Brilliant blue FCF에 대한 분해 특성이 우수한 광촉매를 제조하는 연구를 수행하였다. 먼저 전구체인 titanium (IV) sulfate와 zinc acetate에 침전제로 각각 NaOH, $NH_4OH$를 첨가하여 비교적 낮은 온도와 상압에서 중간상 형성 없이 1단계의 수열합성법으로 $TiO_2$와 ZnO를 제조하였다. $TiO_2$의 경우 제조과정에 양이온성 계면활성제인 CTAB을 첨가하여 제조하기도 하였다. 제조된 $TiO_2$와 ZnO의 결정성, 입자크기, 흡광도 등과 같은 물리적 특성을 확인하기 위해 XRD, Zeta-potential meter, DRS 등을 사용하여 분석하였다. 광촉매적 특성을 확인하기 위해 회분식 반응장치를 이용하여 UV 조사 하에서 brilliant blue FCF의 광분해 특성을 조사하였다. CTAB을 첨가하지 않은 경우, $TiO_2$가 ZnO보다 입자가 작고 흡광도와 광촉매 반응의 초기속도가 큰 것을 확인할 수 있었다. 그리고 동일한 제조조건에서 CTAB을 전구체인 $Ti(SO_4)_2$ 농도의 1/10 첨가하여 제조한 $TiO_2$는 CTAB을 첨가하지 않은 것보다 brilliant blue FCF의 최종 제거율이 약 15% 정도 우수하였다.
Lead titanate ($PbTiO_3$) powder was prepared from lead nitrate ($Pb(NO_3)_2$) and titania ($TiO_2$) by hydrothermal route. Phase formation process was investigated by observing the phases formed in various experimental conditions like different KOH concentration, reaction temperature and time. $PbTiO_3$ powder was fabricated when the KOH concentration was 0.8M or higher. An intermediate compound, $PbTi_{0.8}O_{2.6}$, was formed at first by a reaction between PbO and $TiO_2$ and changed into $PbTiO_3$ powder with a perovskite crystal structure. A $PbTiO_3$ phase was formed in a shorter time when a KOH concentration was increased from 0.8M to 8M because a driving force for a $PbTiO_3$ formation was increased due to an increase in a degree of supersaturation. And $TiO_2$ (rutile) and $3PbO{\cdot}H_2O$ were observed at room temperature in a 0.8M KOH solution and $TiO_2$(rutile) and PbO (litharge) in a 8M KOH. A $PbTiO_3$phase was also formed in a shorter time at a higher reaction temperature as a reaction temperature influenced the rates for a dissolution and a precipitation.
Gold and/or silver mineralization in the southeast province, Korea, occurred in hydrothermal quartz vein that fills fracture zones in Cretaceous volcanic and sedimentary rocks of the Gyeongsang basin or granites and Precambrian gneiss. Most of the gold-silver-bearing veins in the province occur in Hapcheon, Suncheon and Haman-Gunbuk area where they are associated with Cretaceous Bulgugsa granites. On the basis of the Ag/Au ratio on amounts produced and ore grades, mode of occurrence, and associated mineral assemblages, hydrothermal Au-Ag deposits in southeast province, Korea, can be classified as follows: pyrite-type gold deposit (Group IIB, Samjeong and Sangchon deposits), antimony-type gold-silver deposit (Group IV, Gisan and Geochang deposits), and antimony-type silver deposit (Group V, Sanggo, Seweon, Seongju and Gahoe deposits). All of the gold-silver deposits in the province are generally characteristics of the gold-silver or silver-dominant type deposit which contains more silver-bearing minerals than those deposits in central Korea. The gold-silver mineralization in the deposits consist of two generation; the early characterized by gold precipitation and the late represented by silver-rich (as silver-bearing sulfosalts minerals) mineralization. All but one deposit (Samjeong deposit) having relatively lower Au content in electrum values between ${\approx}20$ and ${\approx}50$ atomic %. The mineralogical data on electrum-sphalerite and/or arsenopyrite geothermometry and fluid inclusion data indicate that the gold and silver mineralizations were occurred at temperatures of $190{\sim}280^{\circ}C$ and $150{\sim}180^{\circ}C$, respectively. These suggest that the gold-silver mineralization in the province occurred in the lower temperature and pressure conditions as epithermal-type hydrothermal vein deposit.
