• 제목/요약/키워드: Alkali and alkaline earth metal

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A DFT Study on Alkali and Alkaline Earth Metal Encapsulated Fullerene-Like BeO Cluster

  • Ravaei, Isa;Beheshtian, Javad
    • 대한화학회지
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    • 제61권6호
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    • pp.311-319
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    • 2017
  • By using Density Functional Theory (DFT), we have performed alkali metal and alkaline earth metal inside fullerene-like BeO cluster (FLBeOC) in terms of energetic, geometric, charge transfer, work function and electronic properties. It has been found that encapsulated processes of the alkali metal are exothermic and thermodynamically more favorable than alkaline earth metal encapsulation, so that interaction energy ($E_{int}$) of the alkali metal encapsulation FLBeOC is in the range of -0.02 to -1.15 eV at level of theory. It is found that, the electronic properties of the pristine fullerene-like BeO cluster are much more sensitive to the alkali metal encapsulation in comparison to alkaline earth metal encapsulation. The alkali and alkaline earth metal encapsulated fullerene-like BeO cluster systems exhibit good sensitivity, promising electronic properties which may be useful for a wide variety of next-generation nano-sensor device components. The encapsulation of alkali and alkali earth metal may increase the electron emission current from the FLBeOC surface by reducing of the work function.

이온성 크라운에테르 포스포닉산에 의한 알칼리 금속 양이온과 알칼리 토금속 양이온의 용매추출 (Solvent Extractions of Alkali Metal Cations and Alkaline Earth Cations by Ionizable Crown Ether Phosphonic Acids)

  • 정연진
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.50-55
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    • 2005
  • A comparison of alkali metal cation and alkaline earth cation solvent extraction was made for three additional monoionizable crown ethers and one diionizable crown ether. sym-(n-Octyldibenzo)-16-crown-5-oxyacetic acid $\underline{1}$ exhibited high efficiency and selecvity in solvent extraction of alkali metal cations with respect to that observed with alkaline earth cations. Sizes of $Na^+$ and $Ca^{2+}$ appropriately match with the cavity size of monoethyl sym-bis[4(5)-tert-butylbenzo]-16-crown-5-oxymethylphosphonic acid $\underline{3}$. As the result, $Na^+$ and $Ca^{2+}$ are the best extracted. sym-(n-Octyldibenzo)-16-crown-5-oxymethyldiphosphonic acid $\underline{4}$was found to be somewhat selective for $Na^+$ over $Li^+$ and other alkaline earth metal cations. In the complexation of alklaine earth cations by crown ether diphosphonic acid $\underline{4}$, $Ca^{2+}$ and $Sr^{2+}$ are the appropriate sizes, but lager $Ba^{2+}$ may be due to favorable formation of a sandwich type complex between the crown ether cavity and the dianion of the deprotonated crown ether phoaphonic acid moiety.

새로운 HDBPDA 이온교환체를 사용한 알칼리 및 알칼리토금속 이온들의 분리와 그의 이온교환특성 (Separation of Alkali and Alkaline Earth Metal Ions using Novel HDBPDA Ion Exchanger and Its Ion Exchange Characteristics)

  • 김동원;김창석;최기영;전영신;윤여학
    • 대한화학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.820-825
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    • 1993
  • 새로운 HDBPDA 이온교환체, {(4,5) : (13,14)-dibenzo-6,9,12-trioxa-3,15,21-triazabicyclo[15.3.l]heneicosa-(1,17,19)(18,20,21) triene ion exchanger: HDBPDA ion exchanger}의 이온교환용량은 3.8 meq/g이었다. 그리고 이 이온교환체에 대한 알칼리 및 알칼리토금속 이온들의 분포계수를 물과, 여러 농도의 염산용액중에서 측정하였다. 금속이온들의 분포계수는 염산농도의 영향을 거의 받지 않았으나, 대체적으로 염산의 농도가 감소할수록 점진적으로 약간 증가하는 경향을 보였다. 그리고 물속에서의 분포계수가 가장 컸다. HDBPDA 이온교환체를 사용하여 알칼리 및 알칼리토금속 이온들을 컬럼이온교환크로마토그래피로 분리하였으며, 이때 용리액으로 물을 사용하였다. 또한 알칼리 및 알칼리토금속 이온들의 분포계수는 그들 이온들의 이온반경이 증가함에 따라 증가하였다.

