• 한국환경과학회지
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• 제8권3호
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• pp.411-417
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• 1999

The interfacial chemical behavior, lattice exchange and dissolution, of $FeS_{(S)}$ as one of the important sulfide minerals was studied. Emphases were made on the surface characterization of hydrous $FeS_{(S)}$, the lattice exchange of Cu(II) and $FeS_{(S)}$, and its effect on the dissolution of $FeS_{(S)}$, and also affect some organic ligands on that of both Cu(II) and $FeS_{(S)}$. Cu(II) which has lower sulfide solubility in water than $FeS_{(S)}$ undergoes the lattice exchange reaction when Cu(II) ion contacts $FeS_{(S)}$ in the aqueous phase. For heavy metals which have higher sulfide solubilities in water than $FeS_{(S)}$, these metal ions were adsorbed on the surface of $FeS_{(S)}$. Such a reaction was interpreted by the solid solution formation theory. Phthalic acid(a weak chelate agent) and EDTA(a strong chelate agent) were used to demonstrate the effect of organic lignads on the lattice exchange reaction between Cu(II) and $FeS_{(S)}$. The $pH_{zpc}$ of $FeS_{(S)}$ is 7 and the effect of ionic strength is not showed. It can be expected that phthalic acid has little effect on the lattice exchange reaction between Cu(II) and $FeS_{(S)}$. whereas EDTA has very decreased the removal of Cu(II) and $FeS_{(S)}$. This study shows that stability of sulfide sediments was predicted by its solubility. The pH control of the alkaline-neutralization process to treat heavy metal in wastewater treatment process did not needed. Thereby, it was regarded as an optimal process which could apply to examine a long term stability of marshland closely in the treatment of heavy metal in wastewater released from a disussed mine.

• 한국환경과학회지
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• 제8권3호
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• pp.393-397
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• 1999

Among various reactions which metal sulfides can undergo in the reducing environment, the lattice exchange reaction was examined in a attempt to selectively remove heavy metal ions contained in the Fe-Coagulants acid solution. We have examined Zeta potential along with pHs to investigate surface characteristics of ${FeS}_{(s)}$. As a result of this experiment, zero point charge(ZPC) of FeS is pH 7 and zeta potential which resulted from solid solution reaction between Pb(II) and ${FeS}_{(s)}$ is similar to that of ${PbS}_{(s)}$. Solubility characteristics of ${FeS}_{(s)}$ is appeared to that dissolved Fe(II) concentration increased in less than pH 4, and also increased with increasing heavy metal concentration. Various heavy metal ions(Pb(II), Cu(II), Zn(II)) contained in Fe-coagulants acid solution were removed selectively more than ninety-five percent in the rang of pH 2.5~10 by ${FeS}_{(s)}$. From the above experiments, therefore, We could know that the products of reaction between heavy metal ions and $FeS_{(S)}$ are mental sulfide such as $PbS_{(S)}$, $CuS_{(S)}$ and $ZnS_{(S)}$.

• 한국환경과학회지
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• 제6권5호
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• pp.505-512
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• 1997

The Interfacial characteristics between various heavy metals and hydrous FeS were investigated. Heavy metals which have lower sulfide solubilities than FeS undergoes the lecttice exchange reaction when these metal tons contact FeS In the aqueous phase. For heavy metals which have higher suede solubilities than FeS, these metal ions adsorb on the surface of FeS. Such characteristic reactions were interpreted by the soled solution formation theory. The presence of ligand such as EDTA reduced largely metal removal efficiency due to formation of metal-ligand complex In the solution. In an attempt to elucidate the Interfacial characteristics, zeta potential of the hydrous FeS In the absence and In the presence of various metal loons were measured and analyzed.

• 자원환경지질
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• 제27권6호
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• pp.507-521
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• 1994

Bentonite occurs in the Janggi Conglomerate of Tertiary age and consists mainly of montmorillonite with Mg as predominant interlayer cations. The bentonite was reacted with various concentrations of sulfuric acid (0.8~1.5M) for various reaction time (1-10h) at $103^{\circ}C$. Cation exchange capacity, exchangeable cations, surface area and solid acidity of the original bulk and acid activated bentonites were measured. Chemical analysis, X-ray diffraction, differential thermal analysis and infrared spectroscopy were used to characterize the changes in structure and properties of the acid activated bentonite. The dissolution of octahedral cations occurs not only from the edge of the clay platelets but also throughout the whole clay structure creating vacant octahedral sites. These lattice defects are created by $H^+$ diffused into the smectite layers. The cations leached possibly from the octahedral sheets are adsorbed on the interlayer exchange sites. They are exchanged with hydronium ions again by stronger acid attack. These reactions create wedge-shaped pores resulting in the increase of the surface area and the changes the morphology in the lattice structure.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권12호
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• pp.1712-1716
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• 2004

