• 제목/요약/키워드: Intercalation

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Ce $L_Ⅲ$-edge X-ray Absorption Spectroscopic Studies on the Tetrameric Ce-polyoxyhydroxy Cation Intercalated Aluminosilicate

  • 윤주병;황성호;김동국;강성구;최진호
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권3호
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    • pp.305-309
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    • 2000
  • The cerium ion intercalated aluminosilicate was prepared by ion exchange reaction between $Na^+$ in montmorillonite and $Ce^{+4}$ in aqueous solution. The X-ray absorption near edge structrure(XANES) analyses indicate that the $Ce^{+4}$ ions are partially reduced to the $Ce^{+3}$ ones during the intercalation into layered aluminosilicate due to a charge transfer between host and intercalant. From the EXAFS analysis, two different (Ce-O) bonding pairs could be characterized with the distances and coordination numbers of 2.31 $({\pm}0.02){\AA}$ ${\times}$ 8.2 $({\pm}1.5)$ and 2.66 $({\pm}0.02){\AA}$ ${\times}$ 2.7 $({\pm}1.0)$, respectively, with the oxygen atoms as the first nearest neighbor, and two (Ce-Ce) pairs at 3.78 ${\AA}$ as the second neighbor. It is therefore concluded that the most probable Ce-species stabilized in the interlayer space of aluminosilicate after the intercalation is the tetrameric Ce-polyoxy/hydorxy cations with the mixed valent state of 0.75 $Ce^{+4}$.0.25 $Ce^{+3}$.

Li-CICs의 Deintercalation에 따른 구조변이와 열적, 전기적 안정성과의 관계(II) : Li-EaGDICs와 Li-EGDICs에 관하여 (The relation of structural transition, thermal and electrical stability deintercalation of Li- CICs(II) : For Li-EaGDICs and Li-EGDICs)

  • 오원춘;박정오;백대진;고영신
    • 분석과학
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    • 제9권1호
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    • pp.43-51
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    • 1996
  • 가온 가압법에 의하여 합성된 Li-EaGICs, Li-EGICs를 자발적으로 분해시켜서 이들의 deintercalation 과정에 대하여 X-선 회절분석, 열분해분석 및 전기비저항값을 측정하여 이들 결과에 대하여 토론하였다. Intercalation에 대한 X-선 회절분석 결과에 의하면, Li-EaGICs 와 Li-EGICs는 1 stage가 완전하게 형성되지 않았고, 주로 저차 stage가 형성되었다. 또한 deintercalation 결과에 의하면, 4주 이후에는 deintercalation이 멈추었으며 Li-EGDlCs는 Li-EaGDlCs보다 층간 잔유 금속을 많이 가지고 있음을 알 수 있다. 열분해분석 결과에 의하면 두가지 하합물 모두 강한 밭열반응을 수반하였으며, 또한 $400^{\circ}C$ 이상에서는 반응이 수반되지 않는 것으로 보아 intercalants들이 완전히 deintercalation 되었음을 알 수 있다. 전기 비저항 측정 결과에 의하면 Li-EGDlCs는 상대적으로 낮은 비저항값을 가지고 있었으며, Li-EaGDICs는 이상적인 비저항 곡선을 나타내었다. 이들 결과로부터 Li-EaGICs가 Li-EGlCs 보다 2차 전지의 양극재료로서 더 좋은 성질을 가지고 있음을 알 수 있다.

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칼륨-흑연 섬유층간화합물의 구조와 전자 에너지 상태의 분석 (The Analysis of Structure and Electron Energy State of Potassium-Graphite Fiber Intercalation Compounds)

