• 대한토목학회논문집
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• 제29권1B호
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• pp.91-96
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• 2009

LDH(Layered double hydroxide) 물질을 제조하고 이를 이용하여 비소를 흡착시키는 실험을 수행하였다. TEM을 이용하여 제조한 LDH 물질의 형상을 살펴본 결과 열처리를 거친 시료는 나노크기의 결정화된 구조를 가지고 있고 열처리를 거치지 않은 시료는 아직 결정화가 완전히 이루어지지 않았으며 크기도 마이크로 범위에서 나타났다. X선 회절분석 결과를 보면 이 같은 결과가 뚜렷이 나타났으며, 열처리를 거친 경우는 뚜렷한 결정화를 보이고 있었다. $N_2$ 흡착 및 탈착 결과를 통해 LDH가 mesoporous한 공극 형태를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 비표면적은 열처리를 거친 시료가 열처리를 거치지 않은 시료보다 2배 이상 크게 나타났다. 흡착 등온 실험 결과에서도 두 시료는 비슷한 흡착량을 보이며 기존 철산화 물에 못지않은 흡착능을 나타내고 있다. 금번에 합성한 Mg Fe-LDH 물질을 이용하여 토양 및 지하수의 비소 제거 공정에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.377-384
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• 2023

Exploring earth-abundant, highly effective and stable electrocatalysts for electrochemical water splitting is urgent and essential to the development of hydrogen (H₂) energy technology. Iron-cobalt layered double hydroxide (FeCo-LDH) has been widely used as an electrocatalystfor OER due to its facile synthesis, tunable components, and low cost. However, LDH synthesized by the traditional hydrothermal method tends to easily agglomerate, resulting in an unstable structure that can change or dissolve in an alkaline solution. Therefore, studying the real active phase is highly significant in the design of electrochemical electrode materials. Here, metal-organic frameworks (MOFs) are used as template precursors to derive FeCo-LDH from different iron sources. Iron salts with different anions have a significant impact on the morphology and charge transfer properties of the resulting materials. FeCo-LDH synthesized from iron sulfate solution (FeCo-LDH-SO₄) exhibits a hybrid structure of nanosheets and nanowires, quite different from other electrocatalysts that were synthesized from iron chloride and iron nitrate solutions. The final FeCo-LDH-SO₄ had an overpotential of 247 mV with a low Tafel-slope of 60.6 mV dec^-1 at a current density of 10 mA cm^-2 and delivered a long-term stability of 40 h for the OER. This work provides an innovative and feasible strategy to construct efficient electrocatalysts.

• Advances in nano research
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• 제16권1호
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• pp.41-52
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• 2024

In this study, rare-earth orthoferrites LnFeO₃ were synthesized using a facile hydrothermal reaction and their visible-light-induced photo-Fenton degradation of organics was optimized through Ln variation (Ln = La, Pr, or Gd). The morphological, structural, and chemical characteristics of as-prepared samples were examined in detail by using different methods, including XRD, SEM, TEM, XPS, etc. On the other side, under visible light illumination, the photo-Fenton-like catalytic activities of LnFeO₃ were assessed in terms of the removal of selected organic models, i.e., pharmaceuticals (ketoprofen and tetracycline) and dyes (rhodamine B and methyl orange). As compared with PrFeO₃ or GdFeO₃, the sample of LaFeO₃ displayed more structural distortion, larger specific surface area, and narrower band gap, resulting in its higher photo-Fenton-like catalytic activity toward the degradation of organics. In organic-containing solution, in which the initial solution pH = 5, catalyst dosage = 1 g/L and H₂O₂ concentration = 10 mM, 98.2% of rhodamine B, 31.1% of methyl orange, 67.7% of ketoprofen, or 96.4% of tetracycline was removed after 90-min exposure to simulated visible light. Our findings revealed that variation of Ln site on rare-earth orthoferrites was an effective strategy for optimizing their organic removal via visible-light-induced photo-Fenton reaction.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.509-517
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• 2019

