• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.371.1-371.1
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• 2016

다양한 물질계의 2차원 나노구조는 그래핀과 함께 그 고유특성으로 최근 광전소자, 전자소자, 센서, 에너지 생성 및 저장과 수소에너지 생성 등의 응용으로 매우 많은 관심을 받고 있다. 특히 층상이중수산화물 (layered-double hydroxide; LDH) 2차원 나노구조는 생성의 용이성과 층상 내 금속 이온의 교환을 통한 특성의 자유로운 제어가 가능하므로 많은 관심을 받고 있다. 층상이중수산화물 화합물은 [Zn(1-x) MIII(x)(OH)2][$An-x/n{\cdot}mH2O$] (MIII = Al, Cr, Ga; An- = CO32-, Cl-, NO3-, CH3COO-) 구조로써, Brucite-type 구조 내에서 3가 양이온의 상태에 따라서 다양한 특성을 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 층상이중수산화물 화합물은 촉매나, 에너지 저장, 음이온 교환 및 흡착, 화학적 촉매, 바이오 소자 등에 응용이 연구되고 있으며, 다양한 금속 산화물을 제조하기 위한 중간자 precursor로써도 연구되고 있다. 하지만, 이러한 대부분의 연구들을 통한 결과물들이 분말 및 수용액 상태로 남게 되며, 이러한 화합물의 특성을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이 이러한 나노구조물들을 다양한 소자로 응용하기 위해서는 상용의 실리콘이나 glass 등의 기판형태의 물질상에 성장시킬 수 있어야 하며, 그러한 기판 위에서의 형상 및 특성 제어가 용이해야 한다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판을 적용한 Zn기반의 층상이중 수산화물 화합물을 성장하고, 하부물질의 조성제어를 통한 층상이중수산화물 화합물의 형상제어가 가능한 기술에 관한 연구를 보고하고자 한다. 이를 위한 하부물질의 조성은 Zn와 Al을 통해 이루어지며, 기형성된 Al2O3박막을 핵형성층으로 활용한다. 이러한 방법으로 형성된 층상이중수산화물 화합물에 대해 이차전자주사현미경, 투과전자현미경 및 X-ray회절기법을 통해 구조분석을 하고, Raman 및 광발광스펙트럼 분석을 통해 광학적 분석을 시행함으로써, 층상이중수산화물이 기판상에서 형성되는 메커니즘에 관한 규명을 시행하였다. 이러한 분석연구를 통해 핵형성층의 에칭 따라 실리콘 기판상에서 성장하는 층상이 중수산화물 화합물의 형상 및 조성이 제어되는 메커니즘을 구명하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.714-721
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• 2010

본 연구에서는 수용액 중의 불소이온을 제거할 수 있는 흡착제로서 란탄수산화물의 활용 가능서을 검토하였다. 란탄 수산화물을 대상으로 회분식 흡착실험을 수행하고, 그 결과를 바탕으로 pH 영향, 흡착속도, 흡착등온 및 흡착에너지 등을 살펴보았다. 란탄수산화물은 pH 8.8 이하의 산성영역으로 갈수록 불소 제거율이 증가하는 특성을 나타냈다. 란탄수산화물의 불소 흡착평형은 Langmuir isotherm 보다는 Fruendlich isotherm 모델과 더 일치하였다. D-R 모델로부터 구한 흡착에너지는 9.21 kJ/mol로 이온교환메커니즘을 나타내는 범위에 속하였으며, 흡착속도는 2차 속도모델과 일치하는 거동을 보였다. 열역학적 상수 ${\Delta}Go^{\circ}$, ${\Delta}H^{\circ}$와 ${\Delta}S^{\circ}$는 란탄수산화물의 불소흡착특성이 자발적이고 흡열반응임을 나타냈다. 란탄수산화물은 1N NaOH로 재생 가능하며, 실 지하수에 대한 흡착실험 결과, 란탄수산화물이 PA보다 불소에 대한 이온선택성은 물론 제거율이 높았다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 1999년도 제3회 총회 및 추계학술발표회
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• pp.49-49
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• 1999