  • 오원춘;김명건;고영신
    • 분석과학
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    • 제6권5호
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    • pp.479-487
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    • 1993
  • 구조가 잘 발달된 피치계 흑연섬유로부터 변형된 two-bulbs법를 사용하여 흑연섬유의 반응 온도 변화($T_g$ : $450^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $250^{\circ}C$)에 따라 칼륨 흑연 섬유층간 화합물을 합성하였다. K-GFIC의 stage 전이과정을 X-선 회절법을 이용하여 연구하였고, 이때 1 stage와 2 stage에 있어서 특징적인 (001) 회절선의 d값은 $5.40{\AA}$$8.78({\pm}0.01){\AA}$으로 나타났다. K-GFIC의 stage를 가진 K-GFIC의 반사율의 최소값이 원래 흑연 섬유보다 높은 에너지쪽에서 나타났음을 알 수 있었다. Stage의 혼재 때문에 높은 반응온도($400^{\circ}C$, $450^{\circ}C$)에서는 가시광선 영역에서 뚜렷한 반사율의 최소값을 찾을 수가 없었다. X-선 회절법과 UV/VIS 분광법 데이터는 낮은 stage를 가진 K-GFIC는 흑연 섬유층의 탄소원자들 사이에 전하 운반자가 존재하고 있음을 제시하고 있다. 또한 이러한 결과들은 K-GFIC의 전기적 성질과 물리적 성질에 대한 정보를 제공하여 주고 있다.

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티타늄 산화물과 유화물의 전지 전압을 결정하는 요소에 대한 제일원리계산 (First Principles Study on Factors Determining Battery Voltages of TiS2 and TiO2)

  • 김희진;문원진;김영민;배경서;윤재식;이영미;국진선;김양수
    • 한국표면공학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.8-12
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    • 2009
  • Electronic structures and chemical bonding of Li-intercalated $LiTiS_2$ and $LiTiO_2$ were investigated by using discrete variational $X{\alpha}$ method as a first-principles molecular-orbital method. ${\alpha}-NaFeO_2$ structure is the equilibrium structure for $LiCoO_2$, which is widely used as a commercial cathode material for lithium secondary battery. The study especially focused on the charge state of Li ions and the magnitude of covalency around Li ions. The average voltage of lithium intercalation was calculated using pseudopotential method and the average intercalation voltage of $LiTiO_2$ was higher than that of $LiTiS_2$. It can be explained by the differences in Mulliken charge of lithium and the bond overlap population between the intercalated Li ions and anions in $LiTiO_2$ as well as $LiTiS_2$. The Mulliken charge, which means the ionicity of Li atom, was approximately 0.12 in $LiTiS_2$ and the bond overlap population (BOP) indicating the covalency between Ti and S was about 0.339. One the other hands, the Mulliken charge of lithium was about 0.79, which means that Li is fully ionized. The BOP, the covalency between Ti and O, was 0.181 in $LiTiO_2$. Because of high ionicity of Li and the weak covalency between Ti and the nearest anion, $LiTiO_2$ has a higher intercalation voltage than that of $LiTiS_2$.

비정질 $WO_3$ 박막과 전해질 계면에서의 리튬 층간 반응의 교류 임피던스 해석 (AC impedance study on the interface between organic electrolyte and amorphous $WO_3$ thin film relating to the electrochemical intercalation of lithium)

  • 민병철;주재백;손태원
    • 전기화학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.33-39
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    • 1998
  • 본 연구에서는 전자-선 증발법으로 제조된 비정질의 텅스텐 산화물 박막과 전해질 계면에서 진행되는 전기화학반응을 1 M $LiCLO_4/PC$유기 전해질 계면에서 비정질의 텅스텐 산화물 박막 내부로 삽입된 리튬의 양론 값과 박막 전위의 변화에 대하여 연구하였다. 특히 복소수 임피던스 스펙트럼으로부터 제안된 박막과 전해질 계면의 등가 회로는 리튬의 층간 반응 기구가 텅스텐 산화물 박막/유기 전해질 계면에서 리튬 이온의 전하 전달 현상, 텅스텐 산화물 박막에 리튬의 흡착현상 및 박막 내부로의 리튬의 흡수 및 확산 현상으로 구성되어 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 CNLS fitting법에 의하여 시뮬레이션된 $R_{ct},\;C_{dl},\;D$, 및 $\sigma_{Li}$ 등의 열역학 및 속도론적 변수 값 등의 상관 관계로부터,비정질의 텅스텐 산화물 박막의 소. 발색 특성은 이들 변수값과 관련이 있었으며, 특히 $Li_y,WO_3$, 박막 내의 리튬의 몰비 y=0.167및 전극 전위 E=2.25 V(vs. Li)에서 전기 발색의 한계값을 갖는 것으로 조사되었다.

