• 제목/요약/키워드: $Gd^{3+}$ ion

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Energy Transfer Pathway in Luminescent Lanthanide Complexes Based on Dansyl-N-methylaminobenzoic Acid through Intramolecular Charge Transfer State for Near Infrared Emission

  • Roh, Soo-Gyun;Baek, Nam-Seob;Kim, Yong-Hee;Kim, Hwan-Kyu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권8호
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    • pp.1249-1255
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    • 2007
  • We have investigated the photophysical properties of dansyl-N-methylaminobenzoic acid (DABAH) as a ligand and its lanthanide (Ln3+)-cored complexes (Ln3+-(DABA)3(terpy)) in order to determine the main energy transfer pathway for sensitized near infrared emission of Ln3+ ions (Ln3+ = Nd3+ and Er3+) in Ln3+- (DABA)3(terpy). The fluorescence spectrum of DABAH shows a large Stokes shift with increasing solvent polarity. This large Stokes shift might be due to the formation of a twisted intramolecular charge transfer (TICT) state, as demonstrated by the large dipole moment in the excited state. It is in good agreement with the result that the phosphorescence even in the Gd3+-cored complex based on the DABAH ligand was not observed, maybe due to the highly forbidden character of the S1 → T1 transition in the DABAH ligand. A short decay component (ca. 1 ns) was observed in Er3+-(DABA)3(terpy) whereas the fluorescence lifetimes of DABAH and its Gd3+-(DABA)3(terpy) are observed about ~10 ns. The short component could be originated from the energy transfer process between the ligand and the Ln3+ ion. Based on the fluorescence of DABAH its Ln3+- (DABA)3(terpy), the sensitization of Ln3+ luminescence in the Ln3+-(DABA)3(terpy) takes place by the energy transfer via the TICT state of DABAH in the excited singlet state rather than via the excited triplet state.

새로운 거대분자 MR 조영제의 합성 및 MR 특성에 관한 연구 (The Synthesis and MR Properties of New Macromolecular MR Contrast Agent)

  • 장용민;장영환;황문정;박현정;전경녀;이종민;배경수;강봉석
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제6권1호
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    • pp.35-40
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    • 2002
  • 목적 : 새로운 개념의 macromolecular MR 조영제를 개발하여 자기이완적 특성 및 조직특이성 조영제로서의 가능성을 탐색해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : Phthalocyanine (PC)을 상자성 원소의 배위자로 선택하였다. 2.01g (5.2 mmol)의 Phthalocyanine을 0.37 g(1.4mmo1)의 Mn chloride와 $310^{\circ}C$에서 36시간동안 반응시킨 후 혼합물을 크로마토그래피(CHC13/CH3OH 98/2 v/v, Rf, 0.76)로 정제하여 1.04 g (46%)의 MnPC (분자량 2000)를 얻었다. 0.1 mM로 희석시킨 MnPC를 1.5T(64MHz) MR 장비를 이용하여 T1/T2 자기이완율을 측정하였다. MnPC의 MR 영상 특성을 알아보기위해 1.5T MRI에서 스핀반향 기법(TR/TE= 500/14 msec)과 경사에코 기법중 FLASH 기법(TR/TE=80/4 msec, flip angle=60)을 사용하여 매 10분 간격으로 최고 4시간까지 연속적으로 토끼의 간에서 영상을 획득하였다. 농도별 차이를 알아보기위해 MnPC를 20 mM, 50 mM, 100 mM로 희석하여 사용하였다. 결과 : MnPC의 1.5 T(64 MHz)에서의 자기이완율은 Rl : 7.28 $mM^{-1}S^{-1}$, R2=55.56 $mM^{-1}S^{-1}$으로 small molecular weight 조영제인 Gd-DTPA의 Rl(=4.8 $mM^{-1}S^{-1}$), R2(=5.2 $mM^{-1}S^{-1}$) 값과 비교할 때 T1/T2 자기이완율이 매우 컸다. 스핀반향과 FlASH 기법 모두에서 조영증강은 조영제 주사후 약 10분 정도에 최고치에 달한 후 약 2시간 정도까지 유지하였다. MnPC는 small molecular weight의 간특이성 조영제들인 Gd-EOB-DTPA, Gd-BOPTA 및 MnDPDP과 비교할 때 조명증강을 유지하는 시간이 훨씬 더 긴 특성을 보였다. MnPC는 시간 경과에 따라 담도로 배출되었다. 결론 : 새로운 종류의 macromolecular MR agent인 MnPC를 자체 개발하였고 자기이완율을 측정한 결과 T1/T2 효과가 기존의 small molecular Gd-chelate에 비해 매우 큼을 알 수 있었다. MnPC는 간세포에 흡수된 후 담도계로 배출되는 간특이성 조영제임을 확인하였다.

