• Title/Summary/Keyword: 전이금속 산화물

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Fabrication of Nano-sized Core-Shell Transition Metal/Oxides by Selective Oxidation (선택적 산화에 의한 코어-쉘 구조의 전이금속/산화물 나노 입자 제조)

  • Choe, U-Seong;Choe, Seung-Mok
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.99.2-99.2
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    • 2017
  • 전이금속 산화물은 비교적 높은 용량 (700~1000 mAh/g)을 갖기 때문에 차세대 리튬전지용 음극으로서 많은 연구가 진행되어 왔다. 나노 코어-쉘 구조의 다공성 전이금속/전이금속 산화물 구조는 높은 비 표면적의 산화물과 높은 전기전도성을 가지는 금속 코어로 구성되어 고효율 리튬전지에 적용가능하다. 본 연구에서는 구리 소재 상에 나노코어구조의 구리/코발트 입자를 전기화학적으로 석출시킨 후 구리의 산화가 일어나지 않는 전해질/전위 조건에서 코발트만 선택적으로 산화시켜 코어-쉘 구조의 다공성 전이금속/전이금속 산화물 구조를 얻을 수 있었다. 제조된 나노 코어-쉘 구조의 다공성 전이금속/전이금속 산화물 입자를 리튬전지의 음극으로 사용하여 매우 우수한 충/방전 안정성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

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Adsorption of Nitrogen Dioxide on Transition-Metal-Oxide-Incorporated Hydrotalcites (전이금속 산화물이 고정된 하이드로탈사이트에 이산화질소 흡착)

  • Park, Ji Won;Seo, Gon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.6
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    • pp.1029-1038
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    • 2008
  • Transition-metal-oxide-incorporated hydrotalcites were prepared by hydrothermal reaction of their synthetic mixtures containing precursors of transition metal oxides and their properties of nitrogen dioxide adsorption was investigated. The dispersion of transition metal oxides on the hydrotalcites and the amount and the state of nitrogen dioxide adsorbed on them were examined by using XRD, SEM, XPS, nitrogen adsorption, a gravimetric adsorption system, FT-IR spectroscopy and temperature programmed desorption techniques. Transition metal oxides were mainly incorporated on their surface and the incorporation of iron and nickel oxides to the hydrotalcites increased their adsorption amounts of nitrogen dioxide. The dispersion of iron oxide on the hydrotalcites was effective in increasing the amount of nitrogen dioxide adsorption, while too much amount of iron oxide incorporation reduced the amount of nitrogen dioxide adsorption due to masking of surface basic sites by agglomerated iron oxide. Although the incorporation of iron oxide to the hydrotalcites lowered the adsorption strength of nitrogen dioxide, the incorporation of it with a proper amount enhanced the amount of nitrogen dioxide adsorption and the stability against the hydrothermal treatment.

후열처리 조건 변화에 따르는 $Co_3O_4$ 계열 전이금속 산화물 박막의 구조적 성질 변화 조사

  • Heo, Jong-Uk;Kim, Gwang-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.333-333
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    • 2012
  • $Co_3O_4$ 계열 스피넬(spinel) 전이금속 산화물 $TCo_2O_4$ (T = 3d 전이금속)는 화학적 촉매, 센서, 이차전지, 연료전지 등으로의 응용성에 기인하여 최근 주목을 받고 있으며, 특정 응용분야와 관련하여 그 박막 시료 제작 및 물리적, 화학적 성질들에 대한 세밀한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 졸-겔 방법을 이용하여 $TCo_2O_4$ 박막이 $Al_2O_3$ (0001) 기판 위에 균일한 두께로 제작될 수 있는 최적 조건을 찾고자 하였으며, 후열처리 조건 변화에 따르는 박막의 구조적 성질 변화를 조사하였다. 후열처리는 공기 중에서 이루어졌으며 온도 ${\sim}800^{\circ}C$에서 최적 결정성을 갖는 다결정 박막이 얻어졌다. 또한, 박막에 작은 시간(~10 min) 동안의 전자선(electron beam) 조사를 통한 다결정 박막의 형성도 관측되었다. $TCo_2O_4$ 박막들에 대한 X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, spectroscopic ellipsometry 측정들을 수행하여 그 구조적, 광학적 성질을 조사 하였다.

