• 제목/요약/키워드: 자성입자

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Superparamagnetic Properties of γ-Fe2O3 Nanoparticles (초미세 나노분말 γ-Fe2O3의 초상자성 특성연구)

  • Lee, Seung-Wha;Lee, Jae-Gwang;Chae, Kwang-Pyo;An, Sung-Yong
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.196-200
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    • 2010
  • $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, VSM and Mossbauer spectroscopy. $\gamma-Fe_2O_3$ powder annealed at $150^{\circ}C$ has a spinel structure and superparamagnetical behavior. The estimated size of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields at $-261^{\circ}C$ for the A and B patterns were found to be 503 and 485 kOe, respectively. The blocking temperature ($T_B$) of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is about $-183^{\circ}C$. The magnetic anisotropy constant of $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle was calculated to be $1.6{\times}10^6ergs/cm^3$. $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle annealed at $150^{\circ}C$ can be a candidate for biomedicine applications as magnetic carriers.

Study on coagulation reaction of paper wastewater for superconducting HGMS (초전도 자기분리에 의한 제지폐수 처리를 위한 응집반응 연구)

  • Ha, Dong-Woo;Kim, Tae-Hyung;Kim, Young-Hun;Ha, Tae-Wook;Oh, Sang-Soo;Song, Kyu-Jeong;Ha, Hong-Soo;Ko, Rock-Kil;Kim, Ho-Sup
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.298-298
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    • 2008
  • 제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 공간과 오랜 시간이 요구되어 처리비용이 비교적 많이 드는 단점이 있다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기분리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획될으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 전자석으로서는 아주 이상적으로 이러한 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 결합시키면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation)을 발생 시킬 수 있다. 초전도마그네트를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, COD 등의 특성을 분석하였다.

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Synthesis and Magnetic Properties of Expanded Graphite Oxide/Magnetic Nanoparticle Composite (Expanded Graphite 산화물과 자성 나노입자의 복합화와 자기적 특성)

  • Roh, Il-Pyo;Yim, Hyun-Joon;Kang, Myung-Chul;Rhee, Chan-Hyuk;Shim, In-Bo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.22 no.1
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    • pp.11-14
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    • 2012
  • The composites of expanded graphite oxide and magnetic nanoparticle (Ni and Co) were synthesized by using simple chemical method. From the raw material natural graphite, the expanded graphite was fabricated using sulfuric acid and $1^{st}$ heat treatment at $600^{\circ}C$ for 1 hour. The expanded graphite was changed to expanded graphite oxide by 2nd heat treatment at $1050^{\circ}C$ for 15 sec and chemical oxidation. The expanded graphite oxide/1-methyl-2-pyrrolidone solution reacts with the magnetic nanoparticle to form a magnetic graphite oxide composite. These graphite-based materials were characterized by x-ray diffractometer, Raman spectroscopy, transmission electron microscope, and vibration sample magnetometer. We expect that these results of this paper were become basis research of graphite oxide composite.

Biomedical Applications of Magnetic Nanoparticles (자성 나노입자의 생의학적 응용)

  • 정영근
    • Journal of Powder Materials
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    • v.9 no.3
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    • pp.141-147
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    • 2002
  • 21세기를 선도할 기술로 전 세계적으로 각광을 받고 연구가 활발히 진행되고 있는 분야는 나노기술(W), 생명공학기술(BT), 정보통신기술(IT)이라고 할수 있다. 우리나라에서도 최근 이에 대한 연구 및 교육 지원 프로그램을 세워 법정부적으로 지원을 하고 있다. 특히 나노기술은 다른 분야와의 기술융합이 가장 활발하게 진행되고 있다. 이러한 분야들은 우리나라와 같이 부존자원이 매우 적은 나라로써는 세계열강과 경쟁하기 위한 새로운 돌파구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 고에서는 신기술 분야 중에서 나노기술과 생명공학기술의 접목분야로써 자성 나노입자의 생의학적 응용(biomedical applications)에 대하여 알아보고자 한다.

Development of DNA Sensor Using Magnetic Iron Oxide Nanoparticle (자성 산화철(iron oxide) 나노입자를 이용한 DNA 센서 개발)

  • Nam, Ki-Chang;Song, Kwang-Soup
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.48 no.6
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    • pp.51-56
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    • 2011
  • The surface of magnetic iron oxide nanoparticles (${\gamma}-Fe_2O_3$) is functionalized ($-NH_2$, -COOH) with bifunctional organic molecules and evaluated using FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy). We immobilize 21-base pair probe DNA and hybridize fluorescence-labeled (Cy5) target DNA onto the functionalized iron oxide nanoparticles. The fluorescence images obtained from a confocal microscopy show that the functionalized iron oxide nanoparticles should detect the hybridization of complementary and noncomplementary DNA.

