이 성립하는 범위는 1.0${\times}10^{-6}$M에 서 1.0${\times}10^{-4}$M이었고, 상관계수는 0.996, 검출한계는 1.0${\times}10^{-7}$M이었다. Fe(III)이온의 정량을 위하여 구한 [$H_2O_2$], [KOH], [citric acid] 및 흐름속도의 최적조건은 각각 4.0M, 2.0M, 0.01M 및 3.5mL/min이었고 이러한 최적조건 하에서 얻은 검정곡선에서 직선성이 성립하는 범위는 1.0${\times}10^{-6}$M에서 1.0${\times}10^{-4}$M이었고, 상관관계수는 0.997, 검출한계는 5.0${\times}10^{-7}$M이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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