• 제목/요약/키워드: Magnetic composite

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가시광 활성 WO3-TiO2 복합체 광촉매의 제조 및 이의 특성 평가 (Preparation of WO3-TiO2 Photocatalyst and Evaluation of Its Photo-activity in the Visible Light Range)

  • 여인철;강인철
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.474-478
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    • 2013
  • The most general photocatalyst, $TiO_2$ and $WO_3$, are acknowledged to be ineffective in range of visible light. Therefore, many efforts have been directed at improving their activity such as: band-gap narrowing with non-metal element doping and making composites with high specific surface area to effectively separate electrons and holes. In this paper, the method was introduced to prepare a photo-active catalyst to visible irradiation by making a mixture with $TiO_2$ and $WO_3$. In the $TiO_2-WO_3$ composite, $WO_3$ absorbs visible light creating excited electrons and holes while some of the excited electrons move to $TiO_2$ and the holes remain in $WO_3$. This charge separation reduces electron-hole recombination resulting in an enhancement of photocatalytic activity. Added Ag plays the role of electron acceptor, retarding the recombination rate of excited electrons and holes. In making a mixture of $TiO_2-WO_3$ composite, the mixing route affects the photocatalytic activity. The planetary ball-mill method is more effective than magnetic stirring route, owing to a more effective dispersion of aggregated powders. The volume ratio of $TiO_2(4)$ and $WO_3(6)$ shows the most effective photocatalytic activity in the range of visible light in the view point of effective separation of electrons and holes.

Experimental design approach for ultra-fast nickel removal by novel bio-nanocomposite material

  • Ince, Olcay K.;Aydogdu, Burcu;Alp, Hevidar;Ince, Muharrem
    • Advances in nano research
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    • 제10권1호
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    • pp.77-90
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    • 2021
  • In the present study, novel chitosan coated magnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticles were successfully biosynthesized from mushroom, Agaricus campestris, extract. The obtained bio-nanocomposite material was used to investigate ultra-fast and highly efficient for removal of Ni2+ ions in a fixed-bed column. Chitosan was treated as polyelectrolyte complex with Fe3O4 nanoparticles and a Fungal Bio-Nanocomposite Material (FBNM) was derived. The FBNM was characterized by using X-Ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), Fourier Transform Infrared spectra (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA) techniques and under varied experimental conditions. The influence of some important operating conditions including pH, flow rate and initial Ni2+ concentration on the uptake of Ni2+ solution was also optimized using a synthetic water sample. A Central Composite Design (CCD) combined with Response Surface Modeling (RSM) was carried out to maximize Ni2+ removal using FBNM for adsorption process. A regression model was derived using CCD to predict the responses and analysis of variance (ANOVA) and lack of fit test was used to check model adequacy. It was observed that the quadratic model, which was controlled and proposed, was originated from experimental design data. The FBNM maximum adsorption capacity was determined as 59.8 mg g-1. Finally, developed method was applied to soft drinks to determine Ni2+ levels. Reusability of FBNM was tested, and the adsorption and desorption capacities were not affected after eight cycles. The paper suggests that the FBNM is a promising recyclable nanoadsorbent for the removal of Ni2+ from various soft drinks.

무전해 도금을 이용한 금속 코팅된 탄소나노섬유의 제조 및 미세조직 (Fabrication and Microstructure of Metal-Coated Carbon Nanofibers using Electroless Plating)

  • 박기연;이상복;김진봉;이진우;이상관;한재흥
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.43-48
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    • 2007
  • 전자기파의 흡수와 간섭 문제는 상업적, 군사적 용도에서 중요한 문제로 다루어져 왔다. 스텔스 기술은 전자기파 흡수 기술의 가장 전형적인 적용 방법 중에 하나이다. 본 연구는 유전성 및 자성 손실을 함유한 복합성의 필러를 개발하고자 시작되었다. 전도성 나노 소재인 탄소나노섬유 (CNFs)에 자성을 부여하기 위해 두 가지의 니켈-인과 니켈-철을 무전해 도금을 적용하여 각각 코팅하는 실험에 성공하였다. 제작된 복합 소재의 미세 구조를 SEM/TEM을 통해 관찰하였고, 이들의 성분 분석(EDS/ELLS)을 수행하였다. 코팅 층의 평균 두께는 약 $50\;{\sim}\;100\;nm$의 결과를 나타내었으며, 코팅 층의 성분은 Ni-6wt%P와 Ni-70wt%Fe의 결과를 각각 나타내었다.

