• 제목/요약/키워드: Fe$_2$O$_3$

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전이금속이 도핑된 $TiO_2$ 박막의 제조와 특성 규명: $Fe_xTi_{1-x}O_2$ (Synthesis and Characterization of Transition Metal Doped $TiO_2$ Thin Films: $Fe_xTi_{1-x}O_2$)

    • 한국진공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.240-248
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    • 2002
  • 결정성이 좋을 것으로 기대되는 Fe이 도핑된 $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막 (x=0.07과 0.16)을 rutile $TiO_2$(110) 기판위에 산소 플라즈마 적층 성장 방법으로 성장시켰다. 도핑되는 Fe의 함량에 따른 표면 특성을 규명하기 위하여 박막 성장은 같은 조건에서 이루어졌다. 여러 가지의 표면분석법을 이용하여 성장된 박막의 표면 특성을 규명하였다. $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막에 존재하는 Ti의 산화상태는 +4 이었고 Fe의 경우는 +2와 +3의 산화상태가 섞여있었으며 Fe의 함량이 높은 $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막에서 $Fe^{3+}$ 이온의 함량이 더 높은 것으로 나타났다. $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$박막은 기판과 유사한 평탄한 표면에 막대형과 원통형의 높은 island 형태로 성장되었다. $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막은 $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$ 박막보다는 평탄하지만 적은 island들이 뭉쳐있는 다소 거칠은 표면을 한 다결정성 형태로 성장되어 Fe의 함량에 따라 morphology가 다르게 나타났다.

Highly sensitive xylene sensors using Fe2O3-ZnFe2O4 composite spheres

  • Chan, Jin Fang;Jeon, Jae Kyoung;Moon, Young Kook;Lee, Jong-Heun
    • 센서학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.191-195
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    • 2021
  • Pure ZnFe2O4 and Fe2O3-ZnFe2O4 hetero-composite spheres were prepared by ultrasonic spray pyrolysis of a solution containing Zn- and Fe-nitrates. Additionally, the sensing characteristics of these spheres in the presence of 5 ppm ethanol, benzene, p-xylene, toluene, and CO (within the temperature range of 275-350 ℃) were investigated. The Fe2O3-ZnFe2O4 hetero-composite sensor with a cation ratio of [Zn]:[Fe]=1:3 exhibited a high response (resistance ratio = 140.2) and selectivity (response to p-xylene/response to ethanol = 3.4) to 5 ppm p-xylene at 300 ℃, whereas the pure ZnFe2O4 sensor showed a comparatively lower gas response and selectivity. The reasons for the superior response and selectivity to p-xylene in Fe2O3-ZnFe2O4 hetero-composite sensor were discussed in relation to the electronic sensitization due to charge transfer at Fe2O3-ZnFe2O4 interface and Fe2O3-induced catalytic promotion of gas sensing reaction. The sensor can be used to monitor harmful volatile organic compounds and indoor air pollutants.

$\alpha-Fe_2O_3 /NiFe/Cu/NiFe$ 스핀밸브 박막에서의 자기저항 특성에 대한 연구 (Exchange Biasing and Magnetoresistance in $\alpha-Fe_2O_3 /NiFe/Cu/NiFe$Spin-valves)

  • 김종기;주호완;이기암;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.37-41
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    • 2000
  • Fe$_2$O$_3$를 이용한 스핀밸브 박막에서 발생하는 교환결합력(H$_{ex}$)과 자기저항현상에 대하여 연구하였다. XRD측정결과 제작된 시편에서 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$가 형성되었음을 확인하였다. 바닥층으로 사용한 Fe$_2$O$_3$와 인접한 강자성층 사이에서 교환결합이 발생하였음을 확인하였고, Fe$_2$O$_3$의 두께가 400 $\AA$에서 800 $\AA$으로 증가할 경우, H$_{ex}$가 13.5 Oe에서 84.5 Oe로 증가하였다. AFM을 이용하여 박막의 표면을 조사한 결과, Fe$_2$O$_3$의 두께가 증가함에 따라 표면거칠기가 증가함을 알 수 있었다. 표면거칠기의 증가는 Fe$_2$O$_3$와 인접한 NiFe 사이에서의 정자장결합력을 증가시켜 결과적으로 교환결합력의 증가를 가져온 것으로 해석되며, 두께증가에 따라 교환결합력도 계속 증가하는 경향을 나타내었다. 자기저항비는 Fe$_2$O$_3$의 두께변화에 관계없이 약 2 %대로 일정한 값을 유지하였다. 이는 표면거칠기가 H$_{ex}$의 크기에는 영향을 미치지만 자기저항비에는 영향을 미치지 못하는 것으로 생각된다.

