• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권2호
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• pp.237-242
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• 2006

$Fe_3O_4$ and $CoFe_2O_4$ magnetic nanoparticles have been synthesized successfully in aqueous solution and coated with oleic acid. The solid and organic solution of the synthesized nanoparticles was obtained. Self-assembled monolayer films were formed using organic solution of these nanoparticles. The crystal sizes determined by Debye-Scherre equation with XRD data were found close to the particle sizes calculated from TEM images, and this indicates that the synthesized particles are nanocrystalline. Especially, EDS, ED, FT-IR, TGA/DTA and DSC were used to characterize the nanoparticles and the oleic acid adsorption, and it was found that oleic acid molecule on the $Fe_3O_4$ nanoparticle is a bilayer adsorption, while that on $CoFe_2O_4$ nanoparticle is single layer adsorption. The superparamagnetic behavior of the nanoparticles was documented by the hysteresis loop measured at 300 K.

• 열처리공학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-7
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• 2022

In this study, dissolution and melting phenomenon of the Al₂Cu was studied for the high-strength Al-Si-Cu aluminum alloy in automobile component. The Solution heat treatment was performed at 480℃ and 510℃ for 4hours. Microstructure analysis of the specimen was performed using the optical micrograph and scanning electron microscope for qualitative and quantitative analysis of various phases, the chemical composition of secondary phases was achieved by energy dispersive spectroscopy (EDS) and electron probe micro analysis (EPMA). As a result of the electron probe micro analysis, a plate like Al₂Cu phase was observed, and eutectic Si phase was observed of a coarsen plate shape. At a temperature of 510, necking phenomenon occurs in a specific part of plate like Al₂Cu, and it is segmented and dissolved in the Al matrix. When the temperature of the alloy exceeds the melting point of Al₂Cu, incipient melting occurs at the grain boundary of undissolved Cu particles

• 보존과학회지
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• 제25권4호
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• pp.399-409
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• 2009

외부 환경에 노출된 철제문화재는 환경오염요인에 직접적으로 영향을 받아 부식에 취약하다. 특히 철제유물에 있어서 활성부식을 일으키는 염화이온($Cl^-$)은 반드시 제거되어야 하지만 옥외 철제문화재는 유물의 특성상 탈염의 대상에서 제외되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 조선시대 철비를 대상으로 보존처리 및 탈염실험을 실시하였으며, 탈염은 흡습지를 이용한 탈염방법과 기존의 침적탈염방법을 함께 실시하여 그 효율성을 비교하였다. 탈염의 평가는 실체 금속 현미경, SEM-EDS, pH측정과 이온크로마토그래피(IC), XRD분석을 통하여 알아보았다. 실체 금속현미경으로 조사된 결과 부식은 층을 이루고 있으며 금속조직은 백주철로 확인된다. 또한 탈염 전 부식물에 대한 SEM-EDS분석결과 Fe와 O가 주로 검출되었으며 특히 Cl이 2.48wt%까지 측정되었다. 탈염용액에 대한 pH와 음이온을 분석한 결과에서는 흡습지를 이용한 탈염방법도 침적탈염방법과 유사한 탈염효과를 볼 수 있었다. 마지막으로 탈염 전 후 부식물에 대한 XRD분석 결과 탈염전에는 goethite, magnetite, lepidocrocite와 akaganeite가 검출되었으나 탈염 후에는 akaganeite가 검출되지 않아 흡습지를 이용한 탈염의 효과를 확인할 수 있었다. 그러므로 본 연구를 통하여 흡습지를 이용한 탈염방법에서도 기존의 침적탈염방법과 유사한 탈염효과를 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.157-162
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• 2006