층간 삽입반응으로 얻어진 화합물을 이용한 휘발성 유기화합물의 흡착과정 변화에 대한 연구 (A Study on the Change of the Adsorption Process of VOCs in the Materials Prepared from the Intercalation Reaction)

  • 안범수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.799-806
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    • 2017
  • 점토를 이용하여 세 종류의 새로운 형태의 변형된 유기물점토를 제조하였다. Cetylpyridinium chloride (CPC)를 점토에 층간 삽입시켜 OC-CPC를 합성하였고, Aluminium 축을 갖는 Al-PILC 만든 후, cetylpyridinium chloride를 Al-PILC에 삽입시켜 IOC-CPC 화합물을 합성하였다. IR과 TGA를 이용하여 이들 구조를 분석한 결과 층간 삽입반응이 성공적으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다. X-ray 회절을 이용하여 층간 거리를 조사하였는데 OC-CPC가 제일 큰 값을 보여 주었다. 층간 구조를 갖는 화합물들은 삽입반응을 이용하여 구조를 변형시킬 수 있으며 이를 통해 층간거리, 표면적, 공간 크기, 화학적 친화성 같은 여러 물리적 성질들을 바꿀 수 있으므로, 본 논문에서는 자연점토를 이용하여 층간 반응을 통해 휘발성 유기화합물의 흡착에 쓰일 수 있는 유용한 유기점토 화합물을 합성하고 이들의 구조를 확인코자 하였다. 벤젠과 톨루엔의 흡착은 IOC-CPC나 Al-PILC에서 보다 OC-CPC에서 더 잘 이루어졌으며, 자연점토에서는 거의 흡착이 일어나지 않았다. OC-CPC 화합물에서는 친 소수성 성질이 크고 층간 거리도 증가했기 때문에 흡착이 잘 일어났다고 볼 수 있으며, 반면에 친수성이 큰 Al-PILC에서는 벤젠과 톨루엔 같은 휘발성 유기물에 대한 흡착이 상대적으로 적게 일어났다.

Hole-Trapping in Iodine-Doped Pentacene Films at Low Temperatures

  • Yun, W.J.;Cho, J.M.;Lee, J.K.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.70-73
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    • 2006
  • Pentacene films, grown on polyethylene terephthalate (PET) substrates, were doped with Iodine. ESR measurements were made for the films in the temperature range of 100-300 K. Two regimes of doping stages were discernible: a light (intercalation) doping regime and a heavy doping regime. The light doping regime was concluded to be dominated by localized holes that were trapped at low temperatures, which indicated trap states near the valence band edge.

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용융혼합법을 이용한 생붕괴성 나노복합재의 제조 및 분석 (Preparation and Characterization of Biodestructive Nanocomposites by Melt Intercalation Method)

  • Lee, Su-kyung;Youn, Jae-Ryoun
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.59-62
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    • 2003
  • Nanocomposites are composite materials consisting of polymer matrix and layered silicate that are interacted in nanometer scale. Layered silicate based polymer nanocomposites have attracted considerable attention because of their excellent properties. Nanocomposites usually exhibit improved performance properties compared with conventional composites due to their unique phase morphology and improved interfacial properties. (omitted)

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나일론6/MMT 나노복합체 섬유의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Nylon 6/MMT Nanocomposite Fiber)

  • 김갑진;최은화;;박정일;이종순
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.219-220
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    • 2003
  • 나일론 6의 열변형온도와 탄성률을 증가시키는 동시에 높은 기체 차단성을 얻기 위하여 Na-montmorillonite (Na-MMT) 또는 유기화제로 개질된 MMT (organo-MMT)를 나일론 6과 melt-compounding함으로써 나일론 6 분자쇄가 MMT 층 내로 intercalation하거나 MMT의 각 층을 완전히 exfoliation시켜 나일론 6/MMT 나노복합체를 제조하는 방법과 Na-MMT 또는 organo-MMT의 존재하에서 $\varepsilon$-caprolactam (CL)을 in situ 중합함으로써 대부분의 MMT가 각각의 층으로 exfoliation 되도록하여 나일론 6/MMT 나노복합체를 제조하는 방법이 널리 쓰이고 있다 [1-2]. (중략)

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