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다양한 산화반응을 조합한 고급산화공정의 아세트산 분해에 관한 연구 (Destruction of Acetic Acid Using Various Combinations of Oxidants by an Advanced Oxidation Processes)

  • 권태옥;박보배;문장수;문일식
    • 공업화학
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    • 제18권4호
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    • pp.314-319
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    • 2007
  • UV, $O_3$, $H_2O_2$, $Fe^{2+}$ 등의 산화반응을 조합한 고급산화 공정(advanced oxidation process)을 이용하여 아세트산 분해실험을 수행하였다. 적용된 고급산화 공정은 $UV/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $O_3$, $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$$UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정이었다. 낮은 pH (3.5)에서의 아세트산 분해율은 $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$$UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 비교적 높고, $UV/H_2O_2$$O_3$ 공정은 20% 이하로 낮게 나타났다. $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$ 공정의 아세트산 분해율은 반응시간 180 min까지 반응시간에 따라 지속적으로 증가하였으나 $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정에서는 반응시간 90 min까지 아세트산 분해율이 급격히 증가한 후 그 이후에는 분해율의 증가가 미미하였다. 고급산화 공정별 아세트산 분해율은$UV/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 55%, $O_3/H_2O_2$ 공정 및 $UV/O_3/H_2O_2$ 공정은 66%, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 64%이었다.

Fe_2O_3-CaO-SiO_2$계 결정화 유리의 제조 및 특성(I) (Characterization and Preparation of Glass-Ceramics in the System Fe_2O_3-CaO-SiO_2$ (I))

  • 이용근;최세영;김경남
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.629-636
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    • 1994
  • The ferrimagnetic glass-ceramics in the system Fe2O3-CaO-SiO2 for hyperthermia were investigated. Glasses could be prepared up to the content of 40 wt% of Fe2O3 and below the weight ratio of 1.0 of CaO/SiO2. The maximum saturation magnetization and the maximum coercive force were 29.85 emu/g and 340.1 Oe respectively, for a glass 40Fe2O3.20CaO.40SiO2 composition heat-treated at 95$0^{\circ}C$ for 8 hours. And for a glass 40Fe2O3.30CaO.30SiO2 composition the maximum saturation magnetization and the maximum coercive force were 18.47 emu/g and 374.4 Oe heat-treated at 1,00$0^{\circ}C$ and 90$0^{\circ}C$ for 8 hours respectively. The maximum hysteresis loss was 1,726.3 cal/g for a glass 40Fe2O3.20CaO.40SiO2 composition heat-treated at 95$0^{\circ}C$ for 8 hours. It was found that the ferrimagnetic Fe2O3.CaO.SiO2 glass-ceramics was little injurious to human body as results of biocompatibility test and biotoxicity test.

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1,4,8,11-테트라아자사이클로테트라데칸의 높은 스핀 다섯배위철(II) 착화합물과 1,5,8,12-테트라아자도데칸의 높은 스핀 여섯배위철(II) 착화합물의 합성 (Preparation of High Spin Five-Coordinate Iron(II) Complexes of 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecane and High Spin Six-Coordinate Iron(II) Complexes of 1,5,8,12-Tetraazadodecane)

