• Resources Recycling
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.18-22
• /
• 1999

In order to utilize incineration fly ash of industrial wastes as resources, we present the recovery and separation of metals included in the fly ash by leaching with aqueous solution A great quantity of Cu, Pb, and Zn as well as a small amount oftoxic heavy metals are contained in the leach liquor of the fly ash, and the concentration of the ingredients of the fly ash depends on the industrial wastes which are fed into incinerators. In this paper, sequential Ieachiog operations are conducted using $H_2O$, $H_2SO_4$, $(NH_4)_2CO_3$ and NaOH as Icachants. Water soluble copper salt was leached by $H_2O$, Zn and Pb were separated by the NaOH leach liquor, and water insoluble copper was selectively leached as chelate ion with the $(NH_4)_2CO_3$ leach liquor of the third Ieaehant. Results show that the reduction percent of the fly ash in the leaching steps using $H_2O$, $H_2SO_4$, and $(NH_4)_2CO_3$ is 77%, and the other leaching procedures lose the weight of fly ash by above 60%.

• Korean Journal of Food Science and Technology
• /
• v.29 no.2
• /
• pp.211-217
• /
• 1997

The physical and chemical stability of anthocyanins from a Korean pigmented rice variety was investigated at various conditions of pH, temperature, metal ion, sugar, organic acid and light. The anthocyanin pigments were relatively stable with half-lives of 36 days (pH 2.0) and 17 days (pH 3.0), while they were decomposed in a day at neutral and basic pH of 7.0 and 9.0 at $25^{\circ}C$. The anthocyanins also showed high thermal stability at pH 3.0; the half-lives were 7.4 hr, 23.6 hr and 96.3 hr at $95^{\circ}C,\;75^{\circ}C\;and\;50^{\circ}$, respectively. Addition of di- and tri-valent metal ions at pH 3.0 resulted in the increase of color intensity and stability throughout 21 days of storage periods at $25^{\circ}C$. Most sugars added accelerated the degradation of anthocyanin pigments, so that fructose showed the greatest degradation effect on the pigments. Addition of citric acid at pH 3.0 increased stability of anthocyanins, while tartaric acid decreased stability. The anthocyanins were very sensitive on light irradiation with a degradation half-life of 14 hr under 20,000 lux-light dosage at pH 3.0.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.291-299
• /
• 2001

A method of separation and purification of Sm for quantitation of Sm isotopes from various fission products in PWR spent nuclear fuels has been studied. Simulated solution containing inactive metal ions(Cs, Ba, Gd, Eu, Sm and Nd) in place of radioactive fission products was prepared. Sm was separated with 0.5 M $HNO_3$/80% MeOH after washing with 1 M $HNO_3$/90% MeOH on AG $1{\times}8$, anion exchange resin. Sm was purified on cation exchange resin, AG $50W{\times}8$, pretreated with 0.2 M alpha-hydroxisobutyric acid(pH 4.5-4.6) to remove Ba causing isobaric effect Sm from PWR spent fuel. As a result of mass spectrometric measurement, eluted Sm portion did not include isobars form other elements such as Gd, Eu, Pm, Nd and BaO. The contents of Sm and its isotopes($^{147}Sm$, $^{148}Sm$, $^{149}Sm$, $^{150}Sm$, $^{151}Sm$, $^{152}Sm$ and $^{154}Sm$) in spent fuel were determined by isotope dilution mass spectrometric method spiking $^{154}Sm$.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.207-215
• /
• 1986

A new method was proposed to improve removal of nitrogen oxides $(NO_x)$ in exhaust gas by the reduction method using ammonia. At the relative humidity of 60%, 50 ppm of $NO_x$ was decomposed at the rate of 1% per hour in the reaction chamber. On the other hand, by adding $NH_3$ which was 5 times more concentrated than NOx, the decomposition rate increased to 6% per hour for 50 ppm $NO_x$ and 10% per hour for 20ppm $NO_x$. Within the actual exhausted gases, the decomposition rate of $NO_x$ reached the maximum 15% per hour because of coexisted reducing gases, such as hydrocarbon and carbon monoxide, and excess humidity containing trace metal ions. In the presence of acidic $SO_2$ gas, the decomposition rate of $NO_x$ decreased. The decomposition of $NO_x$ seems to be caused by the mist which is added to the system, and $NH_3$ in the mist which reduces $NO_x$.

