• 제목/요약/키워드: Cerium Oxide

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탄산(炭酸)세륨으로부터 나노크기 산화(酸化)세륨 제조연구(製造硏究) (Preparation of Nano Size Cerium Oxide from Cerium Carbonate)

  • 김성돈;김철주;윤호성
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권6호
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    • pp.24-29
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    • 2009
  • 나노크기의 산화세륨 분말을 제조하기 위해서는 출발물질로 탄산세륨[$Ce_2(CO_3)3{\cdot}XH_2O$]이 널리 사용되고 있는데, 탄산세륨은 소성을 통하여 탄산기체와 수증기를 방출하면서 더욱 작은 입자들로 쪼개진 다공성 구조의 산화세륨이 형성되며 이러한 다공성의 산화세륨을 분쇄함으로서 나노크기의 산화세륨을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 염화세륨용액으로부터 중탄산암모늄을 첨가하여 제조된 탄산세륨의 소성온도, 분쇄시간, 유성밀의 회전속도, 분산제 첨가량 및 장입된 분쇄 볼 크기 등의 변화에 따라 얻어지는 산화세륨의 평균 입자크기 분석을 통하여 탄산세륨으로부터 나노크기의 산화세륨 제조공정 특성에 대하여 알아보았으며, 소성온도 $700^{\circ}C$, 분쇄시간 5시간 조건에서 평균 입자크기 160 nm의 산화세륨 분말을 제조할 수 있었다.

재생 세륨 전구체로부터 나노산화세륨(IV)합성 (Synthesis of nano Cerium(IV) oxide from recycled Ce precusor)

  • 강태희;구상만;정충호;황광택;강우규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.101-107
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    • 2013
  • 재생 세륨 전구체로부터 수산화세륨($Ce(OH)_3$), 염화세륨($CeCl_3{\cdot}nH_2O$), 탄산세륨($Ce_2(CO_3)_3{\cdot}8H_2O$) 및 산화세륨($CeO_2$)을 합성하고 Ultra-sonication을 통해 나노입자의 산화세륨(IV)을 제조하였다. 폐 유리연마재로부터 정제한 약 99 wt% 재생 세륨 분말을 출발물질로 하여 황산침출과 황산나트륨의 첨가조건을 통해서 황산나트륨세륨 화합물($CeNa(SO_4)_2$)을 합성하였다. 또한 황산나트륨세륨 화합물과 수산화나트륨 수용액 첨가량 비의 조건을 달리하여 수산화세륨을 제조하였으며 염산의 첨가량에 따라 염화세륨을 합성하였다. 연속적인 합성공정으로 침상형의 탄산세륨을 합성한 후 하소와 분산을 통해서 평균 30~40 nm의 산화세륨(IV)을 합성하였다.

Mn-Ce 복합 산화물에 의한 톨루엔 촉매 산화 (Toluene Catalytic Oxidation by Manganese-Cerium Bimetallic Catalysts)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.427-433
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    • 2005
  • Activity of manganese oxide supported on ${\nu}-Al_2O_3$ was increased when cerium was added. Also, cerium-added manganese oxide on ${\nu}-Al_2O_3$ was more effective in oxidation of toluene than that without cerium. XRD result, it was observed that $MnO_2+CeO_2$ crystalline phases were present in the samples. For the used catalyst, a prominent feature has increased by XPS. TPR/TPO profiles of cerium-added manganese oxide on ${\nu}-Al_2O_3$ changed significantly increased at a lower temperature. The activity of $18.2 wt{\%}\;Mn+ 10.0 wt{\%}\;Ce/{\nu}-Al_2O_3$ increased at a lower temperature. The cerium added on the manganese catalysts has effects on the oxidation of toluene.