Copper-bearing montmorillonite (Cu-MMT) was produced by $Cu^{2+}$ cation exchange reaction. X-ray diffraction analysis showed that that the (001) basal spacing of the MMT crystal lattice increased from 1.544 to 1.588 nm after $Cu^{2+}$ exchange. This indicated that $Cu^{2+}$ entered into interlayer position of MMT as a hydrated cation or composite cation. In vitro results indicated that Cu-MMT had antibacterial activity on Escherichia coli $K_{88}$. Cu-MMT had unbalanced positive charge after cation exchange. Its antibacterial activity resulted from two aspects, one was electrostatic attraction which made E. coli $K_{88}$ being adhered on the montmorillonite surface, the other was the $Cu^{2+}$ slowly released, which could kill bacteria. In an in vivo study, four replicates of eight weanling pigs were assigned to each of two dietary treatments to study the effects of Cu-MMT on diarrhea, E. coli in the lumen of the jejunum and morphology of jejunal mucosa. As compared to the control, supplementation of the diet with 0.2% Cu-MMT improved average daily gain by 12.50% (p<0.05) and decreased F/G by 9.42% (p<0.05). The mean diarrhrea incidence was decreased by 71.80% (p<0.05). The viable counts of Escherichia coli in jejunal contents were significantly reduced (p<0.05). Villus height and the villus height to crypt depth ratio at the jejunal mucosa were increased by 19.09% (p<0.05) and 37.10% (p<0.05), respectively.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.461-470
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• 1994

방사성 코발트, 스트론 , 세슘의 사암에 대한 수착특성평가 실험을 수행하였다. 수착반응속도론적 평가와 더불어 수착유형 및 가역성 등을파악하였다. 수착반응은 크게 두 단계로 나눌 수 있는데, 초기 10시간 이내에 사암외부표면에 대부분의 수착이 일어나고, 이후에는 사암입자내 미세공극을 통한 내부수착 표면으로의 확산이 수착속도 결정단계로 작용하는 과정이다. 방사성핵종이 지하매질에 수착하는 주된 수착유형을 정량적으로 평가하기 위한 방법으로서 순차적화학추출법을 도입하여 방사성핵종이 수착되어 있는 사암에 대해 탈착 실험을 수행하였다. 특히 이온교환되어 있는 세슘을 탈착시키기 위해 염화칼륨 용액으로 추출하는 공정을 도입하였다. 본 연구에서 고려한 수착유형은 지하수조건에서 가역적 수착, 이온 교환, 철망간산화 /산수소화물과의 결합, 비가역적 고착등이다. 스트론튬은 사암표면에 상대적으로 반응이 빠르고 가역적인 이온교환반응을 하였다. 코발트와 세슘은 복합적인 수착반응 양상을 보였다. 코발트의 경우, 주된 수착유형은 철망간산화 /산수소화물과의 결합이고, 비가역적인 고착도 상당비율 일어났다. 세슘의 경우, 비가역적 고착이 주된 수착유형이였으며, 이온교환도 상당비율 일어났다. 그러므로, 수착반응의 가역성 및 이동성은 스트론튬 ＞ 코발트 ＞ 세슘 순이였다.

• 대한화학회지
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• 제48권1호
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• pp.46-52
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• 2004

층상구조를 갖는 망간산화물에서 결정성과 구조적 안정도 간의 관계에 대해 조사하였다. 좋은 결정성을 갖는 망간산화물은 고상합성법-이온교환법을 이용하여 합성하였으며, 나노결정 망간산화물은 실온에서의 Chimie-Douce 반응을 통해 얻어졌다. 마이크로 라만 분광과 X선 흡수분광 결과는 결정성에 상관없이 이들 화합물에 존재하는 망간이온이 공통적으로 층상구조의 팔면체 자리에 안정화되어 있음을 보여준다. 미분전하용량 분석 결과는 나노결정 화합물의 층상구조가 전기화학적 충방전 과정 동안 안정하다는 사실을 보여주며, 이와는 대조적으로 좋은 결정성을 갖는 층상구조 화합물의 경우 현저한 구조변화를 겪는다는 사실을 보여준다. 마이크로 라만 분광 결과는 이러한 구조전이가 층상 구조로부터 스핀넬 타입 구조로의 변화에 해당함을 보여준다. 위 실험 결과로부터 나노결정성이 층상구조의 안정도를 향상시킨다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권3호
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• pp.249-254
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• 2023

La_0.7-xCe_xSr_0.3MnO₃ specimens were fabricated by a solid state reaction method and structural and electrical properties with variation of Ce⁴⁺ contents were measured. All specimens exhibited a polycrystalline rhombohedral crystal structure, and the (110) peaks were shifted to low angle side with increasing the amount of Ce⁴⁺ contents. As Ce⁴⁺ ions with different ion radii and charges are substituted with La³⁺ ions, electrical properties are thought to be affected by changes in the double exchange interaction between Mn³⁺-Mn⁴⁺ ions due to distortion of the unit lattice, a decrease in oxygen vacancy concentration, and an increase in lattice defects. Resistivity gradually decrease as the amount of Ce⁴⁺ added increased, and negative temperature coefficient of resistance (NTCR) properties were shown in all specimens. In the La_0.5Ce_0.2Sr_0.3MnO₃ specimens, electrical resistivity, TCR and B-value were 31.8 Ω-cm, 0.55%/℃ and 605 K, respectively.