• Resources Recycling
• /
• v.32 no.1
• /
• pp.21-32
• /
• 2023

Because the application of lithium has gradually increased for the production of lithium ion batteries (LIBs), more research studies about recycling using solvent extraction (SX) should focus on Li⁺ recovery from the waste solution obtained after the removal of the valuable metals nickel, cobalt and manganese (NCM). The raffinate obtained after the removal of NCM metal contains lithium ions and other impurities such as Na ions. In this study, we optimized a selective SX system using di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) as the extractant and tri-n-butyl phosphate (TBP) as a modifier in kerosene for the recovery of lithium from a waste solution containing lithium and a high concentration of sodium (Li⁺ = 0.5 ~ 1 wt%, Na⁺ = 3 ~6.5 wt%). The extraction of lithium was tested in different solvent compositions and the most effective extraction occurred in the solution composed of 20% D2EHPA + 20% TBP + and 60% kerosene. In this SX system with added NaOH for saponification, more than 95% lithium was selectively extracted in four extraction steps using an organic to aqueous ratio of 5:1 and an equilibrium pH of 4 ~ 4.5. Additionally, most of the Na⁺ (92% by weight) remained in the raffinate. The extracted lithium is stripped using 8 wt% HCl to yield pure lithium chloride with negligible Na content. The lithium chloride is subsequently treated with high purity ammonium bicarbonate to afford lithium carbonate powder. Finally the lithium carbonate is washed with an adequate amount of water to remove trace amounts of sodium resulting in highly pure lithium carbonate powder (purity > 99.2%).

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.36 no.3
• /
• pp.177-189
• /
• 2003

The main purposes of this study are to utilize mineralogical studies such as optical microscope, XRD and SEM/EDS analyses to characterize the oxidation of sulfide minerals and the mechanisms controlling the movement of dissolved metals from waste rocks at the abandoned Seobo mine. Mineralogical research of the waste rocks confirms the presence of anglesite, covellite, goethite, native sulfur and nsutite as secondary minerals, suggesting that these phases control the dissolved concentrations of As, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn. The dissolved metals are precipitated, adsorbed and/or coprecipitated with(or within) Fe(Mn)-hydroxides and Mn(Fe)-hydroxides. The main phases of secondary mineral, Fe-hydroxide, can be classified as amorphous or poorly crystalline and more crystallized phases(e.g. goethite) by crystallinity. Amorphous or poorly crystalline Fe-hydroxide has relatively high As contents(9-24 wt.%). This poorly crystalline Fe-hydroxide changes toward more crystallized phase(e.g. goethite) which contains relatively low As(0.6-7.7 wt.%). These results are mainly due to the progressive release of As with the crystallization evolution of the As-trapping poorly crystalline Fe-hydroxides. It is also attributed to the differences of specific surface areas between the poorly crystalline Fe-hydroxides and well crystallized phases. The dissolved metals from waste rocks at Seobo mine area are naturally attenuated by a series of precipitation(as Fe, Mn, Cu, Pb), coprecipitation(Fe, Mn) and adsorption(As, Cu, Pb, An) reactions. The results of mineralogical researches permit to assess the environmental impacts of mine waste rocks in the areas, and can be used as a useful data to lay available mine restoration plan.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.38-44
• /
• 2004

The iron doped colossal magnetoresistance materials with La-Ba-Mn-O perovskites structure have been synthesized by chemical reaction of sol-gel methods. Their crystallographic and magnetic properties have been studied with x-ray diffraction, VSM, RBS, Mossbauer spectroscopy, and magnetoresistance measurements. The crystal structure of the La$\_$0.67/Ba$\_$0.33/Mn$\_$0.99/Fe$\_$0.01/ $O_3$ at room temperature was determined to be orthorhombic of Pnma. The lattice parameters a$\_$0/ and c$\_$0/ increased gradually, but b$\_$0/ deceased with increase of iron substitution. The magnetization and coercivity deceased, also the Curie temperature decreased from 360 K as x increased from 0.00 to 0.05. Magnetoresistence measurements were carried out, and the maximum MR ($\Delta$$\rho$/$\rho$(0)) was observed at 281 K, about 9.5 % in 10 kOe. The temperature of maximum resistance (R$\_$MAX/) decreased with increasing substitution of Fe ions and a semiconductor-metal transition temperature (T$\_$SC-M/) decreased too. This phenomena show that ferromagnetic transition temperature decreased by substituting Fe for Mn ions, it decreases double exchange interaction. This result accords with magnetic structure of neutron diffraction. Mossbauer spectra of La$\_$0.67/Ba$\_$0.33/Mn$\_$0.99/Fe$\_$0.01/ $O_3$were taken at various temperatures ranging from 15 to 350 K. With lowering temperature of the sample, two magnetic phases were increased and finally it showed the two sharp sextets of spectra at 15 K. The isomer shift at all temperature range is about 0.3 mm/s relative to Fe metal, which means that both Fe ions are Fe$\^$3+/ states.Fe$\^$3+/ states.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.253-253
• /
• 2016

