• 제목/요약/키워드: $HfO_3$

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효율적 제철폐수의 처리를 위한 희토류 화합물과 칼슘화합물의 운전인자 연구 (Operation Parameters for the Effective Treatment of Steel Wastewater by Rare Earth Oxide and Calcium Hydroxide)

  • 이창용;이상민;김완주;최고열
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.483-489
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    • 2006
  • 희토류 화합물인 $La_{2}O_{3}$$CeO_{2}$ 시약과 이들을 함유하는 희토류 광석을 이용하여 제철 폐수 중의 불소 및 유해 중금속 제거에 대하여 연구하였다. 용액 중 불소에 대한 희토류 원소의 제거 반응기구는 $La^{3+}$$Ce^{4+}$ 등의 양이온이 불소 이온과 불용성 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 기존의 불소 제거에 사용되고 있는 소석회와 비교한 결과 $La_{2}O_{3}$$CeO_{2}$ 의 불소제거 효율이 높았다. HF 용액에서의 제거 효율은 $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $Ca(OH)_{2}$ < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였고, 제철 폐수에서는 $Ca(OH)_{2}$ < $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였다(pH의 영향은 소석회인 경우 pH가 증가할수록 불소제거율이 감소하였다. 세륨화합물과 란탄화합물인 경우는 pH 증가에도 불구하고 불소제거 효율이 증가하는 경향을 보였으나 방류 시 수질조건과 불소제거율을 함께 고려할 때 용액의 적정 pH는 7이 적당하다고 판단된다). 망간제거의 경우, pH 7 이하에서는 소석회가 희토류 화합물보다 우수한 망간제거율을 보였고 pH 10에서는 모든 처리제에 대해서 거의 완벽한 제거특성을 보였다. 총크롬 제거의 경우는 산성 조건에서는 란탄화합물이 가장 높은 불소 제거율을 보였으며 pH 7이상에서는 모든 처리제가 좋은 효율을 보였다.

경주시 양북면 단층암의 원소거동과 광물조성 특성 (Chemical Behaviors of Elements and Mineral Compositions in Fault Rocks from Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea)

  • 송수정;추창오;장천중;장윤득
    • 암석학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.137-151
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    • 2013
  • 단층활동 과정에서 암석 내 화학조성과 광물 조성 간의 연관성을 이해하기 위한 목적으로 경주시 양북면 용당리에 발달하는 단층암에 대하여 XRF, ICP, XRD, EPMA/BSE 분석을 시행하여 단층암 내의 광물 조성 및 원소의 거동 경향성을 파악하였다. 단층암의 대표적인 주성분으로서 $SiO_2$는 61.6~71.0%의 범위로 가장 높은 함량을 나타내며, $Al_2O_3$는 10.8~15.8%이다. $Na_2O$는 0.22~4.63%, $K_2O$는 2.02~4.89%이고, $Fe_2O_3$는 3.80~12.5% 범위로 나타나 단층암 내에서 특히 이들 원소의 편차가 크다. 각력대에서 비지대로 갈수록 감소하는 경향을 나타내는 원소에는 $Na_2O$, $Al_2O_3$, $K_2O$, $SiO_2$, CaO, Ba, Sr 등이 있고, 증가하는 경향을 나타내는 원소에는 $Fe_2O_3$, MgO, MnO, Zr, Hf, Rb 등이 있다. 이러한 화학적 거동은 각력대가 대부분 석영, 장석류와 같은 주요 조암광물로 구성되는 반면, 비지대는 일라이트와 같은 점토광물이 다량 함유되는 것과 밀접한 관련성이 있다. 본 단층대에서는 기존 광물의 변질과 동시에 점토광물이 생성되는 데 있어 단층 활동에 수반된 유체활동이 큰 영향을 끼쳤다. 단층활동 초기에는 파쇄대가 열수의 통로로 작용하는 과정에서, 주원소 및 미량원소, 희토류원소는 기존 광물로부터 용탈되어 높은 원소 유동성을 나타내었으나, 파쇄대 중심부가 비지대로 점차 변화하는 과정에서는 이차적으로 형성된 점토광물로 인해 단층대의 투수성이 감소하고, 점토광물이 풍부해진 비지대 내에 농집되므로 낮은 원소 유동성을 가진 것으로 해석된다.