  • 백명현
    • 대한화학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.139-145
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    • 1980
  • 마크로사이클리간드인 1,4,8,11-테트라아자사이클로테트라데칸 (cyclam)과 비환형 리간드인 1,5,8,12-테트라아자도데칸 (3,2,3-tet)의 높은 스핀철(Ⅱ) 착화합물이 합성되었다. 낮은 스핀인 $[Fe(cyclam)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 메탄올속에서 염소이온과 반응하여 높은 스핀인 $[Fe(cyclam)Cl]ClO_4$를 생성한다. $[Fe(cyclam)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 낮은 스핀이지만 $[Fe(3,2,3-tet)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 높은 스핀을 가지며 이 차이는 비환형 리간드가 환형 리간드보다 압축효과가 작은 것으로 설명된다. $[Fe(cyclam)Cl]ClO_4$의 합성은 마크로사이클리간드가 불포화되어 있거나 치환체가 있어야 높은 스핀 다섯배위철(II) 착화합물의 합성이 가능하다는 지금까지의 전해에 반대되는 증거가 된다. $[Fe(cyclam)Cl]ClO_4$$[Fe(3,2,3-tet)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 일산화탄소와 반응해서 각기 낮은 스핀 여섯배위인 $[Fe(cyclam)Cl(CO)]ClO_4$$[Fe(3.2,3-tet)(CH_3CN)(CO)](ClO_4)_2$를 만든다.

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${Fe_2}{O_3}$ 첨가에 따른 t-$ZrO_2$/${Al_2}{O_3}$ 복합체의 기계적 및 광학적 특성 (Effect of ${Fe_2}{O_3}$ Addition on Mechanical and Optical Properties of t-$ZrO_2$/${Al_2}{O_3}$ Composites)

  • 이득용;김대준;이명현;박일석;최현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.354-358
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    • 2000
  • Tetragonal (t)-ZrO2/Al2O3 composites doped with Y2O3, Nb2O5, and Fe2O3 ((Y, Nb, Fe)-TZP/Al2O3) were prepared over the range containing Fe2O3 from 0.1 to 0.5 mol% with 0.1 mol% intervals to evaluate the effect of Fe2O3 addition on chromaticity, hydrothermal stability, and mechanical property of the composites. After autoclaving for 20 h at 18$0^{\circ}C$ under 3.5 MPa water vapor pressure, no tlongrightarrowm phase transformation was observed probably due to the preferential solid solubility of Fe2O3 in Al2O3, the presence of the rigid Al2O3 particles, and the inherent phase stability of (Y, Nb)-TZP. The optimized strength and the fracture toughness of the composite were 700 MPa and 8.5 MPa.m1/2, respectively, when 0.1 mol% Fe2O3 was added. The composites have shown a gradual color change from a slightly white ivory to a pale yellowish brown with increasing the Fe2O3 concentration.

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크롬계 내화물에서 슬래그의 산화철 농도가 (Fe,Cr)3O4 형성에 미치는 영향 (Effect of Fe2O3 Concentration in Coal Slag on the Formation of (Fe,Cr)3O4 in Chromia Refractory)

  • 박우성;오명숙
    • 공업화학
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    • 제18권5호
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    • pp.495-500
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    • 2007
  • 석탄가스화기의 내벽은 내화물로 구성되어 있다. 내화물의 침식은 가스화기 내화물의 수명 및 교체시기에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 본 논문에서는 슬래그와의 반응에 의한 내화재의 미세구조의 변화를 침식화합물의 형성에 가장 큰 영향을 미치는 산화철 농도의 함수로 조사하였다. 산화철 농도가 낮은 KIDECO 탄 슬래그에 산화철을 첨가하여 정적 침식실험을 수행한 후 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성과 침투 슬래그에서의 Fe의 고갈 깊이를 측정하였다. 그리고 FactSage를 이용한 평형계산을 통하여 chromite 형성조건을 조사하고 실험 결과와 비교하였다. 고정된 온도인 $1550^{\circ}C$에서 약 10%의 산화철을 포함한 KIDECO 슬래그에서는 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성이 관찰되지 않았으나 산화철의 함량이 증가될수록 $(Fe,Cr)_3O_4$ 형성이 관찰되었으며, 경계면의 $(Fe,Cr)_3O_4$ 층의 두께가 증가하였고, 산화철의 고갈 깊이도 증가하였다. 또한 산화철의 양이 많아질수록 화학적 침식이 증가하면서 슬래그와 내화물의 경계가 모호해지는 것을 확인하였다. 슬래그-내화재 계의 평형계산은 슬래그의 산화철 농도가 증가할수록 가스화기 조업온도에서 chromite 형성 가능성이 높아짐을 보여주었다, 또한 내화물이 슬래그에 용해된 경우와 같이 $Cr_2O_3$가 낮은 농도로 존재할 때 chromite 형성이 가장 유리하였고, 산화철의 농도가 20% 이하에서는 슬래그와 내화물이 같은 양으로 존재하는 경우가 chromite 형성에 가장 불리하였다.