최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.214.1-214.1
• /
• 2015

Thin-film transistors (TFTs)의 채널층으로 널리 쓰이는 indium-gallium-zinc oxide (IGZO)는 높은 전자 이동도(약 10 cm2/Vs)를 나타내며 유기 발광 다이오드디스플레이(OLED)와 대면적 액정 디스플레이(LCD)에 필수적으로 사용되고 있다. 하지만, 이러한 재료는 우수한 TFT의 채널층의 특성을 가지는 반면, ZnO 기반 재료이기 때문에 소자 구동에서의 안정성은 가장 큰 문제로 남아있다. 따라서 최근, IGZO layer의 특성을 향상시키기 위한 연구가 다양한 방법으로 시도되고 있다. IGZO의 조성비를 조절하여 전기적 특성을 최적화거나 IGZO layer의 조성 중 Ga을 다른 금속 메탈로 대체하는 연구도 이루어지고 있다. 그러나 IGZO에 미량의 도펀트를 첨가하여 박막 특성 변화를 관찰한 연구는 거의 진행되지 않고 있다. 산화물 TFTs의 전기적 특성과 안정성은 산소 함량에 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있으며, 더욱이 TFT 채널층으로 쓰이는 IGZO 박막의 고유한 산소 공공은 디바이스 작동 중 열적으로 활성화 되어 이온화 상태가 될 때 소자의 안정성을 저하시키는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 낮은 전기 음성도(1.22)와 표준전극전위(-2.372 V)를 가지며 산소와의 높은 본드 엔탈피 값(719.6 kJ/mol)을 가짐으로써 산소 공공생성을 억제할 것으로 기대되는 yttrium을 IGZO의 도펀트로 도입하였다. 따라서 본 연구에서는 Y-IGZO의 박막 특성 변화를 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron co-sputtering법으로 IGZO 타깃(DC)과 Y2O3 타깃(RF)를 이용하여 기판 가열 없이 동시 방전을 이용해 non-alkali glass 기판 위에 증착 하였다. IGZO 타깃은 DC power 110 W으로 고정하였으며 Y2O3 타깃에는 RF Power를 50 W에서 110 W까지 증가시키면서 Y 도핑량을 조절하였다. Working pressure는 고 순도 Ar을 20 sccm 주입하여 0.7 Pa로 고정하였다. 모든 실험은 $50{\times}50mm$ 기판 위에 총 두께 $50nm{\pm}2$ 박막을 증착 하였으며, 그 함량에 따른 전기적 특성 및 광학적 특성을 살펴보았다. 또한, IGZO 박막 제조 시 박막의 안정화를 위해 열처리과정은 필수적이다. 하지만 본 연구에서는 열처리를 진행하지 않고 Y-IGZO의 안정성 개선 여부를 보기 위하여 20일 동안 상온에서 방치하여 그 전기적 특성변화를 관찰하였다. 나아가 Y-IGZO 채널 층을 갖는 TFT 소자를 제조하여 소자 구동 특성을 관찰 하였다. Y2O3 타깃에 가해지는 RF Power가 70 W 일 때 Y-IGZO박막은 IGZO박막과 비교하여 상대적으로 캐리어 밀도는 낮은 반면 이동도는 높은 최적 특성을 얻을 수 있었다. 상온방치 결과 Y-IGZO박막은 IGZO박막에 비해 전기적 특성 변화 폭이 적었으며 이것은 Y 도펀트에 의한 안정성 개선의 결과로 예상된다. 투과도는 Y 도핑에 의하여 약 1.6 % 정도 상승하였으며 밴드 갭 내에서 결함 준위로 작용하는 산소공공의 억제로 인한 결과로 판단된다.

• Resources Recycling
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.31-37
• /
• 2012

As a recovery of elemental silicon from the sludge of Si wafer process, a process of mechanical separation-chlorine roasting-electrolysis has been suggested. The silicon sludge consisted of Si, SiC, machine oil, and metallic impurities. The oil and metal impurities was removed by mechanical separation. The Si-SiC mixture was converted to silicon chloride by chlorine roasting at $1000^{\circ}C$ for 1 hr and the silicon chloride was dissolved into an ionic liquid of $[Bmpy]Tf_2N$ as an electrolyte. Cyclic voltammetry results showed an wide voltage window of pure $[Bmpy]Tf_2N$ and a reduction peak of elemental Si from $[Bmpy]Tf_2N$ dissolved $SiCl_4$ on Au electrode, respectively. The silicon deposits could be prepared on the Au electrode by the potentiostatic electrolysis of -1.9 V vs. Pt-QRE. The elemental silicon uniformly electrodeposited was confirmed by various analytical techniques including XRD, FE-SEM with EDS, and XPS. Any impurity was not detected except trace oxygen contaminated during handling for analysis.