• 센서학회지
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• 제32권3호
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• pp.147-153
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• 2023

Metal-organic frameworks (MOFs) of cobalt gallate were synthesized and deposited on gold electrodes using self-assembly monolayers (SAMs) and hydrothermal processing. These MOF films exhibit strong adsorption capabilities for gaseous particulates, and the use of SAMs allows the synthesis and deposition processes to be completed in a single step. When cobalt gallate is mixed with SAMs, a coordination bond is formed between the cobalt ion and the carboxylate or hydroxyl groups of the SAMs, particularly under hydrothermal conditions. Additionally, the quartz crystal microbalance (QCM) gas sensor accurately measures the number of particulates adsorbed on the MOF films in real-time. Thus, the QCM gas sensor is a valuable tool for quantitatively measuring gases, such as SO₂, NO₂, and CO₂. Furthermore, the QCM MOF film gas sensor was more effective for gas adsorption than the MOF particles alone and allowed the accurate modeling of gas adsorption. Moreover, the QCM MOF films accurately detect the adsorption-desorption mechanisms of SO₂ and NO₂, which exist as gaseous particulate matter, at specific gas concentrations.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.171-180
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• 2013

금속유기구조체(metal-organic frameworks, MOF)는 넓은 비표면적, 규칙적인 구조 및 높게 분산된 금속 성분 등 뛰어난 물리화학적 특성으로 인해 활발한 연구가 이뤄지고 있는 다공성 물질이며, 특히 가스의 흡착, 분리 매체로서 뛰어난 성능이 보고되고 있다. MOF를 이용한 온실가스 이산화탄소의 흡착 연구는 상온 고압 영역에서 이산화탄소 저장 공정과 상온 저압 영역에서 이산화탄소 흡착 공정의 두 범주로 나눌 수 있으며, MOF의 넓은 비표면적 외에도 (1) MOF의 빈 배위결합 자리, (2) MOF의 기능화, (3) MOF의 상호 침투 효과, 및 (4) 이온 교환 효과를 이용한 연구 결과가 보고되고 있다. MOF 물질들은 비교적 낮은 수분 및 열에 대한 안정성이 문제로 제기되고 있으며, 제올라이트 유사 구조체(zeolitic imidazolate frameworks, ZIF) 또는 유기 골격 구조체(covalent organic frameworks, COF) 물질의 이산화탄소 흡착 특성이 거론되고 있다. 본 소고에서는 MOF를 이용한 이산화탄소 흡착에 대한 최근의 연구 결과를 본 연구실의 실험 결과를 중심으로 간략히 소개하고자 한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권12호
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• pp.3707-3710
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• 2010

A chromo/fluorogenic $NO_2S_2$-macrocycle L functionalized with nitrobenzofurazan unit as a dual-signaling probe was synthesized and structurally characterized by single crystal X-ray analysis. In a cation-induced color change experiment, L exhibited excellent $Hg^{2+}$ ion selectivity by showing the color change from orange-red to yellow. However, this hypochromic shift by $Hg^{2+}$ was observed for the weaker coordinating anion system such as ${NO_3}^-$ and ${ClO_4}^-$ ions. The observed anion effect is due to the strong coordination of anions inhibits the bond formation between $Hg^{2+}$ and the macrocyclic tert-N atom, which is sensitive to induce the color change. In the fluorometric experiment, L showed chelate-enhanced fluorescence change effect only with $Hg^{2+}$ ion, together with a change from yellow to green emission. The sensing ability for $Hg^{2+}$ with the proposed chemosensor L is due to the stable complexation with 1:1 stoichiometry (metal-to-ligand).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권10호
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• pp.1781-1786
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• 2007

Two copper(II) complexes, [CuL3](ClO4)2 bearing one N-CH2CH2CONH2 group as well as one N-CH2CH2CN group and [CuL4](ClO4)2 bearing two N-CH2CH2CONH2 groups, have been prepared by the selective hydrolysis of [CuL2](ClO4)2 (L2 = C-meso-1,8-bis(cyanoethyl)-5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane). The complex [CuL5](ClO4)2 bearing one N-CH2CH2C(=NH)OCH3 and one N-CH2CH2CN groups has been prepared as the major product from the reaction of [CuL2](ClO4)2 with methanol in the presence of triethylamine. In acidic aqueous solution, the N-CH2CH2C(=NH)OCH3 group of [CuL5](ClO4)2 undergoes hydrolysis to yield [CuL6](ClO4)2 bearing both N-CH2CH2COOCH3 and N-CH2CH2CN groups. The crystal structure of [CuL5](ClO4)2 shows that the complex has a slightly distorted square-pyramidal coordination polyhedron with an apical Cu-N (N-CH2CH2C(=NH)OCH3 group) bond. The apical Cu-N bond distance (2.269(3) A) is ca. 0.06 A longer than the apical Cu-O (N-CH2CH2CONH2 group) bond of [CuL4](ClO4)2. The pendant amide group of [CuL3](ClO4)2 is involved in coordination. The carboxylic ester group of [CuL6](ClO4)2 is also coordinated to the metal ion in various solvents but is removed from the coordination sphere in the solid state.

