• 제목/요약/키워드: Mn Doping

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Carbon Nanotubes Doped with Nitrogen, Pyridine-like Nitrogen Defects, and Transition Metal Atoms

  • Mananghaya, Michael R.
    • 대한화학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.34-46
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    • 2012
  • Dopants and defects can be introduced as well as the intercalation of metals into single wall carbon nanotubes (SWCNTs) to modify their electronic and magnetic properties, thus significantly widening their application areas. Through spinpolarized density functional theory (DFT) calculations, we have systemically studied the following: (i) (10,0) and (5,5) SWCNT doped with nitrogen ($CN_xNT$), (ii) (10,0) and (5,5) SWCNT with pyridine-like defects (3NV-$CN_xNT$), and (iii) chemical functionalization of (10,0) and (5,5) 3NV-$CN_xNT$ with 12 different transition metals (TMs) (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, and Pt). Attention was done in searching for the most stable configurations, deformation, calculating the formation energies, and exploring the effects of the doping concentration of nitrogen and pyridine-like nitrogenated defects on the electronic properties of the nanotubes. Also, calculating the corresponding binding energies and effects of chemical functionalization of TMs on the electronic and magnetic properties of the nanotubes has been made. We found out that the electronic properties of SWCNT can be effectively modified in various ways, which are strongly dependent not only on the concentration of the adsorbed nitrogen but also to the configuration of the adsorbed nitrogen impurities, the pyridine-like nitrogenated defects, and the TMs absorbed; due to the strong interaction between the d orbitals of TMs and the p orbitals of N atoms, the binding strengths of TMs with the two 3NV-$CN_xNT$ are significantly enhanced when compared to the pure SWCNTs.

Kinetic Considerations on the Olivine Cathodes

  • Yamada Atsuo;Yonemura Masao;Takei Yuki;Sonoyama Noriyuki;Kanno Ryoji
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2003년도 전지기술심포지움
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    • pp.141-151
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    • 2003
  • The electrochemical activity of the olivine type $LiMPO_4$ (M=transition metals) cathodes strongly depends on various factors, e.g., the transition metal element M, perturbative doping of the supervalent cations into Li site, composite formation with conductive additives, state of charge/discharge, and particle size and its geometries, etc. This is, therefore, an important issue of interdisciplinary between electrochemistry and solid state science towards practical applications. In order to shed light on this interesting but complicated issue with the transport properties and crystallographic aspects, systematic discussion will be made with the review of our recent publications; (1) first principle derivation of the electronic structures, (2) crystallographic mapping of the selected solid solutions, (3) quantitative elucidation of the electron-lattice interaction, (4) spectroscopic detection of the local environment with Mossbauer and EXAFS, (5) synthetic optimization of the electrode composite, and (6) electrochemical evaluation of the reaction kinetics, particularly on M = Fe, Mn.

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GNP법과 고상반응법으로 제조한 FED 형광체용 $ZnCa_2O_4$ 분말의 특성에 관한 연구 (Studies on Characteristics of $ZnCa_2O_4$ Prepared by Glycine Nitrate Process anti S01id State Reaction for FE8 Phosphor)

  • 신한;박성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.91-95
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    • 1999
  • PED용 형광체로 사용되는 ZnCa$_2$O$_4$를 Clycine Nitrate Process로 합성하여 고상 반응법으로 합성한 ZnCa$_2$O$_4$ 분말과 비교 분석하였다. 또한 Glycine Nitrate Process로 제조시 Mn의 doping 농도를 변화시키면서 각각의 조성비에 따른 발광특성을 알아보았다. TGA 측정 결과 GNP법으로 합성된 ZnCa$_2$O$_4$ 의 경우 약 40$0^{\circ}C$ 이상에서 무게감량의 변화가 없었으며, XRD 상분석 결과 연소반응 후 이미 상형성이 이루어짐을 알 수 있었다. PL측정을 결과 GNP(GIycine Nitrate Process)로 제조된 ZnCa$_2$O$_4$분말의 발광효율이 고상 반응법으로 제조된 분말보다 우수하였으며, 균일하고 비표면적이 큰 단일상임이 관찰되었고, 더 작은 에너지와 시간으로 제조할 수 있는 장점이 있었다

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망간이 혼입된 층상구조 Na1.9Li0.1Ti3O7 세라믹스의 유전율 ‒ 분광법과 교류 전도도 측정 연구 (Dielectric-Spectroscopic and ac Conductivity Investigations on Manganese Doped Layered Na1.9Li0.1Ti3O7 Ceramics)