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천연 및 가교 키토산에 의한 희토류 원소의 흡착과 회수에 관한 연구 (A Study on the Adsorption of Rare Earth Elememts by Raw and Crosslinked Chitosan)

  • 조성일;최종문;김영상;이석근
    • 분석과학
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    • 제17권2호
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    • pp.108-116
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    • 2004
  • 본 연구에서는 천연 키토산과 glutaraldehyde을 이용하여 가교한 가교 키토산을 사용하여 희토류 금속과의 흡착특성을 조사하였다. 최대 흡착량을 나타내는 최적 pH 영역은 $Nd^{3+}$$Tm^{3+}$ 금속이온의 경우, 천연 및 가교 키토산에 대해 4.5~5.5 영역이었으며, $La^{3+}$$Ce^{3+}$ 금속이온의 경우, 가교 키토산은 pH 4. 0~5.5 영역, 천연 키토산은 pH 2.0에서 최대 흡착량을 보였다. 단일상 (pH 4.0)에서 희토류 금속의 최대 흡착량은 $Er^{3+}$ > $Gd^{3+}$ > $Yb^{3+}$ > $Nd^{3+}$ > $Lu^{3+}$ > $Eu^{3+}$ > $Tm^{3+}$ > $Ho^{3+}$ > $Dy^{3+}$ > $La^{3+}$ > $Ce^{3+}$ > $Y^{3+}$ > $Pr^{3+}$ 같은 순서로, 혼합상에서는 $Lu^{3+}$ > $Yb^{3+}$ > $Tm^{3+}$ > $Dy^{3+}$ > $Ho^{3+}$ > $Er^{3+}$ > $Eu^{3+}$ > $Gd^{3+}$ > $Nd^{3+}$ > $Y^{3+}$ > $La^{3+}=Ce^{3+}=Pr^{3+}$의 순서로 경쟁적 흡착반응을 나타내었다. 혼합상에서 희토류 금속의 경쟁반응은 원자번호가 증가할수록, 그리고 이온반지름이 작을수록 높은 흡착량을 나타내었다. 최대 흡착량에 도달하는데 걸리는 흡착평형시간은 이전 금속이온과의 연구에서와 상이하게 5시간 이상 소요되었다. 키토산에 대한 희토류 금속이온의 회수율은 $Nd^{3+}$ 이온의 경우, 83~95%이고, $Tm^{3+}$ 이온의 경우, 90~106%을 나타내었다.

Effect of Partial Substitution of Magnetic Rare Earths for La on the Structure, Electric Transport And Magnetic Properties of Oxygen Deficient Phase LaSr2MnCrO7-δ

  • Singh, Devinder;Sharma, Sushma;Mahajan, Arun;Singh, Suram;Singh, Rajinder
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권6호
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    • pp.1679-1683
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    • 2013
  • Intergrowth perovskite type complex oxides $La_{0.8}Ln_{0.2}Sr_2MnCrO_{7-{\delta}}$ (Ln=La, Nd, Gd, and Dy) have been synthesized by sol-gel method. Rietveld profile analysis shows that the phases crystallize with tetragonal unit cell in the space group I4/mmm. The unit cell parameters a and c decrease with decreasing effective ionic radius of the lanthanide ion. The magnetic studies suggest that the ferromagnetic interactions are dominant due to $Mn^{3+}$-O-$Mn^{4+}$ and $Mn^{3+}$-O-$Cr^{3+}$ double exchange interactions. Both Weiss constant (${\theta}$) and Curie temperature ($T_C$) increase with decreasing ionic radius of lanthanide ion. It was found that the transport mechanism is dominated by Mott's variable range hopping (VRH) model with an increase of Mott localization energy.