Investigation of chemical modification on tosyl-activated polystyrene microsphere magnetic particle surface by infrared microscopy (토실 활성화된 폴리스티렌 마이크로구체 자성 입자 표면의 화학적 변형에 대한 적외선 연구)

  • Byun, Chang Kyu
    • Analytical Science and Technology
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    • v.29 no.5
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    • pp.225-233
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    • 2016
  • The chemical engrafting of polymers on particle surface, plays an important role on selective partitioning of micro/nano-particles in the separated layers of liquid media, such as aqueous two phase systems (ATPSs). Three polymers, dextran, poly (ethylene glycol) and albumin were chosen and chemically conjugated to the polystyrene (PS) magnetic microparticle surface. The attachment of long-chained polymer chains which may switch the partition behavior, can be simply performed by SN2 substitution of various polymers having primary amine functional groups, with p-toluenesulfonyl (tosyl)-activated polystyrene magnetic micro-particles. The surface modification of microparticle was probed by infrared microscopy. The distinctive peak represents N-H stretching vibration mode for microparticles after the reaction and it is common for all three polymers examined. The locations of main peaks are similar for all micro-particles but different and distinguishable in fingerprint region.

Superparamagnetic Properties of MnFe2O4 Nanoparticles (초미세 나노분말 MnFe2O4의 초상자성 성질 연구)

  • Lee, Seung-Wha;Lee, Jae-Gwang;Chae, Kwang-Pyo;Kwon, Woo-Hyun;Kim, Chul-Sung
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.19 no.2
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    • pp.57-61
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    • 2009
  • $MnFe_2O_4$ nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, SEM, and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy, VSM. $MnFe_2O_4$ powder that was annealed at $250^{\circ}C$ has spinel structure and behaved superparamagnetically at room temperature. $MnFe_2O_4$ annealed at 400 and $500^{\circ}C$ has a typical spinel structure and is ferrimagnetic in nature. The estimated size of superparammagnetic $MnFe_2O_4$ nanoparticle is around 17 nm. The hyperfine fields of the A and B patterns at 4.2 K were found to be 508 and 475 kOe, respectively. The blocking temperature ($T_B$) of superparammagnetic $MnFe_2O_4$ nanoparticle is about 120 K. The magnetic anisotropy constant and relaxation time constant of $MnFe_2O_4$ nanoparticle were calculated to be $4.9{\times}10^5erg/cm^3$.

Removal of Radioactive Caesium ion using Ferromagnetic in water : A reivew (강자성체를 통한 수중의 방사능 세슘이온 제거 동향)

  • Yeo, Wooseok;Kim, Jong Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.266-270
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    • 2018
  • 원자력 방사능 폐기물 또는 원자력 발전소 해체시 발생 가능한 세슘 이온은 인체뿐만 아니라 생태계 환경에도 큰 악영향을 미친다고 알려져 있다. 이러한 세슘 이온은 자연 속으로 손쉽게 스며들어 발생한 지역뿐만 아니라 쉽게 퍼지게 되어 넓은 지역까지 피해를 주게 되며, 반감기가 30년으로써 한번 자연계에 누출되면 장시간 잔존하여 인간 및 생태계에 악영향을 미치게 된다. 세슘이온이 몸속에 들어오게 되면 장에서 몸으로 100% 흡수되며 내장에 축척되어 연조직 전체에 분포하게 되며 갑상선 암과 같은 심각한 위험에 초래하게 된다. 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 국내에서도 많은 관심을 가지기 시작하였으며, 따라서 수중의 세슘이온을 제거하기 위하여 나노 입자 형태의 기능성을 가진 물질들을 적용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 나노물질들은 수중의 세슘이온 제거에 대하여 우수한 제거효율을 보여주고 있으나 나노 입자 특성상 사용 이후 회수가 어려워 기능성 물질들의 확산 및 축적에 따른 2차 환경오염의 문제점까지 발생하게 된다. 최근 수처리 분야에서 외부 자기장을 주게 되면 자성을 띄게 되는 물질인 자성체에 대한 관심이 급등하고 있다. 이러한 자성체들은 수중에서 별도의 회수 시스템 없이 자성으로 인하여 완벽히 자기분리 된다. 세슘제거에 탁월한 기능성 물질과 완벽한 자기분리가 가능한 자성체를 결합하여 특별한 회수장치 없이 외부 자기장만 주어진다면 수중의 세슘을 효과적으로 제거 또는 처리할 수 있다. 자성체 입자 표면에 흡착제인 프러시안 블루나 제올라이트와 같은 흡착제를 합성하여 수중의 세슘을 제거하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 기존의 자성체보다 좀 더 높은 자성을 가지고 있으며 외부 자기장에 의해 강하게 반응을 한다고 알려져 있는 강자성체(Ferromagnetic)를 사용하게 된다면 흡착제와 결합 이후 더욱더 강한 자성을 가진 흡착제가 탄생하며 이를 사용하면 높은 처리율뿐만 아니라 높은 슬러지 회수율을 가질 수 있다. 따라서 본 연구는 흡착제나 이온교환수지와 같은 기능성 물질을 사용하여 수중의 세슘을 제거하는 메커니즘과 강자성체가 가지고 있는 강한 자성의 성질을 결합한 복합체 제조에 대한 연구조사를 중점적으로 실시하였다. 본 연구에 의해 연구 조사된 결과를 바탕으로 수중의 세슘 이온에 대하여 높은 제거효율과 회수율을 가지는 새로운 형태의 복합체 제조에 관한 정보를 제공하고자 한다.

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