• 한국재료학회지
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• 제16권11호
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• pp.687-691
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• 2006

Synthesis of Iron oxides by air oxidation of $FeSO_4$ solutions in the presence of NaOH, Diethylenetriamine (DETA), Butylamine (BA) and influence of ultrasonic wave were investigated by XRD, SEM and particle size analyzer. As the DETA addition increased to 0.05 mol, $Fe_3O_4$ was formed with goethite($\alpha$- FeOOH) and $Fe_3O_4$ single phase was formed above 0.18mol of DETA. As the BA addition increased, the XRD peak intensity of (020) face of lepidocrocite($\gamma$-FeOOH) was developed until the formation of $Fe_3O_4$ and reduced the size of the iron oxide particles formed. Ultrasonic wave reduced the size of the iron oxide particles but gave little effects on the iron oxide particles synthesized by amine.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권3호
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• pp.299-307
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• 2010

In conjunction with geochemical characteristics, rate of sulfate reduction was investigated at two sediment sites in the continental slope and rise (basin) of the Ulleung Basin in the East Sea. Geochemical sediment analysis revealed that the surface sediments of the basin site (D2) were enriched with manganese oxides (348 ${\mu}mol$ $cm^{-3}$) and iron oxides (133 ${\mu}mol$ $cm^{-3}$), whereas total reduced sulfur (TRS) in the solid phase was nearly depleted. Sulfate reduction rates (SRRs) ranged from 20.96 to 92.87 nmol $cm^{-3}$ $d^{-1}$ at the slope site (M1) and from 0.65 to 22.32 nmol $cm^{-3}$ $d^{-1}$ at the basin site (D2). Depth integrated SRR within the top 10 cm depth of the slope site (M1; 5.25 mmol $m^{-2}$ $d^{-1}$) was approximately 6 times higher than that at the basin site (D2; 0.94 mmol $m^{-2}$ $d^{-1}$) despite high organic content (>2.0% dry wt.) in the sediment of both sites. The results indicate that the spatial variations of sulfate reduction are affected by the distribution of manganese oxide and iron oxide-enriched surface sediment of the Ulleung Basin.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권3호
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• pp.180-185
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• 2013

The iron oxides nanoparticles and iron oxide with other compounds are of importance in fields including biomedicine, clinical and bio-sensing applications, corrosion resistance, and magnetic properties of materials, catalyst, and geochemical processes etc. In this work we describe the preparation and investigation of the properties of coated magnetic nanoparticles consisting of the iron oxide core and organic modification of the residue. These fine iron oxide nanoparticles were prepared in air environment by the co-precipitation method using of $Fe^{2+}$: $Fe^{3+}$ where chemical precipitation was achieved by adding ammonia aqueous solution with vigorous stirring. During the synthesis of nanoparticles with a narrow size distribution, the techniques of separation and powdering of nanoparticles into rather monodisperse fractions are observed. This is done using controlled precipitation of particles from surfactant stabilized solutions in the form organic components. It is desirable to maintain the particle size within pH range, temperature, solution ratio wherein the particle growth is held at a minimum. The iron oxide nanoparticles can be well dispersed in an aqueous solution were prepared by the mentioned co-precipitation method. Besides the iron oxide nanowires were prepared by using similar method. These iron oxide nanoparticles and nanowires have controlled average size and the obtained products were investigated by X-ray diffraction, FESEM and other methods.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.265-275
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• 2006