• 한국세라믹학회지
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• 제25권3호
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• pp.193-200
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• 1988

침전법에 의해서 pH가 7, 9, 10, 11인 조건에서 생성된 알루미늄 수산화물을 출발물질로 하여 열처리에 따른 알루미나 분말의 특성을 연구하였다. $600^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였을 때 비정질 알루미늄 수산화물의 결정수가 탈수된 후에 생성된 최초의 상은 비정질 알루미나의 비표면적은 감소하였다. 비정질 알루미늄 수산화물을 제외한 나머지 알루미늄 수산화물로부터 결정수의 탈수는 비표면적을 증가시켰으며 AlOOH 형태의 수산화물의 존재비가 클수록 전이 알루미나 존재영역까지는 비표면적이 더 크게 나타났다. $\alpha-Al_2O_3$로의 전이속도는 동일온도에서 pH=7 > pH=10 > pH=9 > pH=11의 순서로 일어났으며, 생성된 $\alpha-Al_2O_3$ 분말의 morphology는 알루미늄 수산화물의 외형을 남긴 형골입자(skeleton particle였다. 또한, 열처리 온도의 증가와 $\alpha-Al_2O_3$로의 전이가 일어남에 따라 비표면적의 감소와 더불어 입자성장이 일어나다.

• 유기물자원화
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• 제22권2호
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• pp.50-56
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• 2014

일반적으로 도금 폐수를 비롯한 산업 폐수 내 중금속 처리에 적용되는 응집-침전은 응집제의 비용과 침전 효율의 불안정성이라는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 수산화물 생성-분리막 공정을 전제로 하여, pH와 교반조건에 따른 수용액 상의 중금속 제거 효율과 생성된 수산화물의 입도 분포를 고찰하였다. pH별 실험 결과, pH 9-10에서 최적의 중금속 제거 효율이 확인되었으며, 무기응집제인 $FeCl_3$의 투입은 오히려 제거 효율을 저하시켰다. 완속교반 시간 및 강도는 70 rpm, 20 min 조건이 최대 효율을 보였으며 Cu, Ni, Zn 모두 청정 지역 기준 폐수 배출 기준을 만족하였다. 나타났다. 생성된 중금속 수산화물의 입도 분석을 수행한 결과, 입자의 99.9 %가 $2{\mu}m$ 이상이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권1호
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• pp.137-142
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• 1997

층상이중수산화물과 에틸오렌지의 삽입화합물을 합성하였다. 층상이중수산화물에 삽입되는 에틸오렌지의 공간 배열을 조사하였다. 에틸오렌지는 서로 반대 방향으로 교차하는 배열을 가지며, 에틸오렌지의 분자 평면과 N＝N 이중결합이 동시에 이중수산화물층에 수직되게 결합되고 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권2호
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• pp.41-46
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• 2012

전해채취법을 이용하여 무전해 니켈 도금폐액으로부터 니켈을 회수하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 우선 가성소다를 첨가하는 방법으로 무전해 니켈 도금폐액중의 니켈을 수산화물 형태로 침전분리하였다. 또한, 니켈 수산화물을 황산 용액으로 용해시킨 니켈 수용액을 대상으로 전기분해를 실시하였다. 실험결과, 가성소다를 첨가하여 pH 10 이상으로 조절하면 99% 이상의 Ni을 수산화물로 침전시킬 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 니켈 수용액으로부터 전해채취를 통한 Ni의 석출시 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.415-423
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• 2008