• 대한화학회지
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• 제19권2호
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• pp.98-103
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• 1975

두개의 리간드 1,10-디벤질트리에틸렌테트라아민 (1,10-$Be_2trien$)과 1,10-디벤질-5R-메틸트리에틸렌테트라아민(1,10-$Be_2$-5R-Metrien)을 합성하고 이들 두 리간드의 디클로로 코발트(III) 착물을 제조하였다. 이 두 테트라아민 리간드는 코발트(III) 이온에 대하여 트란스 기하배위를 아주 잘 형성하였다.

• 대한화학회지
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• 제34권2호
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• pp.143-158
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• 1990

본 연구에서는 동공의 크기가 다른 5종의 crown ether과 9종의 crownand계와 1종의 cryptand계 거대고리 리간드를 포함하는 우라늄(Ⅵ), 토륨(Ⅳ) 및 네오디뮴(Ⅲ), 사마륨(Ⅲ), 홀뮴(Ⅲ) 등의 희토류 금속착물을 합성 후, 고체착물의 조성식을 결정하고 적외선 스펙트럼에 의하여 구조를 확인한 다음 핵자기공명 분광법에 의하여 착물용액의 조성비와 분자내의 착물형성 site를 결정하고 착물들의 용매화 현상과 리간드 교환반응성을 핵자기공명 분광법으로 고찰하였다. crown ether 거대고리 리간드들은 실험에 사용한 모든 금속이온과 안정한 착물을 형성하므로 OCH2 메틸렌 양성자들은 모두 낮은 자기장 방향으로 화학적 이동을 나타냈으며 같은 금속이온에 대한 화학적 이동값은 12C4＜15C5＜18C6의 순으로 증가하였고 같은 리간드에 대한 희토류 착물의 화학적 이동값은 원자번호 크기에 반비례하였다. crownand 22는 우라늄(Ⅵ)과 산소 및 질소원자를 배위하는 안정한 착물을 형성하지만 희토류 금속과는 착물을 형성하지 않았다. 반면에 희토류 금속(Ⅲ)이온은 cryptand 221리간드와 모든 산소 및 질소원자를 배위자로 하는 안정한 착물을 형성할 수 있었다. 나머지 질소와 산소원자를 포함한 crownand 계열 거대고리 리간드는 우라늄(Ⅵ)과 역시 모든 산소 및 질소가 배위하는 착물을 형성하지만 희토류 금속(Ⅲ)과는 착물을 형성하지 않음을 확인할 수 가 있었다. 우라늄(Ⅵ)과 희토류(Ⅲ)금속이온은 모든 거대고리 리간드와 1:1착물을 각각 형성하며 토륨(Ⅳ)이온은 12C4와 1:2 나머지 리간드와는 1:1착물을 각각 형성함을 알 수 있었다. 이들 거대고리 리간드 착물들의 안정성은 착물의 양성자 이동결과에 잘 일치하였다. 그리고 18C6와 물을 리간드로 하는 희토류 금속(Ⅲ) 착물은 아세틸아세톤 용매내에서 리간드 교환반응이 일어나지만 우라늄(Ⅵ)착물의 경우에는 교환반응이 일어나지 않았다.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.44-48
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• 2014

양성자교환막연료전지에서 사용할 탄화수소계 전해질 막 (술폰산화 폴리아릴렌에테르설폰)의 산화안정성을 향상시키기 위하여 세륨이온이 도입된 전해질 복합막을 제조하였다. 세륨이온의 함유 농도에 따른 산화안정성의 변화를 관찰하였고, 함수율 및 수소이온전도도에 미치는 영향을 조사하였다. ICP 분석을 통해 세륨이온의 함침여부를 검증하였고, NMR 피크의 화학적 이동으로 금속이온과 술폰산 그룹과의 배위여부를 확인하였다. 세륨이온의 함량이 증가함에 따라 이온전도도 및 함수율은 감소하였으나, 산화안정성은 향상되었다. 특히, 과산화수소폭로 가속화장치를 이용하여, 기존의 펜톤산화실험에 비해 실제 연료전지운전과 매우 유사한 조건에서 전해질 막의 산화안정성을 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.319-319
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• 2013