멜라민과의 기계적 혼합을 통한 탄소나노튜브의 선택적 질소 도핑 (Selective Nitrogen Doping of Carbon Nanotubes Through Different Mechanical Mixing Methods with Melamine)

  • 김선연;김태우;전승렬
    • Composites Research
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    • 제36권6호
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    • pp.408-415
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    • 2023
  • 질소 도핑에 의한 Pyridinic-N, Pyrrolic-N, Graphitic-N과 같은 결합 구성의 형성은 탄소나노소재의 물리적 특성을 조절하거나 새로운 물성을 부여하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 멜라민을 도펀트 소스로 혼합하여 탄소 나노튜브(CNT)의 질소 결합 구성을 조절하는 간단하고 비용 효율적인 접근 방식을 제안한다. Stirring, Bath sonication 및 Tip sonication과 같은 세 가지 기계적 방법을 통해 멜라민을 탄소나노튜브와 혼합한 후 열처리를 통해 질소 도핑을 진행하였다. CNT 대비 멜라민 비율이 높을수록 Pyrrolic-N의 비율이 높게 나타났으며 Stirring을 통해 혼합한 경우 가장 높은 Pyridinic-N의 비율을 나타내었다. 본 연구에서 제안한 방법은 기계적인 혼합 방법을 이용해 탄소나노튜브에 다양한 종류의 질소 도펀트를 선택적으로 형성할 수 있는 손쉬운 방법으로, 향후 질소가 도핑된 탄소나노물질의 응용을 용이하게 할 것으로 기대된다.

정상 위 조직과 위암 조직의 시험관 내 수소자기공명분광 (Ex Vivo ${1}^H$ MR Spectroscopy: Normal gastric and cancer tissue)

  • 조지연;신운재;최기승;김수현;은충기;양영일;이정희;문치웅
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제3권3호
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    • pp.151-157
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    • 2003
  • Purpose: In this study, we attempted to ascertain the proton magnetic resonance spectroscopy (${1}^H$ MRS) peak characteristics of human gastric tissue layers and finally to use the metabolic peaks of MRS to distinguish between normal and abnormal gastric specimens. Materials and Methods: Ex-vivo ${1}^H$ MRS examinations of thirty-five gastric specimens were performed to distinguish abnormal gastric tissues invaded by carcinoma cells from normal stomach-wall tissues. High-resolution 400-MHz (9.4-T) ${1}^H$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of two gastric layers, a proper muscle layer, and a composite mucosasubmucosa layer were compared with those of clinical 64- MHz (1.5-T) MR spectra. Three-dimensional spoiled gradient recalled (SPGR) images were used to determine the size and the position of a voxel for MRS data collection. Results: For normal gastric tissue layers, the metabolite peaks of 400-MHz ${1}^H$ MRS were primarily found to be as follows: lipids at 0.9 ppm and 1.3 ppm; alanine at 1.58 ppm; N-acetyl neuraminic acid (sialic acid) at 2.03 ppm; and glutathione at 2.25 ppm in common. The broad and featureless featureless spectral peaks of the 64-MHz MRS were bunched near 0.9, 1.3, and 2.0, and 2.2 ppm in human specimens without respect to layers. In a specimen (Borrmmann type III) with a tubular adenocarcinoma, the resonance peaks were measured at 1.26, 1.36 and 3.22 ppm. All the peak intensities of the spectrum of the normal gastric tissue were reduced, but for gastric tumor tissue layers, the lactate peak split into 1.26 and 1.39 ppm, and the peak intensity of choline at 3.21 ppm was increased. Conclusion: We found that decreasing lipids, an increasing lactate peak that split into two peaks, 1.26 ppm and 1.36 ppm, and an increasing choline peak at 3.22 ppm were markers of tumor invasion into the gastric tissue layers. This study implies that MR spectroscopy can be a useful diagnostic tool for gastric cancer.