망간단괴를 주로 이루고 있는 망간산화물 버네사이트(7Å manganate, δ-MnO₂)는 지표의 주요한 망간 광물로서 다양한 합성법이 연구되어 있으며 또한 토도로카이트 합성의 전구물질이기도 하다. 본 연구에서는 기존에 연구된 합성방법들 가운데 산화-환원반응을 합성기작으로 하는 Feng et al.(2004)와 Luo et al.(1998)의 방법, 환원반응을 합성기작으로 하는 Ma et al.(1999)의 방법 총 3 가지 방법을 참고하여 버네사이트 합성 조건 중 합성에 사용되는 염기(OH^-)와 과망간산(MnO₄^-) 시약의 양이온 종류에 따른 합성 결과물의 특성을 연구하였다. 합성 시약의 양이온을 Na⁺와 K⁺ 두 이온으로 조합하여 총 12 가지 버네사이트를 합성하였다. 합성한 버네사이트의 구성 광물종은 XRD를 통해 동정하고 ICP를 통해 광물내의 두 이온 조성비를 측정하였다. 버네사이트를 전구물질로 한 부저라이트(buserite)를 열수처리한 생성물에 대한 XRD 분석 후 토도로카이트로의 상변이 유무 및 양상을 비교하였다. 그 결과 합성 방법마다 부산물 및 상전이 특성이 다른 경향성으로 나타났으며, 산화-환원반응기작 합성 방법에서 두 방법 모두 허스마나이트(hausmannite, γ-Mn₃O₄)와 페이크네타이트(feitknechtite, β-MnOOH)가 부산물로 생성되었다. Feng et al.(2004)의 방법에서는 망가나이트(manganite, γ-MnOOH) 상이 Na⁺가 지배적으로 존재하는 조건에서만 나타났다. 산화-환원반응 기작으로 합성한 두 가지 버네사이트는 공통적으로 NaOH, KMnO₄를 사용하여 합성한 시료에서 토도로카이트(todorokite, 10Å manganate, OMS-1)로의 상전이가 나타났다. Ma et al.(1999)의 방법에서는 단일 상의 버네사이트가 합성되었고, 양이온을 Na⁺으로만 합성한 시료에서만 상전이를 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.687-693
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• 2006

8mm 이하의 석분으로부터 잔골재를 생산하기 위한 공정에서 부산되는 공정부산물인 석분슬러지는 평균 입자 크기 $7{\mu}m$, 함수율 $20{\sim}60%,\;SiO_2$ 함량 60% 이상의 케익상 슬러지이다. 석분슬러지는 수분을 많이 함유하고 있어 취급, 운반을 어렵게 할 뿐만 아니라 건조공정에 투입해야 하는 높은 에너지 비용 때문에 재활용할 때의 경제성이 낮기 때문에 그동안 실용화되지 못하고 있는 산업부산물이다. 본 연구는 건조하지 않고 석분슬러지가 배출되는 상태 그대로 재활용하기 위한 것으로, 적용 대상은 기포 콘크리트이며, 무기 분말 및 기포를 혼합한 슬러리를 제조한 후 CaO와 $SiO_2$의 수열반응을 유도하여 토버모라이트(tobermorite) 수화물을 형성시켜 경화시키는 방법을 사용하였다. 일반적인 기포 콘크리트는 CaO원으로 시멘트, $SiO_2$원으로 실리카 함량 90%의 고순도 규사를 사용하고 있으나 본 연구에서는 고순도 규사의 대체재료로 석분슬러지를 사용하였다. 기포 첨가율과, 석분슬러지 대체율을 실험 요인으로 하여 제조한 기포 콘크리트의 밀도 및 강도 특성을 검토 한 결과 석분슬러지를 사용한 경우에도 기포첨가율의 감소에 따라 기포 콘크리트의 밀도 및 강도가 증대하는 일반적인 경향은 동일하게 나타났으나, 석분슬러지를 사용한 경우는 규사를 사용한 것에 비하여 동일한 조건에서 높은 강도 및 밀도를 발현하며, 그 경향은 석분슬러지의 대체율의 증가에 따라 뚜렷한 것으로 나타났다. 또한 XRD 분석결과 석분슬러지는 수열반응을 통하여 tobermorite를 아주 잘 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 석분슬러지의 $SiO_2$ 함량이 낮음에도 불구하고 이와 같은 현상을 보이는 것은 그 입도가 매우 작기 때문에 시멘트계 재료와의 수열반응이 좀 더 원활하게 이루어지기 때문에 나타난 것으로 사료되며, 본 연구 결과 실험 실적으로는 기포 콘크리트의 원료로 규사를 석분슬러지로 대체하여 사용하는 것이 가능할 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.132-132
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• 2009