의성분지(義城盆地)에 분포(分布)하는 백악기(白堊紀) 경상누층군(慶尙累層群)의 셰일에 관(關)한 암석지구화학(岩石地球化學) (Petrogeochemistry of Shales in Cretaceous Gyeongsang Supergroup from the Euiseong Basin, Korea)

  • 이현구;이찬희;김상중
    • 자원환경지질
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    • 제30권1호
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    • pp.1-14
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    • 1997
  • The shales from the Euiseong area are interbedded along the bedding in Cretaceous Gyeongsang Supergroup, which are composed mainly of quartz, plagioclase, K-feldspar and associated with trace amount of biotite, muscovite, chlorite, pyrite, hematite, carbonate and clay minerals. The ratio of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shales from the Shindong Group are ranged from 9.16 to 24.32 and from 1.70 to 5.97, and the Hayang Group ranged from 2.76 to 8.89 and from 0.42 to 2.74, which are negative correlated between $K_2O/Na_2O$ and $Al_2O_3/Na_2O$ against $SiO_2/Al_2O_3$ respectively. Those are suggested that controlled of mineral compositions in shales due to substitution and migration of elements by sedimentation and diagenesis. These shale formation were deposited in basin of terrestrial environments originated from the igneous rocks, and the REE of these rocks are not influenced with diagenesis and hydrothermal alterations on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.43 to 0.62) and Th/U (1.11 to 10.71). The narrow range in trace and REE element characteristics as Co/Th (0.63 to 1.92), La/Sc (1.98 to 5.90), Sc/Th (0.58 to 1.30), V/Ni (0.90 to 3.25), Cr/V (0.45 to 1.78), Ni/Co (1.88 to 6.67) and Zr/Hf (30.04~60.87) of these shales argues for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (6.90 to 17.02), Th/Yb (4.17 to 13.68) and La/Th (1.98 to 5.90), and their origin is explained by derivation from a mixture of intermediate to acidic igneous rocks.

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용액 방법을 사용한 TIZO 박막 트랜지스터 제작 및 전기적 특성 조사

  • 서가;정호용;이세한;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.400-400
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    • 2012
  • 산화물 반도체는 넓은 에너지갭을 가지고 높은 이동성과 높은 투명성을 가지기 때문에 초고 속 박막 트랜지스터(Thin film transistor; TFT)에 많이 응용되고 있다. 그러나 ZnO 및 $In_2O_3$ 산화물 반도체를 박막트랜지스터에 사용할 경우 소자가 불안정하여 전기적 성질이 저하되고 문턱전압의 이동이 일어난다. TFT에 사용되는 산화물 반도체로는 GaInZnO, ZrInZnO, HfInZnO 및 GaSnZnO의 전기적 특성에 관한 연구가 많이 되었다. 그러나 titanium-indium-zinc-oxide (TIZO) TFT에 대한 연구는 비교적 적게 수행 되었다. 본 연구에서는 TFTs의 안정성을 향상하기 위하여 TFT의 채널로 사용되는 TiInZnO를 형성하는데 간단한 제조 공정과 낮은 비용의 용액 증착방법을 사용하였다. 졸-겔 전해액은 Titanium (IV) isopropoxide $[Ti(OCH(CH_3)_2)_4]$, 0.1 M Zinc acetate dihydrate $[Zn(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O]$ 그리고 indium nitrate hydrate $[In(NO_3)_3{\cdot}xH_2O]$을 2-methoxyethanol의 용액에 합성하였다. $70^{\circ}C$에서 한 시간 동안 혼합 하였다. Ti의 몰 비율은 10%, 20% 및 40% 로 각각 달리하여 제작하였다. $SiO_2$층 위에 2,500 rpm 속도로 25초 동안 스핀 코팅하여 TFT를 제작하였다. TIZO 박막에 대한 X-선 광전자 스펙트럼 관측 결과는 Ti 몰 비율이 증가함에 따라 Ti 2p1/2피크의 세기가 증가함을 보여주었다. TiZO 박막에 Ti 원자를 첨가하면 $O^{2-}$ 이온이 감소하기 때문에 전하의 농도가 변화하였다. 전하 농도의 변화는 TiZO 채널을 사용하여 제작한 TFT의 문턱전압을 양 방향으로 이동 하였으며 off-전류를 감소하였다. TiZO 채널을 사용하여 제작한 TFT의 드레인 전류-게이트 전압 특성은 on/off비율이 $0.21{\times}107$ 만큼 크며 이것은 TFT 소자로서 우수한 성능을 보여주고 있다.