Preparation and characterization of ceria nanofibers obtained by electrospinning

  • Hwang, A.R.;Park, J.Y.;Koh, S.W.;Kang, Y.C.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.70-70
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    • 2010
  • Cerium oxide nanofibers have been of great interest in fundamental level study. We fabricated polyvinylpyrollidone (PVP) and cerium nitrate nanofibers composite applying a mixed solution of PVP and cerium nitrate hydrate (Ce(NO3)3) with various cerium concentration from 8.87 to 35.5wt% by electrospinning process. Electrospinning method is a simple and cost-effective process to make nanoand submicro nanofiber fabrication. We applied 0.69 kV/cm of electric field between the capillary and a drum collector covered with aluminum foil. Cerium oxide nanofibers were obtained after calcination of PVP/Ce(NO3)3 nanofibers composite at 573, 873 and 1273K, which were chosen by thermal gravimetry analysis. The obtained nanofibers were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). When the viscosity of the electrospinning solution was high named over 60 cP, only nano and submicro-sized cerium oxide fibers were collected. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed for investigation of the chemical nature of the obtained ceria nanofibers. After we calcined the PVP/ceria nanocomposites, metallic cerium was oxidized to cerium oxide including ceria.

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세륨연마재 폐슬러리 건조분말로부터 희토류와 알루미늄의 분리 (Separation of Rare Earth and Aluminium from the Dried Powder of Waste Cerium Polishing Slurry)

  • 윤호성;김철주;김성돈;이진영;조성욱;김준수
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권5호
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    • pp.10-15
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    • 2003
  • 본 연구에서는 세륨연마재 폐슬러리 건조분말로부터 세륨을 포함한 희토류성분과 알루미늄을 분리하고자 하였다. 출발원료인 세륨연마재 폐슬러리 건조분말의 희토류 중에는 산화세륨이 전체 희토류 성분의 약 40% 정도 함유되어 있는데, 산화세륨은 희토류원소들 중에서 가장 안정된 형태로 이에 대한 분해가 용이하지 않다. 그러므로 황산화반응을 이용하여 산화세륨을 분해하므로써 희토류의 분리ㆍ회수율을 향상시키고자 하였으며, 침출용액으로부터 희토류와 알루미늄을 분리하기 위하여, 희토류 원소들은 황산매질에서 황산나트륨과 반응하여 황산나트륨희토류(ReㆍNa($SO_4$)$_2$)를 형성하면서 침전되는 특성을 이용하였으며 쉽게 희토류와 알루미늄을 분리할 수 있었다.

세륨 옥사이드/실리카 복합입자 제조 및 특성분석 (Preparation and Characterization of Cerium Oxide/Silica Composite Particles)

  • 고서은;심종원;진병석
    • 공업화학
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    • 제29권4호
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    • pp.425-431
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    • 2018
  • UV 및 블루라이트를 차단하는 세륨 옥사이드 나노 입자와 다공성 실리카와의 복합입자를 건식 코팅 공정을 통해 제조하였다. 실리카와 세륨 옥사이드 간 혼합 비율과 메카노 퓨전 장치의 챔버 회전속도 등의 제조 조건을 달리하여 여러 복합입자를 만든 후, 입자 표면 형태를 SEM으로 관측 비교하고 XRF을 통해 복합입자의 조성을 분석하였다. 세륨 옥사이드를 실리카와 함께 복합입자로 만들어 물에 분산시키면 현탁 용액의 투명도가 높아지고 분산 안정성이 향상되었다. 또한 파우더의 유동성과 발림성이 개선되었다. 본 연구를 통해 세륨 옥사이드/실리카 복합입자가 자외선 및 블루라이트를 차단하는 기능성 화장품 소재로 사용 가능함을 확인하였다.

열화학적 방법에 의한 산소센서용 세리아 나노분말 합성 (Synthesis of Nanostructured Ceria Powders for an Oxygen-sensor by Thermochemical Process)

  • 이동원;최준환;임태수;김용진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.192-198
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    • 2006
  • The nanostructured cerium oxide powders were synthesized by spray thermal decomposition process for the use as the raw materials of resistive oxygen sensor. The synthesis routes consisted of 1) spray drying of water based organic solution made from cerium nitrate hydrate ($Ce(NO_3){_3}6H_2O$) and 2) heat treatment of spray dried precursor powders at $400^{\circ}C$ in air atmosphere to remove the volatile components and identically to oxidize the cerium component. The produced powders have shown the loose structure agglomerated with extremely fine cerium oxide particles with about 15 nm and very high specific surface area ($110m^2/g$). The oxygen sensitivity, n ($Log{\propto}Log (P_{O2}/P^o)^{-n}$ and the response time, $t_{90}$ measured at $600^{\circ}C$ in the sample sintered at $1000^{\circ}C$, were about 0.25 and 3 seconds, respectively, which had much higher performances than those known in micron or $100{\sim}200nm$ sized sensors.