란탄족원소-ALC 착물의 전기화학적 연구 (Electrochemical study on the Lanthanide-Alizarin Complexone Complexes)

  • 손병찬;김재균;박종민
    • 자연과학논문집
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    • 제7권
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    • pp.37-46
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    • 1995
  • 란탄족이온($Gd^{3+},$ $Tb^{3+},$ $Dy^{3+},$ $Ho^{3+},$ $Er^{3+},$ $Yb^{3+}$$Lu^{3+}$)과 alizarin complexone(ALC) 사이에 생성한 착물의 전기화학적 거동을 직류폴라로그래피, 펄스차이폴라로그래피 및 순환전압전류법으로 연구하였다. 0.1M $HOA_C-NaOA_C$ 지지전해질 용액에서, 착화제인 ALC는 2전자 1단계의 1:1의 착물을 형성하였으며 이 착물의 환원파는 펄스차이폴라로그래피 및 순환전압전류법으로 흡착성 착물파임을 확인하였다. 착물파의 환원전위는 ALC의 환원파보다 음전위에서 나타났으며 란탄족이온의 농도의 증가에 따른 ALC의 봉우리전류(PI)의 감소와 착물의 봉우리전류($P_2$)의 증가는 란탄족이온의 농도 $2.5X10^5$~$1.0X10^4M$ 범위에서 직선적으로 변화하였다.

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동위원소희석법을 이용한 열이온 질량분석: 희토류원소 지구화학에의 응용 (Thermal Ion Mass Spectrometry with Isotope Dilution Method: An application to Rare Earth Element Geochemistry)

  • 이승구;성낙훈;김용제
    • 암석학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.190-201
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    • 2001
  • 동위원소희석법은 스파이크(농축 동위원소)를 사용하여, 질량분석기에서 얻어지는 각 원소들의 동위원소 스펙트럼을 비교함으로써 정량화하는 방법으로서, 현재까지 개발된 정량분석 방법 중 가장 정확한 방법이다. 특히 열이온 질량분석기(Thermal Ion Mass Spectrometer)를 이용한 동위원소희석법은 현재까지 알려진 분석방법 중 가장 신뢰도가 높은 결과(1% 이내의 정도까지 가능함)를 얻을 수가 있다. 동위원소회석법에 의해 정량분석을 하고자 할 때, 가장 중요한 요인중의 하나로서 스파이크(농축 동위원소)의 선택이다. 회토류원소의 복합 스파이크용액을 만들 때의 개개의 회토류원소의 스파이크는 $^{138}$ $La^{142}$ , $Ce^{145}$ /Nd, $^{149}$ /, $Sm^{151}$ , $Sm^{151}$Eu, $^{157}$ Gd, $^{163}$ Dy, $^{167}$ Er, $^{171}$ , $Yb^{176}$ Lu를 많이 쓴다. 이 동위원소희석법에 의한 정량분석이 가장 유용하게 쓰여지고 있는 지구화학적 연구분야는 암석이나 광물의 연대를 측정하고자 할 때의 관심원소의 정량 및 자연계시료의 회토류 원소의 미세구조를 들 수가 있다. 특히 희토류원소의 테트라드 효과를 연구하고자 할 때, 이 동위원소희석법은 아주 효과적인 방법이다.

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고 탄화수소 개질을 위한 Pt-Ru, Pt-Ni 이원금속촉매에 관한 연구 (Pt-Ru, Pt-Ni bi-metallic catalysts for heavy hydrocarbon reforming)

  • 이상호;배중면
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.97.2-97.2
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    • 2011
  • Pt-Ru and Pt-Ni bimetallic catalysts were prepared and tested for heavy hydrocarbon reforming. Metals were supported on CGO($Ce_{0.8}Gd_{0.2}O_{2.0-x}$) by incipient wetness method. The prepared catalysts were characterized by Temperature programmed reduction(TPR). Oxidative steam reforming of n-dodecane was conducted to compare the activity of the catalysts. The reforming temperature was varied from $500^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ at fixed $O_2$/C of 0.3, $H_2O$/C of 3.0 and GHSV of 5,000/h.Reduction peaks of metal oxide, surface CGO and bulk CGO were detected. Reduction temperature of metal oxide decreased over the bi-metallic catalysts. It is considered that interaction between metals leads to decrease interaction between metal and oxygen. On the other hands, reduction temperatures of surface CGO were dectected in the order of Pt-Ru > Pt-Ni > Pt. low reduction temperatures of surface CGO indicates the low activation energy for oxygen ion conduction to metal. Oxygen ion conduction is known as de-coking mechanism of ionic conducting supports such as CGO. In activity test, fuel conversion was in the same order of Pt-Ru > Pt-Ni > Pt. Especially, 100% of fuel conversion was obtained over Pt-Ru catalysts at $500^{\circ}C$.

