• 제목/요약/키워드: $M\"{o}ssbauer$ spectroscopy

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One-step microwave synthesis of magnetic biochars with sorption properties

  • Zubrik, Anton;Matik, Marek;Lovas, Michal;Stefusova, Katarina;Dankova, Zuzana;Hredzak, Slavomir;Vaclavikova, Miroslava;Bendek, Frantisek;Briancin, Jaroslav;Machala, Libor;Pechousek, Jiri
    • Carbon letters
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    • 제26권
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    • pp.31-42
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    • 2018
  • Adsorption is one of the best methods for wastewater purification. The fact that water quality is continuously decreasing requires the development of novel, effective and cost available adsorbents. Herein, a simple procedure for the preparation of a magnetic adsorbent from agricultural waste biomass and ferrofluid has been introduced. Specifically, ferrofluid mixed with wheat straw was directly pyrolyzed either by microwave irradiation (900 W, 30 min) or by conventional heating ($550^{\circ}C$, 90 min). Magnetic biochars were characterized by X-ray powder diffraction, $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy, textural analysis and tested as adsorbents of As(V) oxyanion and cationic methylene blue, respectively. Results showed that microwave pyrolysis produced char with high adsorption capacity of As(V) ($Q_m=25.6mg\;g^{-1}$ at pH 4), whereas conventional pyrolysis was not so effective. In comparison to conventional pyrolysis, one-step microwave pyrolysis produced a material with expressive microporosity, having a nine times higher value of specific surface area as well as total pore volume. We assumed that sorption properties are also caused by several iron-bearing composites identified by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy ([super] paramagnetic $Fe_2O_3$, ${\alpha}-Fe$, non-stoichiometric $Fe_3C$, ${\gamma}-Fe_2O_3$, ${\gamma}-Fe$) transformed from nano-maghemite presented in the ferrofluid. Methylene blue was also more easily removed by magnetic biochar prepared by microwaves ($Q_m=144.9mg\;g^{-1}$ at pH 10.9) compared to using conventional techniques.

KFeO2 분말의 제조 및 뫼스바우어 분광학 연구 (Crystallographic and Magnetic Properties of KFeO2)

  • 문승제;심인보;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.38-42
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    • 2007
  • 단일상의 $KFeO_2$ 분말을 ball-mill법을 이용하여 제조 하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x-선 회절법, 중성자 회절 실험, 뫼스바우어 분광법으로 연구 하였다. x-선 및 중성자 회절실험 분석 결과 $KFeO_2$ 시료의 결정구조는 격자상수 $a_0=5.557{\AA},\;b_0=11.227{\AA},\;c_0=15.890{\AA}$을 갖는 단일상의 orthorhombic구조로 분석 되었다. 또한 시간변화에 따른 $KFeO_2$의 강한 흡습성으로 인한 급격한 변화를 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 스펙드럼 결과 1 set(6-line)으로 분석되었다. 극저온(4.2 K)과 상온에서의 초미세자기장값(hyperfine field)은 각각 519, 489 kOe이었으며, 이성질체 이동치(isomer shift)는 0.19, 0.05 mm/s로 나타났다. $KFeO_2$의 스핀과 여기에 의한 T/Tc<0.7 이하의 초미세자기장 $H_{hf}(T)$의 변화는 $[H_{hf}(T)-H_{hf}(0)]/H_{hf}(0)=-0.16(T/Tc)^{3/2}-0.25(T/Tc)^{5/2}$로 얻어졌다.

좌약제조를 위해 사용되는 자기물질 충전재에 대한 연구 (Mossbauer Research of the Magnetic Filler for Suppositories)

  • 도태성;김응찬;남효덕;최세곤
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.440-442
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    • 1997
  • The properties of magnetic suppositories used in medicine has been tested with M ssbauer spectroscopy methods. The experiments were carried out on magnetic rectal suppositories containing parmadine and fine-dispersed ferrite powder BaO.nFe$_2$O$_3$as a magnetic filler. According to the data on the value of effective magnetic field on $^{57}$ Fe nuclei in ferrite magnetic sublattices, the stoichiometric n-number equals approximately 5.5; this vague corresponds to the composition range of optimal magnetic properties.

