• 제목/요약/키워드: 전이 금속

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전이금속/$\gamma-Al_2O_3$ 촉매의 VOCs 산화특성 (VOCs Oxidation Characteristics of Transition $Metals/\gamma-Al_2O_3$ Catalyst)

  • 김봉수;박영성
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.444-451
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    • 2007
  • 본 연구에서는 $\gamma-Al_2O_3$에 전이금속들을 함침시킨 촉매를 고정층 반응기에 충전시킨후 휘발성유기물질(VOCs)인 밴젠을 일정농도로 공급하면서 촉매산화 특성을 살펴보았다. 전이금속으로는 구리, 니켈, 망간, 철등을 포함해 8가지 금속을 선정하였고, 실험조건은 반응온도 $200\sim500^{\circ}C$, 벤젠의 농도 $1,000\sim3,000$ ppm, 공간속도 $5,000\sim60,000\;hr^{-1}$의 범위로 적용하였다. BET분석, 전자주사현미경(SEM), XRD분석을 통해 제조된 촉매의 물성을 조사하였으며, VOC 촉매산화반응의 전환율에 대하여 고찰하였다. 실험결과, VOC농도와 공간속도가 낮을수록 VOC산화반응의 전환율은 증가함을 알 수 있었다. 여러 전이금속촉매들 중에 Cu촉매가 벤젠에 대해 가장 높은 활성을 나타내었고, 소성온도 $500^{\circ}C$조건에서 전이금속의 함침율이 15 wt%일 경우 가장 높은 전환율을 나타내었다.

타닌산-전이 금속-고분자로 구성된 젤의 단일 단계 합성과 점착제로의 이용 (One-step Fabrication of a Tannic Acid-Transition Metal-Polymer Gel as a Pressure-Sensitive Adhesive)

  • 이재홍;이경문;최시영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권2호
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    • pp.176-183
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    • 2020
  • 이 연구에서는 작은 유기 분자 말단의 하이드록실기와 전이 금속 사이의 배위 결합을 통해 고분자와 유사하게 연결된 복합체를 제작하고, 점착 부여제를 추가하여 해당 물질의 점착제로의 사용 가능성을 확인하였다. 점착제 합성에 사용한 타닌산(tannic acid, TA)은 하이드록실기를 풍부하게 보유하고 있어 전이 금속과는 배위 결합이 가능하고 친수성 고분자와는 수소 결합이 가능하다. 위의 성질을 이용하여 타닌산과 전이 금속, 고분자 세 가지 성분을 한 번에 간단히 섞어 기판에 잘 펴지며 점착 능력을 보유한 특별한 유변 물성을 가지는 물질을 제작하였다. 합성에 사용한 전이 금속의 종류(Fe3+, Ti4+), 고분자의 종류, 처리 조건 등에 따른 유변 물성의 변화를 확인하는 과정을 통해 점착제로 사용하기에 가장 적합한 성분의 조합을 발견하였으며, 인체에 무해하며 높은 응집력과 접착력을 보유한 다목적 점착제로의 사용 가능성을 확인하였다.

실리신(Silicene)의 치환형 전이금속에 대한 제 1 원리 계산: 구조적, 자기적 성질

  • 유동선;강기재
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.514-515
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    • 2014
  • 실리신의 single vacancy에 Sc부터 Zn까지 전이금속을 넣고 이에 따른 실리신의 자기 모멘트와 구조 변화를 density funtional theory(DFT) 계산을 통해 알아보았다. 실리신은 그래핀(Graphene)과는 다소 다른 경향을 보였으며, 이는 실리신의 buckled 구조와 결합 길이의 차이로 인한 것으로 생각된다. 자기 모멘트는 전이금속 impurity에 큰 영향을 받았다.

