• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.162-162
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• 2008

세리아는 고체 산화물 연료전지(SOFC, solid oxide fuel cell)의 전해질 재료와CMP( chemical mechanical polishing) 슬러리 재료, 자동차의 3원 촉매, gas sensor, UV absorbent등 여러 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 세리아의 입자의 크기와 형상을 조절하여 성능 및 물성을 향상시켜 보다 넓은 분야의 활용을 하고자 실험을 실시하였다. 세리아 합성에 사용되는 전구체인 cerium carbonate의 특성이 세리아 분말의 물리화학적 특성에 직접적인 영향을 주기 때문에 전구체의 합성 단계에서 형상과 크기를 조절하고자 하였다. 세륨염으로 cerium nitrate hexahydrate, 균일침전반응을 할 수 있는 urea를 침전제로 사용하였다. 반응 용매의 유전상수를 조절하고 반응의 과포화도 변화를 이용하기 위하여 에탄올을 첨가하여 입자의 크기 및 형상을 조절, cubic형태의 $Ce_2O(CO_3)_2{\cdot}H_2O$ 결정상을 가지는 세리아 전구체를 합성하였다. 이렇게 생성된 전구체를 $1000^{\circ}C$에서 2시간동안 하소하여 세리아를 합성하고 반응시간, 농도, 에탄올의 함량 변화에 대해 XRD, FE-SEM, particle size analyzer, micropore physisorption analyzer 분석을 통하여 입자의 결정상과 형상, 입도 분포 및 기공분포 등을 반응인자의 변화에 따라 비교 및 해석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.499-502
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• 2008

고정층반응기에서 니켈이 치환된 하이드로탈사이트($Ni_3Mg_3Al_2(CO_3)(OH)_{{16}{\cdot}n}H_2O$ ; n=3$\sim$5)를 합성하고 여기에 세리아를 첨가 후 소성하여 얻은 촉매를 사용하여($Ce_xNi_3$-HTlc ; x=0.3$\sim$1.2) 메탄의 부분산화 반응실험을 수행하였다. 세리아가 첨가되지 않은 촉매는 반응 초기 활성이 세리가가 소량 첨가된 ($Ce_{0.3}Ni_3$-HTlc) 촉매보다 우수하였으나 장시간 반응에서는 차차 활성이 저하되었으나, $Ce_{0.3}Ni_3$-HTlc의 활성은 30시간까지 일정하게 유지 되었다. 세리아 함량이 많아 질수록 촉매 활성은 점차 저하되었으며, $Ce_{1.2}Ni_3$-HTlc 는 촉매활성이 매우 낮았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.4
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• pp.678-683
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• 2012

Ceria is one of the most important catalytic materials which can be used in three-way catalysts, waste water treatment, petroleum refining, etc. So far, many methods have been studied to produce ceria nanoparticles. In this study, ceria nanoparticles were prepared via solvothermal synthesis using supercritical methanol in short reaction time using a batch reactor. The size of synthesized ceria nanoparticles in supercritical methanol is 6 nm without capping agent, which is smaller than that made in supercritical water at the same conditions of $400^{\circ}C$ and 30 MPa. Size difference results from density and critical point difference between water and methanol and slow reaction rate at the surface of ceria particles in supercritical methanol which reduces crystal growth rate. Several organic compounds were added to modify the surface of ceria nanoparticles, and in-situ surface modification was confirmed by FT-IR and TGA analysis. Surface modified ceria nanoparticles have excellent dispersibility in organic solvent. Size and shape of surface modified ceria particles can be controlled by adjusting molar ratio of modifier to precursor and selection of modifier.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.23 no.2
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• pp.79-85
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• 2008

본 연구에서는, 세리아($CeO_2$), 실리카($SiO_2$) 및 티타늄($TiO_2$) 나노입자의 유전독성과 생태독성 평가를 위하여 바이오 모니터링에 널리 이용되는 수생생태 감시종인 Daphnia magna를 사용하였다. 합성한 나노입자 세리아와 공업적으로 상용되는 실리카 및 티타늄을 유전독성 및 생태독성평가에 이용하였다. 세리아의 경우, D. magna의 DNA의 파괴가 증가함을 통해 세리아의 유전독성 가능성을 확인할 수 있었으나, 실리카 및 티타늄의 경우에는 두 물질 모두 유전독성 영향이 나타나지 않았다. 실리카는 DNA에는 영향을 미치지 않는 것으로 보이나, 실리카에 노출된 D. magna의 사멸은 증가하는 결과를 보였다. 그러나, 티타늄에 노출된 D. magna에서는 유전독성 및 생태독성 인자의 유의적인 변화를 관찰할 수 없었다. 이상의 전체 결과를 통하여 예상할 수 있는 것은 세리아 나노입자가 D. magna에 유전독성을 일으킬 수 있다는 점이다. 이 결과는 나노입자가 광범위하게 이용되고 있으나 독성 관련 자료가 미약한 현재에 수생태 관련 독성 연구 결과로서 이바지 할 수 있을 것으로 여겨진다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.27 no.6
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• pp.309-312
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• 2017