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Redox Property of Transition Metal Oxides in Catalytic Oxidation (TPR/TPO 실험기법을 이용한 전이금속산화물의 산화-환원 특성 연구)

  • Kim, Young-Ho;Lee, Ho-In
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.10 no.8
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    • pp.1161-1168
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    • 1999
  • The redox property of oxide materials of the 3rd period transition metals(Cr~Zn), V, Mo, and W was studied with temperature-programmed reduction/temperature-programmed oxidation(TPR/TPO) experiment. The peak temperatures of TPO spectra were equal to or lower than those of TPR spectra. And the peak shapes of TPO spectra were broader than those of TPR ones. The activation energies of TPR/TPO for the oxides of the 3rd period transition metals showed in the range of 33~149 kJ/mol, while for the oxides of V, Mo, and W, they showed relatively higher values. The change of activation energies of TPR/TPO with various metal oxides showed a similar trend to the change of their metal-oxygen bond strengths. The change of activation energies of o-xylene oxidation for various metal oxides was proportional to the difference (${\Delta}E_a$) between the activation energy of TPR and that of TPO. From these results, we concluded that the oxidation of o-xylene over various metal oxide catalysts follows the Mars-van Krevelen mechanism including the surface reduction-oxidation of the metal oxide itself.

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Decomposition of Toluene over Transition Metal Oxide Catalysts (전이금속 산화물 촉매를 이용한 톨루엔 분해)

  • Cheon, Tae-Jin;Choi, Sung-Woo;Lee, Chang-Seop
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.27 no.6
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    • pp.651-656
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    • 2005
  • Toluene, which is emitted from textile process, is considered as an important hazardous air pollutant. In this study, the catalytic activity of transition metal oxides(Cu, Mn, V, Cr, Co, Ni, Ce, Sn, Fe, Sr, Cs, Mo, La, W, Zn)/${\gamma}-Al_2O_3$ catalysts was investigated to carry out the complete oxidation of toluene. The metal catalysts were characterized by XRD-ray diffraction), FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Micrograph), BET(Brunauer Emmett Teller) method and TPR(Temperature Programmed Reduction). Among the catalysts, Cu/${\gamma}-Al_2O_3$ was highly promising catalyst for the oxidation of toluene. From the BET results, it seems that the catalytic activity is not correlated to the specific surface area. XRD results indicated that most of catalysts exist as amorphous phase. From the FE-SEM results, it was observed that copper on ${\gamma}-Al_2O_3$ surface was well dispersed among catalysts. The catalytic activity for the toluene oxidation could be explained with that metal oxide catalyst was dispersed well over supports and was attributed to reduction activity in surface of catalysts.

Fabrication of Doping-Free Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Film Solar Cell Using Transition Metal Oxide Window Layer and LiF/Al Back Electrode