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진공 플라즈마 스프레이 공정을 이용한 W계 복합 코팅층의 제조 및 특성 연구 (Manufacturing and Properties of Low Vacuum Plasma Sprayed W-Carbide Hybrid Coating Layer)

  • 조진현;진영민;안지훈;이기안
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.226-237
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    • 2011
  • W-ZrC and W-HfC composite powders were fabricated by the Plasma Alloying & Spheroidization (PAS) method and the powders were sprayed into hybrid coating layers by using Low Vacuum Plasma Spray (LVPS) process, respectively. Microstructure, mechanical properties, and ablation characteristics of the fabricated coating layers were investigated. The LVPS process led to successful production of W-Carbide hybrid coatings, approximately 400 ${\mu}M$ or above in thickness. As the substrate preheating temperature increased from $870^{\circ}C$ to $917^{\circ}C$, the hardness of the W-ZrC coating layer increased due to decreased porosity. Vickers hardness showed higher value (about 108.4 HV) in W-ZrC hybrid coating material compared to that of W-HfC while adhesive strength was found to be similar in both coating layers. The plasma torch test revealed good ablation resistance of the W-Carbide hybrid coating layers. The relatively high performance W-ZrC coating layer at the elevated temperature is thought to be attributed to both the strengthening effect of ZrC particle remained in the layer and the formation of ZrO2 phase with high temperature stability.

Development of a Fluoride-Selective Electrode based on Scandium(III) Octaethylporphyrin in a Plasticized Polymeric Membrane

  • Kang, Young-Jea;Lutz, Christopher;Hong, Sung-A;Sung, Da-Yeon;Lee, Jae-Seon;Shin, Jae-Ho;Nam, Hak-Hyun;Cha, Geun-Sig;Meyerhoff, Mark E.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1601-1608
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    • 2010
  • A scandium(III) porphyrin-based fluoride-selective potentiometric sensor and its application in the analysis of hydrofluoric acid is described. Scandium(III) octaethylporphyrin, an ionophore recently developed for the optical fluoride sensor, was employed as a host molecule for the selective binding with fluoride in the plasticized PVC membrane. Nernstian response for $F^-$ between $10^{-4.6}$ to $10^{-1}$ M was observed at a glycine-phosphate buffer (pH 3.0). The selectivity pattern was observed as $F^-$, salicylate $\gg$ $SCN^-$ > $Cl^-$, $Br^-$, $NO_3{^-}$, $ClO_4{^-}$, which is consistent with the binding constant data measured in the plasticized PVC membrane based on a sandwich membrane method. This highly selective and reversible fluoride-sensitive electrode was employed for the analysis of hydrofluoric acid (HF). A disposable differential-type HF sensor was fabricated on the screen-printed electrode and demonstrated its ability to detect the neutral HF in the acidic solution.

AZ91 마그네슘 합금의 PEO 피막 형성거동에 미치는 HF전처리의 영향 (Effect of pre-treatment of AZ91 Mg alloy in HF solution on PEO film formation behavior)

  • 권두영;송풍근;문성모
    • 한국표면공학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.184-193
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    • 2021
  • This study demonstrates formation behavior and morphological changes of PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) films on AZ91 Mg alloy as a function of pre-treatment time in 1 M HF solution at 25 ± 1 ℃. The electrochemical behavior and morphological changes of AZ91 Mg alloy in the pre-treatment solution were also investigated with pre-treatment time. The PEO films were formed on the pre-treated AZ91 Mg alloy specimen by the application of anodic current 100 mA/cm2 of 300 Hz AC in 0.1 M NaOH + 0.4 M Na2SiO3 solution. Vigorous generation of hydrogen bubbles were observed upon immersion in the pre-treatment solution and its generation rate decreased with immersion time. It was also found that 𝛽-Mg17Al12 in AZ91 Mg alloy was dissolved and a protective thin film of MgF2 was formed on the AZ91 Mg alloy surface during the pre-treatment process in the 1 M HF solution. PEO film did not grow on the AZ91 Mg alloy specimen when the surface was not pre-treated and irregular PEO films with nodular defects were formed for the specimens pre-treated up to 1 min. Uniform PEO films were formed when the AZ91 Mg alloy specimen was pre-treated more than 3 min. The growth rate of PEO films on AZ91 Mg alloy increased significantly with increasing pre-treatment time.