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저온소성 마이크로파 유전체 세라믹스 복합체의 Tape Casting특성 (The Characterizations of Tape Casting for Low Temperature Sintered Microwave Ceramics Composite)

  • 이우석;김창환;하문수;정순종;송재성;류봉기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.132-139
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    • 2005
  • 마이크로파 유전체 세라믹스 $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_{2}(BNT)$계 상용분말과 PbO-base의 결정화 유리프릿 복합체를 출발원료로 하여 테입 케스팅법으로 그린시트를 제초하기 위해 첨가유기물의 조성 변화에 따른 슬러리의 분산특성 및 유동특성 그리고 최종그린시트의 그린/소결밀도 변화를 연구하였다. 분산제량의 증가는 분산에 유효하였으나, 일정량 이상이 첨가되면 분산을 저해하는 요인으로 작용하였으며 복합체 분말에 1.75 wt$\%$의 fish oil을 첨가하였을 때 분산특성이 가장 우수하였다 준비된 모든 조성의 슬러리에서 의가소성거동(shear thinning)이 나타났고 파우더, 바인더 그리고 유기물의 전체 함량이 증가할수록 상대점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 복합체 분말과 용매의 비율 65 : 35, 결합제는 6 wt$\%$, 가소제는 3 wt$\%$에서 테이프의 특성이 가장 우수하였다. 이때 슬러리의 점도는 677cps, 그린/소결밀도는 $3.3g/cm^3,\;5.56g/cm^3$로 각각 나타났다.

저밀도 실리카 중공미세구 표면에 Co 박막의 코팅에 의한 경량 전파흡수체 제조 (Fabrication of Lightweight Microwave Absorbers with Co-coated Hollow Silica Microspheres)

  • 김선태;김성수;안준모;김근홍
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.67-75
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    • 2005
  • 경량 전파흡수체 구현 방안의 하나로 저밀도(약 0.2g/cc) 중공미세구 표면에 수 ${\cal}um$ 두께의 Co 피막을 무전해 도금에 의해 코팅하고, 고주파 전자기 특성 및 전파흡수특성을 조사하였다. Co 도금은 활성화 처리와 도금공정 2단계 과정을 거쳐 시행되었다. 도금공정의 반복에 의해 두께 $2{\~}3\mu$m의 균일한 Co 피막을 얻을 수 있었다. 이 분말을 실리콘 고무와 혼합하여 복합체를 제조하고, 고주파 전자기 물성 및 전파흡수특성을 회로망 분석기로 측정하였다. Co 피막의 강자성 특성 및 전도 특성에 의해 높은 자기손실 및 유전상수를 얻을 수 있었다. 이와 같은 전자기적 특성에 의해 GHz 대역에서 우수한 전파흡수특성(두께 2.0$\~$2.5mm, 전파흡수능 20dB 이상)이 확인되었다. 특히 Co 도금 중공미세구의 밀도(0.84 g/cc)는 페라이트(5.0 g/cc)에 비해 약 1/6에 불과하기 때문에 경량 전파흡수체로서 응용가치가 매우 높음을 제시할 수 있었다.

암석 자기 변수들을 이용한 제4기 고환경 복원-Fort Riley 캔사스 (Magnetic Parameters as Indicators of Late-Quaternary Environments on Fort Riley Kansas)

  • 박경
    • 한국제4기학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.57-68
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    • 1997
  • Climatic change of the late-Quaternary period has been record-ed in the loess deposits of the central Great plains and the record of such change is extractable using a number of approaches and parameters. The stratigraphy of loess deposits which have been investigated on Fort Riley exhibits the same sequence of loess units and intercalated buried soils as is found elsewhere in the re-gion but adds detail unique to the reservation Upland late-Qua-ternary composite stratigraphy preserved on the reservation con-sists of the basal Sangamon soil of the Last interglacial(c. 120-110ka), Gilman Canyon Formation(c. >40 -20ka), Peoria loess(c. 20 -10ka) Brady soil(c. 11 -10ka) Bignell loess(c. 9-\ulcornerka). and mod-ern surface soil. Application of magnetic analyses has provided proxy data sets that represent a time series of climatically regulated pedogenesis/weathering and botanical composition. magetic data have yielded an impression of the variation in climate from Sangamon time to the late Holocene through a reconstruction of the history of pedogenesis/weathering. Sangamon soil formation dominated the reservation durin the Last interglacial as indicated by magnetic parameters. During Gil-man Canyon time loess influx was usually sufficiently slow as to permit pedogenesis which appears to have been at a maximum twice during that time. Warm season grasses were important dur-ing soil formation but diminished in importance during the peri-ods of more rapid loess fall which were cooler and perhaps wet-ter. Peoria loess fall a function of the deterioration of climate during the last Glacial Maximum thinly blanketed the reservation with thickest accumulations occurring to the north-west(Bala Cemetery site)proximal to the source region. Long-term surface stability did not apparently occur within Peoria time but short-term stability may be indicaed by the presence of thin weathering zones(incipient soils) in the Peoria loess. Re-gional landscape stability prevailed during the environmental shift at the Pleistocene/Holocene transition resulting in forma-tion of the well expressed Brady soil. One or more weak soils developed in the Bignell loess as it ac-cumulated. A notable feature of the Bignell loess is the appear-ance of the Altithermal dry period: the loess experienced little weathering and was dominated by warm season grasses until the latter of the Holocene.