• 자원환경지질
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• 제12권1호
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• pp.41-49
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• 1979

본문은 광물학 및 습식야금법의 관점에서, 산성용액내의 점토 광물의 물리적 특성과 화학적 특성을 문헌에 의해 검토한 것이다. 점토광물의 몇가지 중요한 특성은 이들이 산성용액내에서 양이온을 교환하고 흡수팽창하며, 이질광물로 분해(incongruent dissolution)하는 능력을 갖는다는 것이다. 여러 점토광물들은 양이온 교환과정으로 금속 이온들을 용액으로부터 흡착할 수 있다. 일반적으로 이들의 양이온 교환능력은 다음 순서로 증가된다. 즉, kaolinite, halloysite, illite, vermiculite, montmorillonite 산성용액내에서는 점토광물들에 의하여 동과 같은 양이온 흡착은 수소와 알미늄에 의해 크게 방해를 받으므로, 우라늄 및 동 등의 금속을 회수하는데는 점토광물이 중용한 요소가 되지 않는다. 그러나, 염기성용액에서는 양이온 흡착(uptake)이 중요하다. 흡수 팽창성은 낮은 pH에서 최소가 된다. 이는 격자 파괴에 기인할 가능성이 많다. 흡수 팽창은 montmorillonite형 점토에서 조절이 되는데 그것은 내부층의 Na 이온이 리튬 과/또는 수산화된 알미늄 이온과 교환을 하기 때문이다. 점토광물에 대한 산의 효과는 다음과 같다. i) 면적 및 다공성이 증가됨에 따라 보다 작은 판상의 집합체로 분리됨 ii) 점토-산 반응은 다음 순서로 일어난다. (ㄱ) 내부층 양이온들의 $H^+$ 치환 (ㄴ) Al, Fe, Mg 등의 팔면체 양이온의 이동. (ㄷ) 사면체 Al 이온들의 이동. 산의 공격반응(attack)은 점토 입자의 가장자리에서부터 시작되어 내부로 계속되며, 수화된 규소겔을 가장 자리에 남긴다. iii) (ㄴ)과 (ㄷ)의 반응속도는 위-일급($pseudo-1^{st}$ order)이며, 이는 산의 농도에 비례한다. 그리고 그 속도는 온도 매 $10^{\circ}C$ 증가에 따라 배가된다. 산에 의한 동이나 우라늄을 제자리에서 용해시키는 경우 고찰할 문제는 다음과 같다. i) 1년 혹은 그 이상의 오랜 작용으로 산의 반응을 받은 점토광물은 규소겔을 남길 것이다. 그런데 이 겔이 용해(leaching)작용을 받고 있는 유용 광물 표면을 덮게 되면 용해에 의한 회수 속도는 실질적으로 감소된다. ii) 0.5% 점토광물과 동을 함유하는 회수 가능한 동광상에 대해 점토-산 반응에 사용될 값의 상승은 동 1파운드당 1.5c이다. (혹은 구리 1파운드당 $H_2SO_4$ 0.93Ibs) 점토광물에 의한 이러한 산의 소모량이 산화동광상에서 동을 추출하는데 경제적 평가의 한 요소가 될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제14권1호
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• pp.38-44
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• 2004

초거대 자기저항 물질인 페롭스카이트 구조의 망간 산화물 L $a_{0.67}$B $a_{0.33}$M $n_{1-x}$ F $e_{x}$ $O_3$(이하 LBMFO)에 대하여 에탄올을 용매로 한 졸겔법을 이용하여 미량의 철을 치환한 단일상의 LBMFO산화물 분말을 제조하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x선 회절법, 시료진동형 자화율 측정기(VSM), 중성자 회절 실험, 러더포드 후방 산란법, Mossbauer 분광법 및 자기저항 측정을 통하여 연구하였다. X-선 및 중성자 회절실험 분석 결과 결정학적 구조는 Pnma의 공간구조를 갖는 orthorhombic구조로 분석되었다. 미량의 철이 치환됨에 따라 격자상수 $a_{0}$ , $c_{0}$ 는 증가하며, $b_{0}$ 는 감소하는 경향을 보였다. VSM측정결과 포화 자화값과 보자력은 철의 치환량이 증가함에 따라서 각각 감소하는 경향을 보였다. 큐리(Curie)온도는 철의 치환량이 증가함에 따라서 360 K에서 점차 감소하는 경향성을 나타내었다. 철을 1 % 치환한 경우 1T 인가자장 하에 최대자기저항변화의 비($\Delta$$\rho$/$\rho$$_{H}$)는 281 K에서 9.5%였으며, 금속-반도체 전이 온도는 253 K로 관측되었다. Mossbauer 스펙트럼 분석결과 15 K에서 날카로운 Lorentzian 12 line(2 set)의 공명 흡수선으로 측정되었다. 이성질체 이동 값으로부터 미량 치환된 $^{57}$ Fe이온의 전자 상태는 +3가 임을 알 수 있었다.는 +3가 임을 알 수 있었다.