Phospho-olivine $LiFePO_4$ cathode materials were prepared by hydrothermal reaction. In this study, Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) and Carbon black was added to enhance the electrical conductivity of $LiFePO_4$. $LiFePO_4$, $LiFePO_4$-MWCNT and $LiFePO_4$-C particles were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FE-SEM) transmission electron microscope (TEM). $LiFePO_4/SPE/Li$, $LiFePO_4$-MWCMT/SPE/Li and $LiFePO_4$-C/SPE/Li cells were characterized electrochemically by charge/discharge experiments at a constant current density of $0.1mA\;cm^{-2}$ in a range between 2.5 and 4.3 V vs. $Li/Li^+$ and cyclic voltammetry (CV).

• 한국환경과학회지
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• 제12권7호
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• pp.817-824
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• 2003

Various kinds of zeolites, such as analcime (ANA), cancrinite (CAN), Na-Pl and sodalite octahydrate (SOD) could be synthesized from Hwangto by hydrothermal reaction in a high-pressure vessel. The adsorption characteristics of Cu(II) and Cd(II) by Hwangto and its synthetic zeolites were investigated using the chemical and electrochemical surface parameters of these adsorbents. The heavy metal adsorptivity among the adsorbents decreased in the following sequences: Na-Pl > SOD > ANA > CAN > Hwangto. This sequence was the same with the values of surface site density (Ns) of these adsorbents and was correlated inversely with the values of pHpzc (pH of the point of zero charge) and the va]ues of K$\_$a2/(int) (intrinsic surface deprotonation constant) of the adsorbents for synthetic zeolites, i.e., the adsorbents with higher values of Ns and with lower values of pHpzc and K$\_$a2/(int) for synthetic zeolites showed higher heavy metal adsorptivity. With increasing pH, the heavy metal adsorptivity increased greatly between pHpzc and pH 6 or 7 because of the steep increase of negatively charged sites for synthetic zeolites, but for Hwangto, it increased broadly because of slow increase of negatively charged sites based on its lower surface sites.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3671-3676
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• 2013

A series of carbon nanotube, $C_{60}$, and graphene modified $TiO_2$ nanocomposites were prepared by hydrothermal method. X-ray diffraction, $N_2$ adsorption, UV-Vis spectroscopy, photoluminescence, and Electrochemical impedance spectra were used to characterize the prepared composite materials The results reveal that incorporating $TiO_2$ with carbon materials can extend the adsorption edge of all the $TiO_2$-carbon nanocomposites to the visible light region. The photocatalytic activities were tested in the degradation of 2,4,6-trichlorophenol (TCP) under visible light. No obvious difference in essence was observed in structural and optical properties among three series of carbon modified $TiO_2$ nanocomposites. Three series of carbon materials modified $TiO_2$ composites follow the analogous tentative reaction mechanism for TCP degradation. GR modified $TiO_2$ nanocomposite exhibits the strongest interaction and the most effective interfacial charge transfer among three carbon materials, thus shows the highest electron-hole separation rate, leading to the highest photocatalytic activity and stability.

• 한국결정학회지
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• 제15권1호
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• pp.5-8
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• 2004

Copper(I) bromide(CuBr) 와 pyrazine($C_4H_4N_2$, pyz)의 수열 반응으로 2차원 배위 고분자 [CuBr(pyz)] (1)이 얻어졌다. X-ray 구조 결정 결과, 고분자 1은 4.0${\times}$5.7 ${\AA}$ 크기를 갖는 직사각형 격자들을 토대로 한 2차원 그물 망 구조를 갖고 있었다. 고분자 1은 b-축 방향으로 통로(channel)를 갖고 있다.

• 한국결정학회지
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• 제12권4호
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• pp.212-215
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• 2001

NaOAC·3H₂O 존재 하에서, manganese nitrate(Mn(NO₃)₂·H₂O )와 imidzole-4,5-dicarboxylic acid(IDCH₂)가 수열반응하여, 실험식 [Mn(IDC)(H₂O)]을 가지는 2차원 배위고분자 합성되었다. 화합물 1의 구조가 분광학적 방법(IR) 및 X-ray 회절법으로 규명되었다. 화합물의 1의 결정학적 자료: 사방정계 공간군 Pbca, a=7.257(5) Å b=13.687(5)Å, c=14.332(6)Å Z=8, R(wR₂)=0.0498(0.0999).