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새로운 DBPDA 이온교환체를 사용한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 분리와 그의 이온교환 성질 (Separation of Alkali and Alkaline Earth Metal Ions Using Novel DBPDA Ion Exchanger and Its Ion Exchange Properties)

  • 김동원;김창석;최기영;전영신
    • 분석과학
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    • 제6권3호
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    • pp.261-265
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    • 1993
  • 새로운 DBPDA이온교체, {(4,5):(13,14)-dibenzo-6, 9, 12-trioxa-3, 15, 21-triazabicyclo [15.3.1] heneicosa-1(21), 17, 19-triene-2, 16-dione : DBPDA 이온교환체}의 이온교환용량은 4.2meq/g이었다. 그리고 이 이온교환체에 대한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 분배계수를 여러 농도의 염산용액 중에서 측정하였다. 또한 DBPDA 이온교환체를 사용하여 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들을 이온교환 컬럼 크로마토그라피로 분리하였다. 이러한 결과로부터 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 분배계수에 미치는 용액의 pH와 금속 이온들의 이온반경 효과를 고찰하였다.

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Grain Growth Behavior of (K0.5Na0.5)NbO3 Ceramics Doped with Alkaline Earth Metal Ions

  • Il-Ryeol Yoo;Seong-Hui Choi;Kyung-Hoon Cho
    • 한국재료학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.135-141
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    • 2023
  • The volatilization of alkali ions in (K,Na)NbO3 (KNN) ceramics was inhibited by doping them with alkaline earth metal ions. In addition, the grain growth behavior changed significantly as the sintering duration (ts) increased. At 1,100 ℃, the volatilization of alkali ions in KNN ceramics was more suppressed when doped with alkaline earth metal ions with smaller ionic size. A Ca2+-doped KNN specimen with the least alkali ion volatilization exhibited a microstructure in which grain growth was completely suppressed, even under long-term sintering for ts = 30 h. The grain growth in Sr2+-doped and Ba2+-doped KNN specimens was suppressed until ts = 10 h. However, at ts = 30 h, a heterogeneous microstructure with abnormal grains and small-sized matrix grains was observed. The size and number of abnormal grains and size distribution of matrix grains were considerably different between the Sr2+-doped and Ba2+-doped specimens. This microstructural diversity in KNN ceramics could be explained in terms of the crystal growth driving force required for two-dimensional nucleation, which was directly related to the number of vacancies in the material.

크라운에테르 카르복시산과 크라운에테르 포스포닉산을 포함한 알칼리 금속과 알칼리 토금속 양이온 혼합물의 경쟁적 용매추출 (Competitive Solvent Extraction of the Mixture of Alkali Metal and Alkaline Earth Metal Cation containing Crown Ether Carboxylic Acid and Crown Ether Phosphonic Acid)

  • 정용진
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.219-227
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    • 2005
  • Competitive solvent extraction of the mixure of alkali metal and alkaline earth cation from water into organic solvent containing the crown ether carboxylic acid and anlogous crown ether phosphonic acid was investigated as follows. The lipophilic group is found to strongly influence to the selective extraction in the mixed systems from only alkali metal cation for sym-(n-decyldibenzo)-16-crown-5-oxyacetic acid $\underline{1}$ to mostly alkaline earth metal cation for sym-bis[4(5)-tert-butylbenzo]-16-crown-5-oxyacetic acid $\underline{3}$. Monoethyl sym-(n-decyldibenzo)-16-crown-5-oxymethylphosphonic acid $\underline{2}$. and monoethyl-sym- bis]4(5)-tert-butylbenzo]-16-crown-5-oxymethylphosphonic acid $\underline{4}$ showed good selectivity for $Na^+$ over $Mg^{2+}$, the second extracted ion. Structural variation in the crown ether phosphonic acid somewhat was influenced to the extraction selectivity in the mixed systems. when variation of the ionized group is influenced in the mixed systems, the selectivity of $Na^+$ as the second extracted ion was much better crown ether carboxylic acid $\underline{1}$ than crown ether phosphonic acid $\underline{2}$, while the efficiency of $Na^+$ extraction was better $\underline{2}$ (83% total loading) than $\underline{1}$ (32%).

Sequential Formation of Multiple Gap States by Interfacial Reaction between Alq3 and Alkaline-earth Metal

  • Kim, Tae Gun;Kim, Jeong Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.129.2-129.2
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    • 2013
  • Electron injection enhancement at OLED (organic light-emitting diodes) cathode side has mostly been achieved by insertion of a low work function layer between metal electrode and emissive layer. We investigated the interfacial chemical reactions and electronic structures of alkaline-earth metal (Ca, Ba)/Alq3 [tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium] and Ca/BaF2/Alq3 using in-situ X-ray & ultraviolet photoelectron spectroscopy. The alkaline-earth metal deposited on Alq3 generates two energetically separated gap states in sequential manner. This phenomenon is explained by step-by-step charge transfer from alkali-earth metal to the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) states of Alq3, forming new occupied states below Fermi level. The BaF2 interlayer initially prevents from direct contact between Alq3 and reactive Ca metal, but it is dissociated into Ba and CaF2. However, as the Ca thickness increases, the Ca penetrates the interlayer to directly participate in the reaction with underlying Alq3. The influence of the multiple gap state formation by the interfacial chemical reaction on the OLED performance will be discussed.