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${Ni_{1-x}}{Cd_x}{FeAlO_4}$의 Mossbauer 효과 (M ssbauer effect of ${Ni_{1-x}}{Cd_x}{FeAlO_4}$)

  • 고정대;홍성락
    • 한국재료학회지
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    • 제11권10호
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    • pp.859-862
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    • 2001
  • The crystal structure and magnetic properties of the $Ni_{1-x} Cd_xFeAlO_4$(0$\leq$x$\leq$0.5) have been investigated by means of X-ray diffractometry and Mossbauer spectroscopy. The samples($0\leq$x$\leq$0.5) have been prepared by the ceramic sintering method. The X-ray diffraction pattern shows that the crystal structure of the samples is a cubic spinel type. The lattice constant has been found by extrapolation using the Nelson- Riley function and it increases slightly from $8.321{\AA}$ to $8.410{\AA}$ with Cd concentration. The Mossbauer spectra for x<0.4 show a superposition of two sextets and a paramagnetic doublet at room temperature. The cation distribution for x=0 was determined to be $[Fe_{0.75}Al_{0.25}]^A[NiFe_{0.25}Al_{0.75}^BO_4$. The superparamagnetic doublet for x< 0.4 seems to be due to A1 ion in tetrahedral site by the superparamagnetic clustering effect.

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Effect of Preparation on Structure and Magnetic Properties of ZnFe2O4

  • Niyaifar, Mohammad
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권2호
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    • pp.101-105
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    • 2014
  • In this work, Zinc ferrite nanoparticles have been prepared by various methods, conventional (ZC), mechanochemical processing (ZM) and Sol-Gel (ZS) method, to compare their structural and magnetic properties. The cation distribution obtained from XRD shows the degrees of inversions are 4%, 14.8%, and 16.4% from the normal $ZnFe_2O_4$ structure. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) confirms changes in cation distribution of $ZnFe_2O_4$ fabricated by sol-gel and mechanochemical processing. The $^{57}Fe$ M$\ddot{o}$ssbauer spectra of the samples were recorded at room temperature. The spectra exhibit a line broadening. The magnetic properties of the samples were studied by vibration sample magnetometer (VSM) at room temperature and the results show that the sample ZM has ferrimagnetic behaviour.

침상형 Fe-Co 합금입자에서 조성이 초미세자기장에 미치는 효과 (Effects of Composition on Magnetic Hyperfine Field of Acicular Fe-Co Alloy Particles)

  • 박재윤;박용환
    • 한국자기학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-5
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    • 1998
  • 침상형 Fe-Co 합금입자는 고밀도 기록용 자성분말로 응용이 기대되는 재료이다. Co 조성변화에 따른 자기적 성질 중 특히 최미세자기장에 미치는 효과를 Mossbauer 분광법과 투과 전자현미경 (TEM), 그리고 X-선 회절실험 등을 이용하여 조사하였다. 침상형 FenCo(n=5,4,3,2) 합금입자는 화학적 공침법으로 제조하였고, silica 코팅 후에 수소분위가에서 환원 처리하였다. 결정구조는 모든 조성 영역에 걸쳐 체심입방구조로서 Co 조성값의 증가와 함께 격자상수 값은 감소하였다. Mossbauer 분광 실험을 통하여 Co 조성 증가에 기인된 Co 원자들의 국부적 분포 변화는 초미세 자기장 값의 감소를 초래하였다.