The ceria powder is excellent in oxygen storage capacity (OSC) through the oxidation and reduction reaction of Ce ions and is used as a typical material for a three-way catalyst of an automobile which purifies the exhaust gas. However, since ceria generally has poor thermal stability at high temperatures, it is doped with metal ions to improve thermal stability. Therefore, in this study, Zr ions were doped into ceria powder, and their characteristics were further improved due to the increase of specific surface area with decreasing particle size due to doping. In this study, the synthesis of zirconium doped ceria nanopowder was synthesized by hydrothermal process. In order to synthesis Zr ion doped ceria nanopowder, the precursor reaction at was $200^{\circ}C$ for 6 hours. The average particle size of synthesized Zr doped $CeO_2$ nanopowder was below 20 nm. The specific surface area of synthesized Zr ion doped ceria nanopowder increased from $52.03m^2/g$ to $132.27m^2/g$ with Zr increased 30 %.

• Transactions on Semiconductor Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.1-9
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• 2024

CMP (Chemical Mechanical Polishing) processes have become essential for creating multilayered component structures in semiconductor manufacturing. Typically, the slurry composition in CMP processes involves a balance of three components such as ceria, dispersant, and deionized water. In this study, we conducted research on the stability of ceria slurries using an amphoteric surfactant with controlled concentrations of AMP (2-Amino-2-methyl-1-propanol). The results indicated pH stabilization influenced by carboxylic (-COOH) groups depending on the AMP concentration. Additionally, there was no occurrence of aggregation in the ceria slurry, confirming the absence of dispersion stability issues.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.28 no.3
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• pp.118-122
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• 2018

Ceria ($CeO_2$) is a rare earth oxide, which has been widely investigated to improve the property. It is important to increase the surface area of $CeO_2$, because high surface area of $CeO_2$ can improve the catalytic ability. $CeO_2$ nanoparticles were synthesized by a solvothermal process. A discussion on the influence of solvent ratio and precursors on $CeO_2$ nanoparticles was performed. The size and degree of the agglomeration of the synthesized $CeO_2$ could be tuned by controlling those parameters. The average size and distribution of prepared $CeO_2$ powders was in the range of 3 to 13 nm and narrow, respectively. The XRD pattern showed that the synthesized $CeO_2$ powders were crystalline with cubic phase of $CeO_2$. The average particle size was calculated by Scherrer equation and FE-TEM images. The morphology of the synthesized $CeO_2$ particle was objected using FE-TEM and FE-SEM. Specific surface area of the synthesized $CeO_2$ was determined using BET (Brunauer-Emmett-Teller) equation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.64-64
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• 2003

고집적화된 시스템 LSI 반도체 소자 제조 공정에서 소자의 고속화 및 고성능화에 따른 배선층수의 증가와 배선 패턴 미세화에 대한 요구가 갈수록 높아져, 광역평탄화가 가능한 STI CMP(Shallow Trench Isolation Chemical-Mechanical-Polishing)공정의 중요성이 더해가고 있다. 이러한 STI CMP 공정에서 세리아 슬러리에 첨가되는 계면활성제의 농도에 따라 산화막과 질화막 사이의 연마 선택비를 제어하는 것이 필수적 과제로 등장하고 있다. 일반적인 CMP 공정에서 압력 증가에 따른 연마 제거량이 Prestonian 거동을 나타내는 반면, 연마 입자의 크기를 변화시켜 계면활성제의 농도를 달리 하였을 경우, 압력 변화에 따라 Non-Prestonian 거동이 나타나는 것을 고찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 세리아 슬러리 내에 첨가되는 계면활성 제의 농도와 연마입자의 크기를 달리한 후, 압력을 변화시킴으로 나타나는 non-Prestonian 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.753-756
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• 2009

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.2
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• pp.155-160
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• 2011

Dimethyl ether draws an attention as a green fuel in recent years. In this study, we investigated dehydration of methanol to produce DME using solid-acid catalysts, a series of zeolite. We found that ceria took a role of promoting the reaction conversion as well as selectivity of DME formation as a cocatalyst to the zeolite catalyst. We varied Si/Al ratio and ceria percentage on the surface of the catalyst to get high performance catalyst. ZSM5-30 with 5 wt% ceria on the surface was found to have excellent DME selectivity and to be little influenced by water content in methanol feed. We proposed a reaction model and obtained kinetic parameters for the DME formation using the catalyst based on experimental results using a microreactor.