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새로운 HDBPDA 이온교환체를 사용한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 분리특성 (Separation Characteristics of Alkali and Alkaline Earth Metal Ions Using Novel HDBPDA Ion Exchanger)

  • 김동원;김창석;최기영;전영신;홍춘표
    • 분석과학
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    • 제6권5호
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    • pp.471-477
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    • 1993
  • 새로운 거대고리 리간드인 {(4, 5):(13, 14)-dibenzo-6, 9, 12-trioxa-3, 15, 21, -triazabicyclo [15. 3. 1]heneicosa-(1, 17, 19)(18, 20, 21) triene: HDBPDA}를 합성하여 양성자화 상수를 구하고, 알칼리 및 알칼리 토금속에 대한 안정도상수(pK)를 구하였다. 안정도상수로부터 유도되는 식을 이용하여 분리인자(${\Delta}$)를 구했다. HDBPDA 리간드를 chloromethylated styrene-divinylbenzene(Merrifield resin)에 결합시켜 새로운 이온교환체인 HDBPDA 이온교환체를 만들었다. 그리고 이것을 사용하여 칼람크로마토그래피로 물 속에서 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 양이온들을 분리하여 보았으며, 여기서 얻어진 크로마토그램으로부터 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 선택성(selectivity), ${\alpha}$와 분리도(resolution), Rs를 구하고, HDBPDA 리간드와 알칼리 및 알칼리 토금속 이온과의 안정도상수(pK)를 구한 값으로부터 ${\Delta}$값을 얻어 이들의 관련성을 비교하였다. 이 두 방법으로 구한 분리능(${\Delta}$와 Rs)값이 잘 일치함을 보였다. 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 이온교환용량을 측정하고, pH의 의존도를 알아보았다.

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Structure Optimization of Di-ionizable Calixarene Nano-baskets for Competitive Solvent Extraction of Alkali and Alkaline Earth Metals

  • Mokhtari, Bahram;Pourabdollah, Kobra
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권11호
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    • pp.3855-3860
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    • 2011
  • The competitive solvent extractions of alkali and alkaline earth metals by di-ionizable calix[4]arene nano-baskets were studied using nine conformers of calix[4]arene nano-baskets. The objective of this work is to assess the variation of macrocycle conformation, orientation and position of pendant moieties upon the extraction parameters (efficiency, selectivity and $pH_{1/2}$) of the complexes. The results revealed that alternation of ring conformation in calixarene scaffold affects the solvent extraction parameters towards alkali and alkaline earth metals, while changing the orientation of pendant moieties from ortho- to para- as well as cis- to trans-analogues depicted no changes in those extraction parameters.

새로운 HDBPDA와 Dowex 이온교환수지의 이온교환 특성 (Ion Exchange Characteristics of Novel HDBPDA and Dowex Ion Exchange Resins)

  • 김동원;김창석;최기영;전영신;정영규;윤여학;홍춘표
    • 분석과학
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    • 제6권5호
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    • pp.463-469
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    • 1993
  • 새로운 HDBPDA 이온교환수지, {(4, 5) : (13, 14)-Dibenzo-6, 9, 12-trioxa-3, 15, 21, -triazabicyclo [15. 3. 1]heneicosa-(1, 17, 19)(18, 20, 21) triene ion exchange resin : HDBPDA ion exchange resin}의 이온교환용량은 3.8meq/g이었다. 그리고 HDBPDA와 강산성 양이온교환수지인 Dowex 50W-X8(200-400mesh)에 대한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온의 분포계수를, 물과 여러 농도의 염산 용액 중에서 측정하였다. HDBPDA 이온교환수지에 대한 금속 이온들의 분포계수는 염산 농도의 영향을 크게 받지 않았으나, 일반적으로 염산의 농도가 감소할수록 점진적으로 약간 증가하는 경향을 보였다. 그리고 물 속에서의 분포계수가 가장 컸다. Dowex 50W-X8에 대한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 분포계수는 염산 농도의 감소에 따라 증가하였으며, 특히 알칼리 토금속 이온들의 분포계수가 알칼리 금속 이온들에 비하여 훨씬 더 급격하게 증가하였다. HDBPDA 이온교환수지에 대한 알칼리 및 알칼리 토금속이온들의 분포계수는, 염산 농도에 대하여 직선적으로 변화하였으며, 그 기울기, d log Kd/d log $M_{HCl}$은 약-0.2였다. 그러나 Dowex 50W-X8에 대한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 경우, 보통의 염산 농도하에서 그 기울기는 각각 약 -1 및 -2였다. 그러나 매우 묽은 염산 농도하에서는 분포계수와 염산 농도 사이의 직선 관계는 성립하지 않았으며, 그 기울기는 위의 값으로부터 벗어났다.

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