  • Jeong, Hyeong-Hwan;Kim, Dong-Ho;Gwon, Jeong-Dae;Jeong, Yong-Su;Jeong, Gwon-Beom;Park, Seong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.193-193
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    • 2013
  • 실리콘 박막 태양전지는 광 흡수층에서 형성된 정공과 전자를 효과적으로 분리하기 위해 p형과 n형으로 도핑된 층을 형성하는 p-i-n구조를 갖게 된다. 이러한 도핑 층을 형성하기 위해 B2H6와 PH3와 같은 독성 가스를 사용하기 때문에, 공정 안정성과 환경적인 이슈가 대두된다. 또한 도핑은 추가적으로 실리콘 박막 태양전지의 안정화 효율을 지속적으로 저하시키는 요인이 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 창층으로 MoO3, V2O5, WO3 등과 같이 높은 일함수를 갖는 전이금속 산화물을 사용하고, 광 흡수층으로 i-Si:H을, 후면 전극으로 낮은 일함수를 나타내는 LiF/Al을 사용하였다. 전이금속 산화물과 LiF/Al의 큰 일함수 차이에 의해서 흡수층인 i-Si:H 에서 생성된 캐리어들은 효과적으로 분리되고 수집이 된다. 금속 산화물은 스퍼터링 공정에 의하여 이루어졌으며, 스퍼터링 공정조건에 따라 산화도가 조절되며, 이러한 산화도에 따라 태양전지의 셀 특성이 결정된다. 도핑 층이 없는 새로운 형태의 실리콘 박막 태양전지는 기존 비정질 실리콘 박막 태양전지에 비해 높은 안정화 효율을 나타내며, 이는 도핑 층이 없기 때문에 기존 실리콘 박막 태양전지의 열화현상에 따른 효율저하가 발생하지 않는 장점을 지내고 있다.

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Catalytic Oxidation of Methane Using the Manganese Catalysts (망간촉매를 이용한 메탄의 산화반응)

  • Peng, Meimei;Lee, Joo-Bo;Lee, Sung-Yong;Jeong, Ui-Min;Han, Seung-Dong;Jang, Hyun-Tae
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2010.05b
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    • pp.1233-1236
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    • 2010
  • 본 연구에서는 메탄을 물질로 산화실험을 수행하였다. 메탄의 발화온도가 탄화수소 중에 가장 높으며, 대부분의 전이금속촉매 활성온도가 가장 높게 나타나는 물질이므로 메탄의 연소가 일어날 경우 대부분의 탄화수소류는 연소가 일어날 수 있으므로 메탄의 산화반응을 연구하였다. 메탄의 산화를 위한 전이금속 촉매중 망간을 산화물형태로 $Al_2O_3$, $TiO_2$에 담지하여 메탄에 대한 활성능을 측정하였으며, 조촉매로 금속산화물을 이용하여 활성능의 변화를 연구하였다. 또한 자연에 존재하는 천연망간광석과 금속산화물을 담지하여 최적의 메탄에 대한 활성능을 지닌 촉매를 선별하였다. 조촉매로는 Ce, Sn, Ni, Co, Mo 등을 이용하였다. 또한 본 연구에서는 촉매 제조는 과잉용액함침법을 사용하여 담지체에 촉매물질을 분산하였으며, 온도와 유량에 대한 각 조성 촉매의 활성능을 측정하여 활성화에너지 및 $T_{50}$, $T_{90}$을 도출하였다.

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Electric-field Assisted Photochemical Metal Organic Deposition for Forming-less Resistive Switching Device (전기장 광화학 증착법에 의한 직접패턴 비정질 FeOx 박막의 제조 및 저항변화 특성)

  • Kim, Su-Min;Lee, Hong-Sub
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.27 no.4
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    • pp.77-81
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    • 2020
  • Resistive RAM (ReRAM) is a strong candidate for the next-generation nonvolatile memories which use the resistive switching characteristic of transition metal oxides. The resistive switching behaviors originate from the redistribution of oxygen vacancies inside of the oxide film by applied programming voltage. Therefore, controlling the oxygen vacancy inside transition metal oxide film is most important to obtain and control the resistive switching characteristic. In this study, we introduced an applying electric field into photochemical metal-organic deposition (PMOD) process to control the oxidation state of metal oxide thin film during the photochemical reaction by UV exposure. As a result, the surface oxidation state of FeOx film could be successfully controlled by the electric field-assisted PMOD (EFAPMOD), and the controlled oxidation states were confirmed by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) I-V characteristic. And the resistive switching characteristics with the oxidation-state of the surface region could be controlled effectively by adjusting an electric field during EFAPMOD process.