외핵은 대부분 철로 이루어져 있으나 외핵의 밀도를 10% 정도 줄일 수 있는 희석 원소가 존재해야 한다. 외핵에서 존재할 가능성이 있는 가벼운 희석원소가 수소와 산소라는 가정 하에, 고압 하에서 수소의 열역학적 안정성을 적철석($Fe_2O_3$) + 수소($H_2$) $\to$ 괴타이트(FeOOH) + 철(Fe) 반응관계식을 이용하여 계산하였다. 열역학적 해석 결과, 상온 및 상압에서 이러한 화학반응의 깁스자유에너지는 12.62 kJ/mol로 계산되었다. 상온에서 압력이 증가함에 따라 깁스자유에너지 값은 감소하여 0.068 GPa에서 '0 kJ/mol'을 나타내었다. 압력이 증가함에 따라 깁스자유에너지 값은 일정한 비율로 점차적으로 감소하여 200 GPa에서는 -208.26 kJ/mol을 나타내었다. 이러한 열역학적 분석 결과로 볼 때 고압 하에서 수소와 철산화물이 반응하여 철원소와 철 수산화물을 생성하는 환원반응이 선호되며, 수소와 산소가 철수산화물의 형태로 원시지구 핵 내에 존재하게 되었을 가능성을 배제할 수 없다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.36-41
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• 1998

유기화합물인 alkyl sulfonate를 층상이중수산화물에 삽입시킨 화합물을 합성하였다. X-선 회절 데이터와 alkyl sulfonate의 분자의 크기를 비교하여 층간 삽입된 alkyl sulfonate의 공간배열을 확입하였다. 층간 삽입된 alkyl sulfonate의 분자 사슬이 이중수산화물의 층에 수직되며 서로 반대 방향으로 배열되어 있음을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권2호
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• pp.105-113
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• 1995

토양(土壤)의 구성성분(構成成分) 중 많은 부분(部分)을 차지하고 있는 철(鐵) 및 알루미늄의 수산화물(水酸化物)에 의한 중금속(重金屬)ion들의 흡착(吸着) mechanism을 구명(究明)하기 위하여, 무정형(無晶型) Fe 및 Al 수산화물(水酸化物), Goethite 및 Gibbsite에 의한 중금속(重金屬)ion들의 흡착(吸着) mechanism을 조사(調査)하였다. 1. 철(鐵) 및 알루미늄의 수산화물(水酸化物)에 의한 중금속(重金屬)ion들의 흡착등온선(吸着等溫線)은 Langmuir식(式)에 잘 부합되었으며, 이들의 최대흡착량(最大吸着量) 및 흡착(吸着)에너지는 무정형(無晶型) 수산화물(水酸化物)이 결정형(結晶型) 수산화물(水酸化物)보다 또 알루미늄 수산화물(水酸化物)이 철수산화물(鐵水酸化物)보다 많았다. 2. 중금속(重金屬)ion별(別) 최대흡착량(最大吸着量) 및 흡착(吸着)에너지는 Cu>Zn>Cd의 순(順)으로 CEC, 비표면적(比表面積) 및 하전밀도(荷電密度)와 정(正)의 상관(相關)이 인정(認定)되었다. 3. Goethite 및 Gibbsite에 의한 중금속(重金屬)ion들의 첫번째 흡착(吸着) mechanism은 $Cl^-$를 수반하는 nonspecific adsorption으로 1 Mole의 중금속(重金屬)ion이 흡착(吸着)되는데 대하여 표면(表面) aquo group이나 hydroxo group으로 부터 1 Mole의 H가 탈착(脫着)되었으며, 회응비율(灰應比率)은 pH가 증가(增加)할수록 감소(減少)되고 흡착(吸着)된 중금속(重金屬)ion들은 치환성양(置煥性陽)ion에 의하여 재치환(再置換)될 수 있었다. 4. Goethite 및 Gibbsite에 의한 중금속(重金屬)ion들의 두번째 흡착(吸着) mechanism은 $Cl^-$을 수반하지 않는 specific adsorption으로 1 Mole의 중금속(重金屬)ion이 흡착(吸着)되는데 대하여 표면(表面) aquo group이나 hydroxo group으로부터 2 Mole의 $H^+$가 탈착(脫着)되었으며. 흡착반응(吸着反應)의 비율(比率)은 pH가 증가(增加)할수록 증가(增加)되었으며 흡착(吸着)된 중금속(重金屬)들은 置換性 陽ion에 의하여 再置煥되지 않았다.