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Mössbauer Study of Ti0.9957Fe0.01O2

  • Kim, Eng-Chan;Moon, S.H.;Woo, S.I.;Kim, H.D.;Kim, B.Y.;Cho, J.H.;Joh, Y.G.;Kim, D.H.
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.106-108
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    • 2005
  • The rutile polycrystal $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ prepared with $^{57}Fe$ enriched iron have been studied by $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy, X-ray diffraction and VSM. The $M\ddot{o}ssbauer$ spectrum of $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ consists of a ferromagnetic and a paramagnetic phase over all temperature ranging from 4 to 300 K. Isomer shifts indicate $Fe^{2+}$ for the ferromagnetic phase, but $Fe^{3+}$ for the paramagneic phase of $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ sample. It is noted that the magnetic hyperfine field of ferromagnetic phase had the value about 1.48 times as large as that of $\alpha$-Fe. The XRD data for $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ showed a pure rutile phase with tetragonal structures without any segregation of Fe into particulates within the instrumental resolution limit The magnetic hysteresis (M-H) curve at room temperature showed an obvious ferromagnetic behavior and the magnetic moment per Fe atom under the applied field of 1 T was estimated to be about $0.71{\mu}_B$, suggesting a low spin configuration of Fe ions.

Ba-Ferrite 단결정의 자기적 특성에 관한 뫼스바우어 분광학적 연구 (Mössbauer Studies of the Magnetic Properties in Ba-ferrite Single Crystal)

  • 서정철;지성훈;홍양기
    • 한국자기학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.60-64
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    • 2007
  • Ba-ferrite 단결정을 제조하여 자기적 성질을 Mossbauer 분광법으로 연구하였다. 단결정 시료를 c-축 방향으로 얇게 절단하고 그 면에 감마선을 조사한 결과 결정 전체에 걸쳐 Fe 이온의 스핀 방향이 c-축과 일치함을 확인하였다. 온도에 따른 초미세자기장의 감소 추세는 입자상태와 거의 비슷하였으며 결정 내 Fe원자의 이온 상태 역시 일치하였다. 결정구조는 Magnetoplumbite로서 결정상수는 $a_0=5.892{\AA},\;b_0=5.892{\AA},\;c_0=23.198{\AA}$로 정되었으며 그 외의 다른 상은 존재하지 않는 것으로 나타났다. $M\"{o}ssbauer$ spectrum은 결정 내에 존재하는 Fe의 자리에 따라 5의 각각의 다른 subspectrum이 존재하였는데 감마선의 방향이 c-축과 일치하여 모든 자리에서 4개의 공명흡수선 만이 존재하였다. 따라서 결정의 형태는 전체적으로 단일상으로 형성되었음을 확인하였고 여분의 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 등은 존재하지 않음을 명확히 하였다. 자기이력곡선을 통하여 실온상태에서 포화자기모멘트는 70.71 emu/g, 보자력이 320 Oe의 값으로 측정되었다.

Perovskite $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ (X = 0.0, 0.5)의 Mossbauer연구 (Mossbauer Studies of Perovskite $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ (X = 0.0, 0.5))

  • 엄영랑;김철성;서정철;오영제
    • 한국자기학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.67-73
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    • 1998
  • perovskite Gd1-xSrxFeO3-y(x=0.0, 0.5) 시료의 결정학적 및 자기적 성질을 X-ray 회절과 Mossbauer 분광법 및 VSM를 이용하여 연구하였다. 결정 구조는 모두 orthorhormcis 구조를 가지며 Gd0.5Sr0.5FeO3-y의 격자상수는 a0=5.53$\AA$, bo=5.608$\AA$, C0=7.724$\AA$이었다. Gd1-xSrxFeO3-y(x=0.0, 0.05,)의 Mossbauer 실험을 4.2K부터 690K 온도 영역에서 수행하였고 Neel 온도는 GdFeO3 는 690K로 Gd0.5Sr0.5FeO3-y는 515K로 결정 하였다. GdFeO3 시료의 이온 상태는 Fe3+임을 알 수 있었고 Brillouin 함수값S=5/2를 만족하며 팔면체 자리를 나타내고 있다. Mossbauer spectrum과 Mohrdua 분석에 의해 Gd0.5Sr0.5FeO3-y 시료는 Fe3+와 Fe4+이온이 공존하여 존재합을 알았다.

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