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전이금속촉매를 이용한 톨루엔의 제거에 따른 촉매산화 연구

  • 천태진;신장익;김혜진;김영은;최성우;이창섭
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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    • pp.46-48
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    • 2004
  • 현재 섬유산업에서 배출되는 톨루엔을 제어하기 위해 고가의 귀금속을 제외한 다양한 전이금속촉매를 사용하여 촉매산화반응을 모사가스로 평가하였다. 전이금속촉매의 톨루엔 촉매산화반응 및 표면특성을 요약 정리하면 다음과 같다. 반응온도 160~$640^{\circ}C$에서 톨루엔의 완전산화반응을 나타내었으며 이중 Cu와 Cr 촉매는 $340^{\circ}C$에서 99% 이상의 제어효율을 보여주는 활성이 우수한 촉매로 평가되었다. 또한 $­Al_2O_3$와 5%wt Cr/ $­Al_2O_3$의 FE­SEM을 측정한 결과 전이금속을 첨가 시 지지체 표면에 균일하게 분산되어 있음을 알 수 있었다.

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

  • 허종욱;김광주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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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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Poly(t-MBA-co-GMA-L-Pro) 착체를 이용한 리간드 교환막

  • 박정준;박창규;이영무
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.50-51
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    • 1993
  • 광학활성 물질의 분할은 화학공정에 있어서나 생명과학에 있어서 중요한 분야로, 특히 의약이나 농약등의 생리활성물질에 광학이성질체가 상당수 존재하고 있으며, 그중에서는 경상체간에 생리활성이 현저하게 다른 것이 상당수 존재한다. 이러한 광학활성 물질을 분리하는 방법으로는 크로마트그래피를 이용한 방법, Diastereomer를 이용하는 방법등이 있으나 본 연구에서는 고분자 착체막을 이용하여 경상체를 분리하고자 한다. 전이금속착체를 이용한 경상체의 분리는 주로 crown ether를 중심으로 이루어져 왔다. 즉 전이금속의 흡착력과 crown ether의 입체구조를 이용한 것이다. 그러나 이것은 액막에서나 가능한 것으로 고체막에서는 사용할 수 없다. 따라서 본연구에서는 아크릴 계통의 고분자 전이금속 착체막을 이용하여 아미노산 경상체간의 분리를 행하고자 한다. 즉 전이금속의 흡착력과 리간드의 입체구조를 이용하여 경상체를 분리하는 것이다.

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$NOTDH_2$ Schiff Base를 가진 전이금속(II) 착물의 합성과 구조분석 (Sythesis and Characterization of Transition Metal(II) Complexes with $NOTDH_2$ Schiff Base)

  • 오정근;최용국
    • 분석과학
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    • 제12권6호
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    • pp.498-503
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    • 1999
  • 2-hydroxy-1-naphthaldehyde와 aromatic amine으로부터 $N_2O_2$형의 네자리 schiff base 리간드인 Bis(2-hydroxy-1-naphtyllidine)-o-toluene-diimine;[$NOTDH_2$]를 합성하였다. 이 리간드와 cobalt(II), nickel(II) 및 copper(II) Acetate들과 반응시켜 schiff base 전이금속(II) 착물들을 합성하였으며 원소분석, IR, UV-vis, NMR 분광법 및 TGA로부터 착물들의 구조를 확인하였다. 중심 금속인 전이금속(II) 이온은 $N_2O_2$형의 주개원자를 갖는 네자리 리간드의 페놀에 있는 산소와는 이온결합을, aromatic amine의 질소와는 배위결합을 형성하여 비이온성의 착물을 형성하였다. $N_2O_2$형의 네자리 Schiff Base 전이금속(II) 착물에서 리간드와 금속이온들은 전이금속(II) 이온과 1:1로 결합하며 Cu(II)착물들은 4배위 구조임을 알았으며, Co(II) Ni(II)착물들은 2분자의 수화물이 배위된 6배위 착물 구조임을 알았다.