폐세륨연마재 건조분말로부터 공기산화 및 산도조절에 의한 수산화세륨의 분리회수 (Separation of Cerium Hydroxide from Wasted Cerium Polishing Powders by the Aeration and Acidity-Controlling Method)

  • 윤호성;김철주;엄형춘;김준수
    • 자원리싸이클링
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    • 제14권6호
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    • pp.3-9
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    • 2005
  • 본 연구에서는 CRT용 폐세륨연마재 건조분말로부터 수산화세륨을 선택적으로 분리회수 하고자 하였다. 폐세륨연마재에는 산화희토류가 약 $64.5\%$ 함유되어 있으며, 이중 산화세륨은 $36.5\%$로서 전체 희토류 중 $56.3\%$를 차지한다. 산화세륨은 희토류원소들 중에서 가장 안정된 형태로 이에 대한 분해가 용이하지 않다. 그러므로 황산화반응을 이용하여 산화희토류 및 산화세륨을 분해하고 수침출을 통하여 희토류의 분리 $\cdot$회수율을 향상시키고자 하였다 침출용액의 희토류는 황산나트륨을 이용한 복염[$\Re{\cdot}Na(SO_{4})_{2}$] 형태로 회수한 후, 수산화나트륨 수용액에 투입하여 수산화희토류 슬러리를 제조하였다. 공기 접촉에 의하여 3가 수산화세륨을 4가 수산화세륨으로 산화시킨 후 산도조절에 의하여 기타 수산화희토류로부터 수산화세륨을 분리하였다.

Acute Toxicity and Tissue Distribution of Cerium Oxide Nanoparticles by a Single Oral Administration in Rats

  • Park, Eun-Jung;Park, Young-Kwon;Park, Kwang-Sik
    • Toxicological Research
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    • 제25권2호
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    • pp.79-84
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    • 2009
  • Cerium oxide nanoparticles (size: 30 nm) were prepared by the supercritical synthesis method, Acute oral toxicity and tissue distribution of the nanoparticles were evaluated by a single administration in rats. Oral administration of the nanoparticles to the rats did not lead to death when the animals were treated by a dose of 5 g/kg (high dose) as well as 100 mg/kg (low dose). Abnormal clinical signs, changes in serum biochemistry and hematology were not observed in high-dose treated group compared to the vehicle control group. Lesions in liver, lung and kidney were not observed in high-dose treated group by histopathological examination. Tissue distribution analysis in liver, kidney, spleen, lung, testis and brain was performed on day 1, day 7 and day 14 after treatment. The average values of the accumulated cerium oxide nanoparticles were elevated in all tissues but statistical significance was only shown in lung. Low levels of tissue distributions after a single oral administration seem to be the low bioavailability of the nanoparticles.

Oxygen-Response Ability of Hydrogen-Reduced Nanocrystalline Cerium Oxide

  • Lee, Dong-Won
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.250-255
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    • 2011
  • The potential application of ultrafine cerium oxide (ceria, $CeO_2$) as an oxygen gas sensor has been investigated. Ceria was synthesized by a thermochemical process: first, a precursor powder was prepared by spray drying cerium-nitrate solution. Heat treatment in air was then performed to evaporate the volatile components in the precursor, thereby forming nanostructured $CeO_2$ having a size of approximately 20 nm and specific surface area of 100 $m^2/g$. After sintering with loosely compacted samples, hydrogen-reduction heat treatment was performed at 773K to increase the degree of non-stoichiometry, x, in $CeO_{2-x}$. In this manner, the electrical conductivity and oxygen-response ability could be enhanced by increasing the number of oxygen vacancies. After the hydrogen reduction at 773K, $CeO_{1.5}$ was obtained with nearly the same initial crystalline size and surface. The response time $t_{90}$ measured at room temperature was extremely short at 4 s as compared to 14 s for normally sintered $CeO_2$. We believe that this hydrogen-reduced ceria can perform capably as a high-performance oxygen sensor with good response abilities even at room temperature.