Even though the fabrication methods of metal oxide based thin film capacitor have been well established such as RF sputtering, Sol-gel, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), ion beam assisted deposition (IBAD) and pulsed laser deposition (PLD), an applicable capacitor of printed circuit board (PCB) has not realized yet by these methods. Barium Strontium Titanate (BST) and other high-k ceramic oxides are important materials used in integrated passive devices, multi-chip modules (MCM), high-density interconnect, and chip-scale packaging. Thin film multi-layer technology is strongly demanded for having high capacitance (120 nF/$mm^2$). In this study, we suggest novel multi-layer thin film capacitor design and fabrication technology utilized by plasma assisted deposition and photolithography processes. Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) was used for the dielectric material since it has high dielectric constant and low dielectric loss. 5-layered BST and Pt thin films with multi-layer sandwich structures were formed on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by RF-magnetron sputtering and DC-sputtering. Pt electrodes and BST layers were patterned to reveal internal electrodes by photolithography. SiO2 passivation layer was deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD). The passivation layer plays an important role to prevent short connection between the electrodes. It was patterned to create holes for the connection between internal electrodes and external electrodes by reactive-ion etching (RIE). External contact pads were formed by Pt electrodes. The microstructure and dielectric characteristics of the capacitors were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and impedance analyzer, respectively. In conclusion, the 0402 sized thin film multi-layer capacitors have been demonstrated, which have capacitance of 10 nF. They are expected to be used for decoupling purpose and have been fabricated with high yield.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권4호
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• pp.306-315
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• 2016

Amorphous vanadium titanates (aVTOs) are examined for use as a negative electrode in lithium-ion batteries. These amorphous mixed oxides are synthesized in nanosized particles (<100 nm) and flocculated to form secondary particles. The $V^{5+}$ ions in aVTO are found to occupy tetrahedral sites, whereas the $Ti^{4+}$ ions show fivefold coordination. Both are uniformly dispersed at the atomic scale in the amorphous oxide matrix, which has abundant structural defects. The first reversible capacity of an aVTO electrode ($295mAhg^{-1}$) is larger than that observed for a physically mixed electrode (1:2 $aV_2O_5$ | $aTiO_2$, $245mAhg^{-1}$). The discrepancy seems to be due to the unique four-coordinated $V^{5+}$ ions in aVTO, which either are more electron-accepting or generate more structural defects that serve as $Li^+$ storage sites. Coin-type Li/aVTO cells show a large irreversible capacity in the first cycle. When they are prepared under nitrogen (aVTO-N), the population of surface hydroxyl groups is greatly reduced. These groups irreversibly produce highly resistive inorganic compounds (LiOH and $Li_2O$), leading to increased irreversible capacity and electrode resistance. As a result, the material prepared under nitrogen shows higher Coulombic efficiency and rate capability.

• 대한화학회지
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• 제30권5호
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• pp.456-464
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• 1986

branched poly(ethylene imine) (BPEI)와 2가 전이금속인 Fe(II), Co(II), Ni(II) 및 Cu(II)간의 착물생성을 가시선 흡수 및 30${\circ}$, 0.1M KCl수용액 중에서 pH적정법으로 연구하였다. M(II)-BPEI착물의 안정도 상수는 M(II)-BPEI착물의 안정도 상수는 Gergor등에 의해 수정된 Bjerrum법으로 계산하였다. M(II)-BPEI착물의 생성 곡선으로 부터 ethylene imine group이 Fe(II)이온에 네자리, Co(II), Ni(II) 및 Cu(II) 이온에 각각 두 자리 배위된 착물이 생성됨을 알 수 있었다. Cu(II)-BPEI착물의 경우 pH 3.4~3.8을 기준으로 산성도가 감소 또는 증가함에 따라 최대 흡광도(${\lambda}_{max}$)는 장파장 쪽으로 이동하고, 흡광도는 pH증가에 따라 감소하였다. 총괄 안정도 상수(log $K_2$)는 Co(II) < Cu(II) < Ni(II) < Fe(II)순으로 증가하였다.