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GD-MS 분석 장비를 활용한 극미량 무기물 질량 분석을 위한 표준RSF 구축 및 응용 (Establishment and application of standard-RSF for trace inorganic matter mass analysis using GD-MS)

  • 장민경;양재열;이종현;윤재식
    • 분석과학
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    • 제31권6호
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    • pp.240-246
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    • 2018
  • 본 연구에서는 GD-MS를 활용하여 원소 별 함량이 다른 세 종류의 알루미늄 매질의 표준 시료를 분석하였다. 13 종의 원소(Mg, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Sn, Pb)에 대해 검량 곡선을 작성하고 그 기울기를 RSF(Relative sensitivity reference)로 확립하였다. 검량 곡선은 X축을 IBR(Ion beam ratio)로, Y축을 표준 시료의 인증 값으로 작성하였다. 검량 곡선의 정밀도와 직선성을 평가하기 위해 RSD(Relative standard deviation)와 결정 계수를 계산하였다. 그 결과 모든 원소의 RSD는 10 %이내로 높은 정밀도를 나타냈다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소를 제외한 대부분의 원소들은 결정 계수가 0.99 이상으로 1에 가까운 값을 얻어 직선성이 우수했다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소는 결정 계수가 0.90~0.95 범위로 비교적 낮은 직선성을 나타냈으며, 이는 좁은 농도 범위로 인한 오차로 판단된다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소는 결정 계수는 낮지만 각각의 표준 시료 RSF와 기울기로 확립한 표준RSF(Standard-RSF)가 비슷하여 정량 분석을 위한 RSF로 활용 가능할 것으로 판단된다. 다른 매질의 시료에 표준RSF(Al matrix)를 적용 가능 여부와 실제 표준 값에 대한 오차를 확인하기 위해서 철 매질(Fe matrix)의 표준 시료를 분석하여 검증하였다. 구리 원소를 제외한 6 종(Al, Si, V, Cr, Mn, Ni) 원소의 오차율은 약 30 %로 나타났으며, 구리 원소는 측정을 방해하는 불순물 화합물의 영향으로 오차율이 크게 나타난 것으로 판단된다. 일반적으로 동위원소$^{63}Cu$$^{54}Fe^{2+}-^{36}Ar$ 간섭을 받고 $^{65}Cu$$^{56}Fe-Al^{3+}$간섭을 받는다. 이를 분해하기 위해서는 8000 이상의 분해능이 필요하다. 하지만, 높은 분해능은 이온의 투과도를 낮추기 때문에 미량원소 분석에 어려움이 있다. 구리 원소를 제외한 알루미늄 외 5종의 원소에 대해서는 비교적 적은 오차로 정량 분석이 가능한 것으로 확인되었다.

陰 Ion 交換樹脂에 依한 稀土類元素의 溶離行動에 關한 硏究 (The Elution Behavior of Rare Earth Elements in Diethylene Triamine N,N,N',N',N)

  • 정오진;김일두;이계수;차기원
    • 대한화학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.47-53
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    • 1984
  • DTPA 용리액의 pH와 농도를 변화시키면서 음이온 교환수지관을 이용해서 희토류 원소들을 분리하는 연구를 하였다. 희토류 원소들의 가장 좋은 분리조건은 0.025M DTPA, pH 8.35이 있었으며 희토류 원소들의 용리순서는 Sm을 제외하고 희토류 원소들의 원자번호 순서와 일치하였다. 0.025M DTPA, pH 8.35에서 분리한 인접 희토류 원소들의 분리값은 3.03~1.25이었으며 그중 Ce/Pr이 3.03으로 최대값을,Eu/Gd은 최소값을 각각 갖는다. 0.025M DTPA 희토류 원소들을 용리하였을 때, pH 8.0~8.6의 넓은 범위에서 비교적 좋은 분리현상을 보였다.

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Al2O3 Free 다성분계 유리의 CF4/O2/Ar 내플라즈마 특성 (CF4/O2/Ar Plasma Resistance of Al2O3 Free Multi-components Glasses)

  • 민경원;최재호;정윤성;임원빈;김형준
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.57-62
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    • 2022
  • The plasma resistance of multi-component glasses containing La, Gd, Ti, Zn, Y, Zr, Nb, and Ta was analyzed in this study. The plasma etching was performed via inductively coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) using CF4/O2/Ar mixed gas. After the reaction, the glass with a low fluoride sublimation temperature and high content of P, Si, and Ti elements showed a high etching rate. On the other hand, the glass containing a high fluoride sublimation temperature component such as Ca, La, Gd, Y, and Zr exhibited high plasma resistance because the etch rate was lower than that of sapphire. Glass with low plasma resistance increased surface roughness after etching or nanoholes were formed on the surface, but glass with high plasma resistance showed little change in surface microstructure. Thus, the results of this study demonstrate the potential for the development of plasma-resistant glasses (PRGs) with other compositions besides alumino-silicate glasses, which are conventionally referred to as plasma-resistant glasses.