본 연구는 비소로 오염된 물을 영가 철을 이용하여 복원하는 과정에서 영가 철의 비소 제거에 영향을 미치는 환경인자 간의 특성을 파악하고 기기분석을 통해 영가 철에 의한 비소의 흡착 반응기작을 구명하고자 수행되었다. 영가 철에 의한 As(V)의 흡착은 Langmuir 등온흡착 모델에 부합하였으며 As(V)의 흡착량은 반응 수용액의 pH가 낮을수록(pH 3: 2.05, pH 5: 1.82, pH 7: 1.24, pH 9: 1.03 mg As/g $Fe^0$), 그리고 온도가 증가할수록($15^{\circ}C$ : 1.59, $25^{\circ}C$ : 1.81, $35^{\circ}C$ : 1.93 mg As/g $Fe^0$) 증가하였다. 반응기작을 규명하기 위하여 SEM-EDS 분석을 수행한 결과, 반응 전의 영가철 표면은 부드럽고 큰 결정 형태를 나타내었으나 반응 후에는 매우 거칠고 작은 입자 형태를 나타내었다. 반응 후 영가 철의 조성물 분석결과, 영가 철 표면에 비소가 흡착됨을 알 수 있었다. 반응 전 후 영가 철의 결정구조 XRD를 이용하여 조사한 결과, $Fe^0$는 반응 후 $Fe_2O_3$ 및 FeOOH로 변화되었으며 As는 $FeAsO_4{\cdot}2H_2O$의 형태로 불용화 됨을 알 수 있었다. 이상의 결과에서 비소오염에 불용화 적용방법으로 영가 철을 사용 시 pH 및 온도 조건 등을 고려하여 현장에 적용해야 될 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.654-661
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• 2007

본 연구에서는 알루미늄 실리케이트의 형성으로 인한 파울링 메카니즘을 밝히기 위한 기초단계로서 잔류 알루미늄농도와 실리케이트의 존재형태가 알루미늄실리케이트 생성에 미치는 영향을 배치실험을 통해서 알아보고자 하였다. 이를 위해서 Al과 Si의 조성이 다른 용액에서 생성되는 침전물의 양을 정량하고 생성된 침전물의 형상과 원자조성비를 SEM-EDS로 관찰하였다. 아울러 용액과 침전물중의 실리케이트 형태를 분석하여 불용성 알루미늄 실리케이트의 형성과의 관계를 밝히고자 하였다. 생성된 알루미늄실리 케이트의 양은 용액 중 총 실리케이트 농도와 알루미늄의 농도가 증가할수록 증가하였다. 이 중 pH 2.7에서도 녹지 않고 남아있는 침전물은 용액 중 실리케이트가 거의 반응성형태로 존재한 시료 2에서 가장 높았다. 또한 생성된 침전물의 반응성실리케이트의 함량은 용액 중 반응성 실리케이트농도가 높은 시료에서 가장 높았으며, 용액의 실리케이트의 농도가 같은 시료 중에서는 알루미늄의 농도가 높은 시료에서 높았다. 생성된 침전물의 형상을 SEM - EDS로 관찰한 결과 시료 2에서 pH 2.7에서도 녹지 않는 불용성 염이 형성되었음을 알 수 있었다. 생성된 침전물의 Al/Si비율은 $0.48\sim3.14$였으며, 불용성 염이 뚜렷하게 관찰된 시료 2의 Al/Si 비율이 3.14로 가장 높았다. 이상의 결과를 통하여 막에서 비가역적 파울링의 원인이 되는 불용성 알루미늄실리케이트는 용액의 실리케이트가 반응성 물질로 존재할 때 생성되기 쉬우며, 아울러 공존하는 잔류알루미늄의 농도비도 매우 중요한 영향인자라는 것을 알 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제17권6호
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• pp.560-568
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• 1997

The dissolution behavior of secondary solidification phases in squeeze cast Al-3.9wt%Cu-1.5wt%Si-1.0wt%Mg has been studied using a combination of optical microscope, image analyzer, scanning electron microscope(SEM), energy dispersive spectrometer(EDS), X-ray diffractometer(XRD) and differential thermal analyzer (DTA). Special emphasis was placed on the investigation of the effects of the nonequilibrium heat treatment on the dissolution of the second solidification phases. Ascast microstructure consisted of primary solidification product of ${\alpha}-Al$ and secondary solidification products of $Al_2Cu$, $Mg_2Si$ and $Al_2CuMg$. Equilibrium and non-equilibrium solution treatments were carried out at the temperatures of $495^{\circ}C$, $502^{\circ}C$ and $515^{\circ}C$ for 3 to 5 hours. The amount of the dissolved secondary phases increased with increasing solution treatment temperature, for example, area fractions of $Al_2Cu$, $Mg_2Si$ and $Al_2CuMg$ were approximately 0%, 1.6% and 4.2% after solution treatment at $495^{\circ}C$ for 5hours, and were approximately 0%, 0.36% and 2% after solution treatment at $515^{\circ}C$ for 5hours. The best combination of tensile properties was obtained when the as-cast alloy was solution treated at $515^{\circ}C$ for 3hours followed by aging at $180^{\circ}C$ for 10 hours. Detailed DTA and TEM study showed that the strengthening behavior during aging was due to enhanced precipitation of the platelet type fine ${\theta}'$ phase.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• 한국표면공학회지
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• 제33권2호
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• pp.126-134
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• 2000