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전이금속이 도핑된 ZnO의 전자구조와 자성에 대한 제일원리계산 (First Principles Calculations on Electronic Structure and Magnetism of Transition Metal Doped ZnO)

  • 윤선영;차기범;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-6
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    • 2005
  • 높은 큐리온도를 가질 수 것으로 예측된 전이금속이 도핑된 ZnO의 전자구조와 자성을 제일원리계산방법을 이용하여 연구하였다. 본 연구에서 전이금속은 Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Pd, Ag 이고 도핑 수준은 25%로 두고 계산하였다. 자성연구에서 가장 적합한 방법으로 알려져 있는 Full-potential Linearized Augmented Plane Wave(FLAPW)방법을 사용하였으며 교환-상관 전위는 general gradient approximation(GGA)를 사용하였다. 도핑된 전이금속 (Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Pd, Ag)은 각각 0.83, 3.03, 4.03, 3.48, 2.47, 1.56, 0.43, 0.75, 0.01 ${\mu}_B$의 자기모멘트를 가지며, 전이금속에 이웃한 O 원자도 가안 띠혼성으로 측정 가능한 자기모멘트를 가질 수도 있는 것으로 계산되었다. 3d 전이금속이 도핑된 ZnO는 (CoZnO를 제외하고) 절반금속 특성을 가지는 것으로 계산되었다. 또한 4d 전이금속이 도핑된 경우는 강자성 상태가 상자성 상태에 비해 에너지차이가 크지 않을 뿐 아니라 페르미 준위에 다수 스핀과 소수 스핀 상태 모두가 페르미 준위에 위치해 있어 스핀분극 정도가 낮았다.

자성반도체 Co-doped ZnO 다결정계의 구조 및 강자성 특성 (The studies of Structure and Ferromagnetism on Co doped ZnO powders)

  • 박정환;장현명;김민규
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.176-176
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    • 2003
  • 강자성 반도체(DMS)는 반도체에 전이금속을 doping함으로써 반도체의 전자 수송 특성과 전이 금속 이온에 의한 자기적 특성을 동시에 발현할 수 있도록 설계된 물질로서 '스핀 전자공학'의 구현을 위해 현재 활발히 연구되고 있는 분야이다. 특히 높은 전기 전도도와 투명 광 특성을 가지는 ZnO계는 전이금속을 첨가 할 경우 상온에서도 강자성 특성을 보일 것이라는 연구가 발표 된 이후 큰 주목을 받고 있으며, 실제로 Tc가 상온 이상인 결과들이 최근 발표되고 있다. 그러나 PLD에 의해 증착 된 Co-doped ZnO 경우 강자성 물성의 재현성이 아주 낮은 것으로 알려져 있는 둥 강자성 발현의 기원이 아직도 명확히 규명되지 못한 상태이다. 이에 본 연구에서는 Co-doped ZnO 계의 강자성 발현의 기원을 밝히고자 고상 반응법을 이용하여 다결정계를 제조한 후 X-선 회절 분석과 Raman 분광법을 이용하여 제2차상의 존재 유무 및 Co 이온의 치환 정도를 분석하였다. 다음으로 방사광 EXAFS 분석을 행하여 ZnO내에서의 Co 이온의 원자가 상태를 분석하고, PPMS를 사용 M-T curve를 측정/분석함으로써 강자성 발현의 기원을 규명하고자 하였다.

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전기 영동 및 황화 처리를 이용한 WS2 합성에 관한 연구 (Synthesis of WS2 by electrophoretic depsoition and sulfurization.)

  • 김민경;박영배;이규환;최승목
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.167.1-167.1
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    • 2017
  • 전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질이다. 그 중 텅스텐 이황화물($WS_2$)은 전이금속 화합물로써 풍부한 매장량으로 인하여 가격면에서 매우 저렴하며, 높은 온도에서도 잘 견딜 수 있는 열 내구성이 강해 물 분해 반응에서 촉매로 사용될 수 있는 가능성이 제시되었다. 이러한 $WS_2$을 매장량이 적은 고비용의 백금계 촉매를 대체하기 위한 물질로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ 콜로이드 용액을 전기 영동 및 황화 처리 이용하여 $WS_2$를 합성하여 수소 발생 반응(Hydrogen Evolution Reaction, HER)촉매로서의 가능성을 확인하였다.

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