Trench구조와 산화물 고유전체에 따른 Trench MIM Capacitor S-Parameter 해석 (S-Parameter Simulation for Trench Structure and Oxide High Dielectric of Trench MIM Capacitor)

  • 박정래;김구성
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.167-170
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    • 2021
  • Integrated passive device (IPD) technology has emerged with the need for 5G. In order to integrate and miniaturize capacitors inside IPD, various studies are actively performed using high-k materials and trench structures. In this paper, an EM(Electromagnetic) simulation study was performed by applying an oxide dielectric to the capacitors having a various trench type structures. Commercially available materials HfO2, Al2O3, and Ta2O5 are applied to non, circle, trefoil, and quatrefoil type trench structures to confirm changes in each material or structure. As a result, the bigger the capacitor area and the higher dielectric constant of the oxide dielectric, the insertion loss tended to decrease.

Atomic Layer Deposition of Nitrogen Doped ZnO and Application for Highly Sensitive Coreshell Nanowire Photo Detector

  • 정한얼;강혜민;천태훈;김수현;김도영;김형준
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.26.1-26.1
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    • 2011
  • We investigated the atomic layer deposition (ALD) process for nitrogen doped ZnO and the application for n-ZnO : N/p-Si (NW) coaxial hetero-junction photodetectors. ALD ZnO:N was deposited using diethylzinc (DEZ) and diluted $NH_4OH$ at $150^{\circ}C$ of substrate temperature. About 100~300 nm diameter and 5 um length of Si nanowires array were prepared using electroless etching technique in 0.108 g of $AgNO_3$ melted 20 ml HF liquid at $75^{\circ}C$. TEM images showed ZnO were deposited on densely packed SiNW structure achieving extraordinary conformality. When UV (360 nm) light was illuminated on n-ZnO:N/p-SiNW, I-V curve showed about three times larger photocurrent generation than film structure at 10 V reverse bias. Especially, at 660 nm wave length, the coaxial structure has 90.8% of external quantum efficiency (EQE) and 0.573 A/W of responsivity.

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퇴비화 과정중 전처리방법에 따른 중금속함량의 변화 (Effect of Pre-treatment Methods on Heavy Metals Analysis of organic Solid Wastes during Composting)

  • 박준석;안병구;하은아
    • 유기물자원화
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    • 제10권2호
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    • pp.117-124
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    • 2002
  • 본 연구는 퇴비화 과정 중 일어나는 중금속의 변화를 살펴보고 시료 전처리 방법이 중금속 농도에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. 전처리 방법으로는 건식, $HNO_3-HClO_4$, aqua-regia, 염산환류, $HNO_3-HClO_4-HF$, 습식가압 분해방법을 시용하였으며, 습식가압 분해방법에서는 각각 $HNO_3$, HCl, $HNO_3(2+1)$의 세 가지 산을 시용하였다. 표준물질 SRM 2781에 대한 시험결과 Cr과 Zn의 회수율은 50-60% 정도로 낮았고, Ni은 100% 이상으로 가장 높았으며, Cd과 Cu는 80-90% 수준이었으며, 건식분해 방법은 회수율이 가장 낮았다. 퇴비원료 물질에 대한 시험에서 습식가압 분해방법은 다른 방법보다 3-4배 이상 높은 Cd농도가 검출되었으며, 건식분해 방법의 회수율은 전반적으로 가장 낮은 회수율을 나타내었다. 퇴비화 기간동안 Cd은 습식가압분해 방법에서 가장 높은 농도가 검출되었다. Cr은 건식분해방법에서 Cu는 aqua-regia분해와 염산환류분해에서 가장 낮게 검출되었다. Pb과 Zn은 중금속 항목중에서 분해방법간 차이가 적었다. Ni은 건식분해에서 다른 방법에 비하여 약 2-6배정도까지 낮게 검출되었다.

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