전기폭발법에 의해 제조된 자성 Fe2O3 나노 분말의 자기적 특성연구 (Study of Magnetic Fe2O3 Nano-particles Synthesized by Pulsed Wire Evaporation (PWE) Method)

  • 엄영랑;김흥회;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.341-345
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    • 2002
  • Nanoparticles of $Fe_2O_3$ with a mean particle size of 4-30 nm have been prepared by a pulsed wire evaporation method, and its structural and magnetic properties were studied by SQUID magnetometer and Mossbauer spectroscopy. From the main peak intensity of XRD and absorption rate of Mossbauer spectrum, the amounts of $\gamma-Fe_2O_3$ and $\alpha-Fe_2O_3$ in as-prepared sample are about 70% and 30%, respectively. The coercivity (53 Oe) and the saturation magnetization (14 emu/g) are about 20% of those of the bulk $\gamma-Fe_2O_3$. The low value of coercivity and saturation magnetization indicate that the $\gamma-Fe_2O_3$ phase nearly shows the spin glass-like behavior. Analysis of the set of Mossbauer spectrum indicates a distribution of magnetic hyperfine fields due to the particle size distribution yielding 20 nm of average particle size. The magnetic hyperfine parameters are consistent with values reported of bulk $\gamma-Fe_2O_3$ and $alpha-Fe_2O_3$. A quadrupole line on the center of spectrum represents of superparamagnetic phase of $\gamma-Fe_2O_3$ with a mean particle size of 7 nm or below.

CoO가 첨가되지 않은 스피넬계 흑색안료의 합성 (Synthesis of Cobalt Oxide Free Black Color Spinel Pigment)

  • 김준호;이성호;서만철;이병하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.639-644
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    • 2007
  • Spinel pigments, developing black color in high temperature glazes at oxidation or reduction atmosphere, without CoO because of its high price were synthesized by solid solution method. Ten mixed compositions consisted of NiO, MnO, $Fe_2O_3 and $Mn_2O_3$ were fired at $1250^{\circ}C$ for 1h. The resulting pigments were characterized by using XRD, FT-IR, SEM and UV-vis spectrometer. Structure of the pigments are spinel and particles' shape are spherical or cubic. Glazed tiles containing 5 wt% pigments were fired at $1260^{\circ}C$ and $1240^{\circ}C$ in reduction atmosphere. Color in glazes were analyzed by UV-vis spectrometer. Colors of NiO 0.875 MnO $0.125{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4875{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0125 mole% and NiO 0.875 MnO $0.125{\cdot}Fe_2O_3$ $0.3875{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.1125 mole% in lime glaze showed black in oxidation, in reduction NiO 0.875 MnO $0.125{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4875{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0125 mole% and NiO 0.875 MnO $0.125{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4375{\cdot}Cr_2O_3$ $0.55{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0125 mole% showed black. In case of lime-barium glaze, NiO 0.875 MnO $0.125{\cdot}Fe_2O_3$ $0.3875{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.1125 mole%, NiO 0.975 MnO $0.075{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4375{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0625 mole% and NiO 0.925 MnO $0.075{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4375{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0625 mole% showed black color in oxidation and NiO 0.875 MnO $0.125{\cdot}Fe_2O_3$ $0.3875{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.1125 mole%, NiO 0.925 MnO $0.075{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4375{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0625 mole% and NiO 0.725 MnO $0.275{\cdot}Fe_2O_3$ $0.4375{\cdot}Cr_2O_3$ $0.50{\cdot}Mn_2O_3$ 0.0625 mole% showed black one in reduction.