미생물을 이용한 원석 또는 폐석으로부터 인류에 유용한 원소 및 중금속의 용출은 초기 연구단계에 있는 새로운 생물학적 기술 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Microcosm)을 이용하여 자철석으로부터 철의 용출 및 용출된 철의 생광화작용에 따른 2차 물질의 형성을 규명하고자 한다. 갯벌퇴적물에서 분리한 철 환원 박테리아(Microcosm)가 글루코스($10{\sim}20mM$)를 이용하여 성장하는 동안 자철석으로부터 철의 용출 및 2차 물질의 형성을 ICP, XRD, SEM-EDX 및 TEM을 이용하여 연구하였다. 미생물배지에 상업용 자철석(미생물배지 : 자철석 = 100 : 1)과 철환원 박테리아를 넣고 혐기성 및 호기성 조건하에서 철 용출 및 2차 물질의 형성실험을 실시한 결과, 철의 용출 실험동안 미생물배지의 Eh는 호기성 조건에서 +250 mV에서 -520 mV 까지 감소하고, pH 7.3에서 5.5까지 감소하였다. 혐기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 15일째 자철석으로부터 94 ppm의 Fe를 용출하였으며, 박테리아가 없는 혐기성 조건 하에서는 0.9 ppm의 Fe의 용출을 보여 주었다. 호기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 자철석으로부터 15일째 107 ppm의 Fe를 용출하였다. 배양을 시작한지 1개월이 지난 시점에서는 미생물배지에 용출되어 있는 Fe가 혐기성 조건에서는 57ppm의 Fe가, 호기성 조건하에서는 6.5 ppm의 Fe 각각 존재하였다. 박테리아가 배양되는 동안 용출된 철의 감소는 2차물질의 형성에 철이 소비된 것으로 사료되며, 호기성 조건하에서는 적갈색의 2차 물질 형성을 보여주었다. 미생물에 의한 자철석으로부터 철과 망간의 용출은 미생물의 활동에 따른 미생물배지의 열역학적인 조건(Eh/pH)의 변화 및 유기물의 산화에 따른 유기산의 형성에 기인한 것으로 사료된다. 미생물을 이용한 결정질의 자철석으로부터 철의 용출 및 비정질의 2차물질의 형성은 미생물의 퇴적물 내에서 철의 순환에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 미생물을 이용한 유용물질의 침출(Bioleaching) 및 생광화작용에 따른 광물의 합성 가능성을 시사한다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.573-587
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• 2019

본 연구는 전통적인 철화분청사기 안료를 재현하기 위하여 국내산 자철석과 점토, 비가소성 원료를 혼합하여 재현시편을 제작하고, 발색이 양호한 30개의 시편들을 과학적으로 분석함으로써 유약의 발색특성을 알아보고자 하였다. 안료의 주원료인 자철석은 1,200℃의 환원 환경에서 짙은 흑색으로 발색하는 안료이나, 부가적으로 첨가되는 석회 성분과 반응하여 1,230℃ 산화 환경에서는 녹황색 계열로 변색된다. 적철석은 소성 온도 및 환경에 크게 영향을 받지 않으나 Fe를 10 wt% 이상 함유한 점토와 혼합하였을 때는 짙은 흑색으로 발색한다. 안료의 유동성은 R₂O₃/RO₂ 값에 의해 결정되며, 이는 발색에도 영향을 미친다. 미세조직 관찰에서 안료의 입자크기와 소성 환경에 따라 유약층의 발색과 철산화물 결정들이 일부 다른 양상을 보인다. 자철석을 원료로 한 안료는 1,200℃ 산화 환경에서는 유약층과 분장토의 경계면에 철산화물이 응집체 형태로 존재하며, 흑갈색으로 발색하지만, 환원 환경 소성에서는 철산화물의 응집체가 존재하지 않고 유약층에 균질하게 분포하며, 짙은 흑색으로 발색한다. 반면, 적철석을 기반으로한 안료는 산화 환경에서 유약층내 수지상 조직을 형성하며, 흑색으로 발색한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.130-131
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• 2013

Nanostructured oxides are widely used in heterogeneous catalysis where their catalytic properties are closely associated with the size and morphology at nanometer level. The effect of particle size has been well decumented in the past two decades, but the shape of the nanoparticles has rarely been concerned. Here we illustrate that the redox and acidic-basic properties of oxides are largely dependent on their shapes by taking $Co_3O_4$, $Fe_2O_3$, $CeO_2$ and $La_2O_3$ nanorods as typical examples. The catalytic activities of these rod-shaped oxides are mainly governed by the nature of the exposed crystal planes. For instance, the predominant presence of {110} planes which are rich in active $Co^{3+}$ on $Co_3O_4$ nanorods led to a much higher activity for CO oxidation than the nanoparticles that mainly exposed the {111} planes. The simultaneous exposure of iron and oxygen ions on the surface of $Fe_2O_3$ nanorods have significantly enhanced the adsorption and activation of NO and thereby promoted the efficiency of DeNOx process. Moreover, the exposed surface planes of these rod-shaped oxides mediated the reaction performance of the integrated metal-oxide catalysts. Au/$CeO_2$ catalysts exhibited outstanding stability under water-gas shift conditions owing to the strong bonding of gold particle on the $CeO_2$ nanorods where the formed gold-ceria interface was resistant towards sintering. Cu nanoparticles dispersed on $La_2O_3$ nanorods efficiently catalyzed transfer dehydrogenation of primary aliphatic alcohols based on the uniue role of the exposed {110} planes on the support. Morphology control at nanometer level allows preferential exposure of the catalytically active sites, providing a new stragegy for the design of highly efficient nanostructured catalysts.