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탄소나노섬유와 NiFe 분말을 함유한 단층형 전자기파 흡수체 (Single-layered Microwave Absorbers containing Carbon nanofibers and NiFe particles)

  • 박기연;한재흥;이상복;김진봉;이진우;이상관
    • Composites Research
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    • 제21권5호
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    • pp.9-14
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    • 2008
  • 유전성 손실재료로 CNFs가 사용되었고, 강자성의 submicron 크리 NiFe 분말을 자성 손실재료로 사용하였다. 획득한 손실재료의 함량과 혼합비에 따라 세 가지(dielectric, magnetic. mixed RAMs)의 타입으로 분류되고, 전체 12 종류의 복합재료를 제작하였다. 이들의 복소 유전율 및 투자율을 $2{\sim}18$ GHz 범위에서 측정하였다. 측정된 전자기적 물성과 다층형 매질에서의 투과 빛 반사와 관련된 이론을 사용하여 단층형 흡수체를 설계를 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 혼합형 타입의 하나인 MD3 복합재료는 2.00 mm의 투께로 X-band ($8.2{\sim}12.4$ GHz)에서 약 4.0 GHz의 10 dB 흡수 대역폭을 나타내었고, 1.49mm의 두께로 Ku-band ($12.0{\sim}l8.0$ GHz)에서 약 6.0 GHz의 10 dB 흡수 대역폭을 나타내었다. 몇 종류의 복합재료에 대판 성능평가 실험이 수행되었고, 전반적인 흡수성능 경향과 10 dB 흡수 대역폭에서 예측 결과와 일치하였다.

볼밀링법으로 제조된 강자성 Fe-MgO 분말의 벌크화 및 자기적 특성 (Consolidation and magnetic properties of ferromagnetic Fe-MgO powders prepared by ball milling process)

  • 이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.125-130
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    • 2024
  • 헤마타이트와 순금속 Mg 분말에 대하여 볼밀링법을 이용하여 강자성 분말재료를 제조하였으며, 얻어진 분말시료를 800-1,000℃에서 방전플라즈마 소결법을 이용하여 벌크화를 실시하였다. 헤마타이트와 순금속 Mg의 혼합분말을 볼밀링 처리한 결과, 1시간 이전에 강자성 Fe-MgO 복합분말을 얻을 수 있었다. 얻어진 시료의 자화값 및 보자력은 볼밀링 처리 중 헤마타이트와 순금속 Mg의 고상반응에 의하여 변화하였는데, 포화자화 값은 볼밀링 시간에 따라 증가하여 5시간 후에 93.4 emu/g을 나타내었다. 볼밀링 5시간 시료는 방전플라즈마 소결 시 300℃ 이상에서 급격히 수축이 발생한 후 800℃까지 서서히 수축이 진행됨을 알 수 있었다. XRD 피크의 반가폭을 이용한 hall-plot으로부터 900℃에서 소결된 Fe-MgO 벌크체의 Fe 평균 결정립 크기는 50 nm 이었다. 또한 이 벌크시료의 보자력은 90 Oe로 여전히 높은 값을 보였는데 이것은 강자성 Fe 상의 결정립 성장이 소결과정 중에 억제되었기 때문인 것으로 판단된다.