Hydrothermal deposition of hydroxyapatite coatings on two types of $ZrO_2$ substrates (3 mol% $Y_2O_3$-doped and 13 mol% $CeO_2$-doped tetragonal $ZrO_2s$) was studied using aqueous solutions of $Ca(NO_3)_2\;4H_2O$ and $(NH_4)_2HPO_4$ containing EDTA (ethylene diamine tetra acetic acid) disodium salt as a chelating agent for $Ca^{2+}$ ions. For the precipitation of the coatings, the $EDTA-Ca^{2+}$ chelates were decomposed by oxidation with $H_2O_2$ at $90^{\circ}C$. The deposition behavior, morphology, and orientation of the coatings were investigated while varying the solution pH using scanning electron microscopy and X-ray diffractometry. For the two sub-strates, sparse deposition of the coating was obtained at pH 5.5, whereas a uniform deposition was obtained at pH 7.1, 9.8, and 11.4 with a denser microstructure for the higher pH. The coating consisted of thin needle-like or plate-like crystals ($1-2{\mu}m$ length or diameter) at pH 7.1, but fine rod-like crystals ($1-2{\mu}m$ length, $0.1{\mu}m$ diameter) at pH 9.8 and 11.4. The coatings were $1-3{\mu}m$ thick and showed a preferred orientation of the hydroxyapatite crystals with their c axis (i.e., the elongated direction) perpendicular to the substrate surface especially for pH 9.8 and 11.4.
Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (Nps), composed of magnetite, $Fe_3O_4$, or maghemite, ${\gamma}-Fe_2O_3$, core and biocompatible polymer shell, such as dextran or chitozan, have recently found wide applications in magnetic resonance imaging, contrast enhancement and hyperthermia therapy. For different diagnostic and therapeutic applications, current attempt is focusing on the synthesis and biomedical applications of various ferrite Nps, such as $CoFe_2O_4$ and $MnFe_2O_4$, differing from iron oxide Nps in charge, surface chemistry and magnetic properties. This study is focused on the synthesis of manganese ferrite, $MnFe_2O_4$, Nps by most commonly used chemical way pursuing better control of their size, purity and magnetic properties. Co-precipitation syntheses were performed using aqueous alkaline solutions of Mn(II) and Fe(III) salts and NaOH within a wide pH range using various hydrothermal treatment regimes. Different additives, such as citric acid, cysteine, glicine, polyetylene glycol, triethanolamine, chitosan, etc., were tested on purpose to obtain good yield of pure phase and monodispersed Nps with average size of ${\leq}20nm$. Transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy down to cryogenic temperatures, magnetic measurements and inductively coupled plasma mass spectrometry were employed in this study.
국내 금속광상의 성인적 유형은 주로 열수충진형 광상, 스카른형 광상, 열수교대형 광상 및 변성퇴적형 광상으로 배태되고 이외에 일부는 정마그마형 광상, 반암형 광상, 알라스카이트형 광상 등으로 부존되고 있다. 이러한 폐광산으로부터 발생되는 수질 및 토양의 환경문제는 개발규모 및 수반금속, 주변암상과 관련된 부존특성과 함께 열수변질작용과 관련된 광물조합, 광석-맥석 광물의 조직, 유형 및 양적관계, 풍화의 진행단계와 관련된 이차-삼차광물의 존재형태 등의 광물-지화학적 특성에 좌우되고 있다. 1970년대 초반부터 1990년대 후반에 걸쳐 광산개발이 종료된 국내금속광상은 폐광 이후의 경과기간에 따라 황화-황염광물과 같은 일차광물로부터 용해되어 수산화광물, 황산염광물, 탄산염광물로 변화하는 과정에서 산화-용출-침전-재용출-이동에 의한 다단계의 복잡한 지화학적 반응관계를 보이고 있다. 금속광상의 산성 배수 및 중금속오염은 다금속 광화작용과 관련된 비철금속 광상과 동시에 맥상광상 및 각력파이프형 광상과 백악기금광상에서 가장 높은 용출가능성을 보이는 반면, 스카른형 광상, 열수교대형 광상, 정마그마형 광상, 맥상 금-은광상, 맥상 동광상 및 변성퇴적형 광상에서 오염가능성은 매우 낮은 경향을 보이고 있다. 이와 같이 광상 유형과 관련된 지질부존 특성은 폐석 및 광미를 구성하는 황화광물 및 탄산염광물의 유형 및 양비와 밀접한 연관성을 갖고 있으며, 산성 배수에 함유된 금속원소종의 유형 및 용출량과 같은 지화학적 특성에 직접적으로 영향을 미치고 있다.