This study investigated the bath compositions and plating conditions and crystal structure used for achieving nickel-thallium-phosphorus deposits by means electroless plating. The electroless nickel-thallium-phosphorus deposits were achieved with a bath using sodium hypophosphite as the reducing agent and sodium citrate as the complexing agent. The depositing rate was 10.5mg.$cm^{2-1}$ .$hr^{-1 }$ from the optimistic bath composition, 0.1M nickel sulfate, 0.005M thallium sulfate, 0.2M sodium hypophosphite, and 0.05M sodium citrat and the recommended plating conditions, pH 5.5 and $90^{\circ}C$. The composition of alloy deposits determined by X-ray analysis (EDS) that the Thallium was increased with major increasing concentration of complexing agent and thallium ion in bath solution, it decreased according to the increasing concentrations of reduction agent in the bath solution, Bit Phosphorus showed a contrary to the thallium. It was observed from X-ray diffraction analysis, Scanning Electron Microscopy and Transmission Electron Microscopy. The crystalline structure of deposits was amorphous at the first deposited state but it was changed $Ni-T1-Ni_{5}$ $P_2$ polycrystalline when subjected to 1 hour heat treatment of more than $350^{\circ}C$. TEM observation demonstrated that the microstructure was identical to the result of the XRD at as deposited but it became $Ni-Tl-Ni_{5}$ $P_2$ polycrystalline when heated. And grain size was 10-50nm.

• 한국환경과학회지
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• 제23권5호
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• pp.887-893
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• 2014

In order to remove fluoride ions from aqueous solution, PVC-$Al(OH)_3$ beads were prepared by immobilizing $Al(OH)_3$ with polyvinyl chloride (PVC). The prepared PVC-$Al(OH)_3$ bead was characterized by using SEM, EDS and Zeta potential. Dependences of pH, contact time and initial fluoride concentration on the adsorption of fluoride ions were studied. The optimal pH was in the range of 4~10. The adsorption was rapid during the initial 12 hr, and equilibrium was attained within 72 hr. The adsorption rate of fluoride ions by PVC-$Al(OH)_3$ beads obeyed the pseudo-second-order kinetic model. The maximum adsorption capacity obtained from Langmuir isotherm model was found to be 62.68 mg/g.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권2호
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• pp.131-139
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• 2020

The current study focused on the preparation of low-cost PVC-based adsorbing membrane. Metakaolin, as available adsorbent, was embedded into the PVC matrix via solution blending method. The as-prepared PVC/metakaolin mixed matrix membranes were characterized using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), attenuated total reflectance-Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), pure water permeability and contact angle measurements. The results confirmed the improvement of PWP and hydrophilicity due to the presence of metakaolin in the PVC matrix. Additionally the structure of PVC membrane was changed due to the incorporation of metakaolin in the polymer matrix. The static adsorption capacity of all samples was determined through dye removal. The effect of metakaolin dosage (0-7%) and pH (4, 8, 12) on dye adsorption capacity was investigated. The results depicted that the highest adsorption capacity was achieved at pH of 4 for all samples. Additionally, adsorption data were fitted on Langmuir, Freundlich, and Temkin models to determine the appropriate governing isotherm model. Finally, the dynamic adsorption capacity of the optimum PVC/metakaolin membrane was studied using dead-end filtration cell. The dye removal efficiency was determined for pure PVC and PVC/metakaolin membrane. The results demonstrated that PVC/metakaolin mixed matrix membrane had a high adsorption capacity for dye removal from aqueous solution.