• 상하수도학회지
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• 제24권3호
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• pp.341-349
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• 2010

It is well known that manganese is hard to oxidize under neutral pH condition in the atmosphere while iron can be easily oxidized to insoluble iron oxide. The purpose of this study is to identify removal mechanism of manganese in the D water treatment plant where is treating bank filtered water in aeration and rapid sand filtration. Average concentration of iron and manganese in bank filtered water were 5.9 mg/L and 3.6 mg/L in 2008, respectively. However, their concentration in rapid sand filtrate were only 0.11 mg/L and 0.03 mg/L, respectively. Most of the sand was coated with black colored manganese oxide except surface layer. According to EDX analysis of sand which was collected in different depth of sand filter, the content of i ron in the upper part sand was relatively higher than that in the lower part. while manganese content increased with a depth. The presence of iron and manganese oxidizing bacteria have been identified in sand of rapid sand filtration. It is supposed that these bacteria contributed some to remove iron and manganese in rapid sand filter. In conclusion, manganese has been simultaneously removed by physicochemical reaction and biological reaction. However, it is considered that the former reaction is dominant than the latter. That is, Mn(II) ion is rapidly adsorbed on ${\gamma}$-FeOOH which is intermediate iron oxidant and then adsorbed Mn(II) ion is oxidized to insoluble manganese oxide. In addition, manganese oxidation is accelerated by autocatalytic reaction of manganese oxide. The iron and manganese oxides deposited on the surface of the sand and then are aged with coating sand surface.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-54
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• 2004

Nanoparticles of iron oxides have been prepared by the levitational gas condensation (LGC) method, and their structural and magnetic properties were studied by XRD, TEM and Mossbauer spectroscopy. Fe clusters were evaporated from a surface of the levitated liquid Fe droplet and then condensed into nanoparticles of iron oxide with particle size of 14 to 30 nm in a chamber filled with mixtures of Ar and $O_2$ gases. It was found that the phase transition from both $\gamma$-$Fe_2O_3$ and $\alpha$-Fe to $Fe_3O_4$, which was evaluated from the results of Mossbauer spectra, strongly depended on the $O_2$ flow rate. As a result, $\gamma$-$Fe_2O_3$ was synthesized under the $O_2$ flow rate of 0.1$\leq$$Vo_2$(Vmin)$\leq$0.15, whereas $Fe_3O_4$ was synthesized under the $O_2$, flow rate of 0.15$\leq$$Vo_2$(Vmin)$\leq$0.2.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.198-202
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• 2002

암모니아 대신 에탄올아민은 원자력 발전소 2차계통수에서 pH를 증가시켜 철 부식을 억제하고, 증기발생기 전열관의 건전성을 제고하기 위해 사용하고 있다. 에탄올아민은 암모니아와 물리화학적 성질이 다르므로, 증기발생기에 유입되는 부식생성물의 용해와 흡착, 이온성 불순물의 잠복현상에 미치는 영향이 다르다. 본 연구에서는 온도가 증가함에 따라 암모니아와 에탄올아민이 부식생성물에 대한 용해와 흡착, 이온성 불순물의 잠복현상에 미치는 영향을 조사하였다. 2차 계통수의 pH제어제로서 에탄올아민은 암모니아보다 증기발생기 슬러지의 철산화물에 많이 흡착되어 철산화물의 용해도를 증가시키므로 퇴적된 슬러지의 양을 감소시키며, 또한 슬러지에 홉착된 불순물의 양을 감소시켜 잠복 현상을 억제할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제4권1호
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• pp.60-68
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• 1995

철강공정에서 발생하는 함철더스트에 시멘트를 첨가한 비소성 더스트 펠릿을 제조하여 고로용으로서의 특성을 평가하였다. 시멘트를 10wt.% 첨가한 펠릿은 적절한 양생조건하에서 150kg/p 이상의 압축강도에 도달하였다. 더스트 펠릿은 특히 $900^{\circ}C$에서의 환원성이 우수하였는데, 이는 비소성 펠릿 중에 함유된 탄소의 직접환원 반응과 고온에서 증가된 기공 때문이다. 이외에 비소성 펠릿의 회전강도, 환원분화성 및 환원 팽창성도 철광석 소결광 및 소성 펠릿에 비교하여 우수하거나 대등한 성상을 나타내는 것을 확인하였다.