쌍전광상은 영남육괴 선캠브리아기 변성퇴적암류인 원남층, 분천 화강편마암, 각섬암 또는 페그마타이트 내 열극을 충전하여 생성된 함 텅스텐 열수 맥상광상이다. 쌍전광상의 맥상 광화작용은 지구조적 운동(tectonic break)에 의하여 광화 1기(stage I)와 광화 2기(stage II)로 구분된다. 광화 1기는 석영맥의 생성과 함께 주된 함 텅스텐 광물인 철망간중석 및 회중석과 함께 황화광물 및 산화광물 등이 수반 산출한 시기로서, 공생관계와 광물조합 특성 등에 의하여 세 단계의 광화시기(초기, 중기, 후기)로 구분된다. 광화 1기의 초기에는 유비철석과 황철석이 산출되었다. 중기에는 주된 텅스텐 광화작용이 진행되어 철망간중석, 회중석과 함께 함 티탄 산화광물과 천금속 황화광물 등이 산출되었다. 후기에는 함 비스무트 광물과 함께 2차 광물인 백철석 등이 산출되었다. 광화 2시기는 주 광화작용 이후의 금속 광화작용이 이루어지지 않은 석영맥의 생성 시기이다. 쌍전광상의 주된 광화작용은 고온(≥370℃)의 H2O-CO2-NaCl계 열수유체 유입으로 시작되어 초기 내지 중기의 냉각과 비등작용 및 불혼화용융, 후기의 상대적으로 천부를 순환한 열수유체 또는 천수의 혼입 등에 의하여 ≥370℃~≤170℃의 온도 조건에서 18.5 to 0.2 wt. percent NaCl 상당 염농도를 갖는 유체에서 진행되었다. 쌍전광상의 광물 공생관계 변화는 이러한 열수계의 진화에 의한 온도와 황 분압 조건의 감소 등의 환경변화가 반영된 결과이다.
Bramhe, Sachin N.;Lee, Young Pil;Nguyen, Tuan Dung;Kim, Taik-Nam
한국재료학회지
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제23권8호
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pp.441-446
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2013
There is increasing interest in zirconia as a dental material due to its aesthetics, as well as the exceptionally high fracture toughness and high strength that are on offer when it is alloyed with certain oxides like yttria. In recent years, many solution based chemical synthesis methods have been reported for synthesis of zirconia, of which the sol-gel method is considered to be best. Here, we synthesize zirconia by a sol gel assisted precipitation method using either PEG or PVA as a stabilizing agent. Zirconia sol is first synthesized using the hydrothermal method. We used NaOH as the precipitating agent in this method because it is easy to remove from the final solution. Zirconium and yttrium salts are used as precursors and PEG or PVA are used as stabilizers to separate the metal ions. The resulting amorphous zirconia powder is calcined at $900^{\circ}C$ for 2 h to get crystallized zirconia. XRD analysis confirmed the partially stabilized zirconia synthesis in all the synthesized powders. SEM was taken to check the morphology of the powder synthesized using either PEG or PVA as a stabilizing agent and finally the transparency was calculated. The results confirmed that the powder synthesized with 10 % PVA as the stabilizing agent had highest percentage of transparency among all the synthesized powder.
일반적으로 석영은 지각을 구성하는 광물 가운데 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 이러한 석영의 용해와 침전에 대한 이해는 암석의 풍화 매커니즘과 열수작용 및 변성환경에서의 암석과 물의 관계를 규명하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 석영의 용해와 침전에 영향을 미치는 다양한 물리화학적 환경을 수식을 이용해 재정리하였으며, 이전의 연구자들이 발표한 연구결과를 바탕으로 물리화학적 조건하에서의 석영 용해에 대해 이론적 접근을 실시하였다. 본 논문을 통해서 석영의 용해 및 침전이 다양한 환경에 영향을 받으며, 특히 이론적 접근을 통해서 석영에 작용된 압력보다는 주변의 pH 및 온도 조건에 더 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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