  • Pal, Dharmendra;Pandey, J.L.;Shripal
    • 대한화학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.42-50
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    • 2009
  • 유전율-분광법과 교류 전도도 측정 연구를 망간이 혼입된 층상구조의 $Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_3O_7$에 시도하였다. 373-723K 온도와 100Hz-1MHz 주파수 영역에서 loss 탄젠트 (Tan$\delta$), 상대적 유전율 ($\varepsilon_{r}$) 그리고 교류 전도 도 ($\sigma_{ac}$)의 의존성을 혼입 유도체들에 대하여 조사하였다. 다양한 전도도 메커니즘이 존재하는데 MSLT-1과 MSLT-2의 경우에는 낮은 온도영역에서 전자에 의한 전도도를 보인다. MSLT-3의 경우에는 금지된 층간 이온 전 도도가 전자 전도도와 함께 존재한다. 이러한 층간 이온 전도도는 모든 혼입 유도체들에 대하여 중간 온도 영역에 존재한다. 가장 높은 온도 영역에서는 MSLT-1과 MSLT-2의 경우에는 이온 전도도와 polaron에 의한 전도도가 존재하고 MSLT-3에 대하여는 이온 전도도 만이 존재한다. 망간이 혼입된 층상구조의 $Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_3O_7$에서 Loss 탄젠트 (Tan$\delta$)는 전자 전도도와 쌍극자의 위치, 그리고 공간 전하 분극화에 기인한다. 상대적 유전율의 증가는 층간 에 쌍극자 수의 증가에 기인하고 반면 상대적 유전율의 감소는 높은 혼입율에 따른 누전 전류의 증가에 기인한다.

오미자의 이화학적 특성 및 항산화 활성 (Physicochemical Properties and Antioxidative Activities of Omija(Schizandra chinensis Bailon))

  • 김좌숙;최선영
    • 한국식품영양학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.35-42
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    • 2008
  • To develop physiological functionality of Omija extracted with water was evaluated on antioxidative activity. Omija, high acid material with pH 3.6, contain $57.5{\pm}1.03%$ of moisture, and $18.8{\pm}0.12%$ of crude fat. This material have $12.6{\pm}0.04%$ of carbohydrate and $11.1{\pm}0.07%$ of crude protein as well, but ash and crude protein contents were found less than 10%. 10 mineral contents were also found, too; K and Ca showed the highest level, then Al, Mg, Na and Mn were followed. In composition amino acid contents, glutamic acid took the largest portion, $131.7{\pm}1.3$ mg/100 g, aspartic acid $51.5{\pm}0.6%$, and other composition amino acid under 50%. In case of free sugar contents, 7 types were found. Most of them were glucose and fructose. Total phenolic compounds showed the highest level, $2,862.6{\pm}31.7$ mg/100 g. $197.8{\pm}14.6$ mg/100 g of flavonoid and $225.6{\pm}18.2$ mg/100 g were included. In terms of electron donating ability, radical scavenging ability activated as the amount of Omija extract increased. In particular, Omija extract in 1,000 ${\mu}g/m{\ell}$ demonstrated almost similar electron donating ability, $72.4{\pm}0.21%$, to BHT. It was also found that antioxidant activities of electron donating ability, SOD-like ability, hydroxyl radical scavenging ability and nitrite scavenging ability were highly promoted as Omija extract concentration increased. The nitrite scavenging ability was significant when the extract belonged to strong acid region and doping concentrations increased.

실험계획법을 적용한 X7R 적층 칩 커패시터의 희토류(Y2O3, Er2O3) 첨가에 따른 전기적 특성 (The Electrical Properties of Mutilayer Chip Capacitor with X7R by Addition of Rare-Earth Ions (Y2O3, Er2O3) using Design of Experiments)

  • 윤중락;문환;이헌용
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.216-221
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    • 2010
  • Employing statistical design of experiments, the difference in doping behaviors of rare-earth ions and their effects on the dielectric property and microstructure of $BaTiO_3$-MgO-$MnO_2$-($Ba_{0.4}Ca_{0.6}$) $SiO_3-Re_2O_3$ (Re = $Y_2O_3$, $Er_2O_3$) system were investigated. Through the statistical analysis we have found that the amount of $Re_2O_3$ are significantly affecting on the dielectric properties. The $Re_2O_3$ improved the dielectric constant, dielectric loss and R*C constant, so the appropriate contents of $Y_2O_3$ and $Er_2O_3$ were 0.8 ~ 1.2 mol% and 0.8 ~ 1.3 mol%, respectively. The MLCC(mutilayer chip capacitor) with $2.0{\times}1.2{\times}1.2mm$ size and 475 nF was also suited for X7R with the above composition. It showed that the dielectric constant and RC constant were 2,839 and 3,675 ${\Omega}F$, respectively in the sintering condition at $1250^{\circ}C$ in $Po_2$ $10^{-7}$ Mpa.

Fluorene-Based Conjugated Copolymers Containing Hexyl-Thiophene Derivatives for Organic Thin Film Transistors

  • Kong, Ho-Youl;Chung, Dae-Sung;Kang, In-Nam;Lim, Eun-Hee;Jung, Young-Kwan;Park, Jong-Hwa;Park, Chan-Eon;Shim, Hong-Ku
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권11호
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    • pp.1945-1950
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    • 2007
  • Two fluorene-based conjugated copolymers containing hexyl-thiophene derivatives, PF-1T and PF-4T, were synthesized via the palladium-catalyzed Suzuki coupling reaction. The number-average molecular weights (Mn) of PF-1T and PF-4T were found to be 19,100 and 13,200, respectively. These polymers were soluble in common organic solvents such as chloroform, chlorobenzene, toluene, etc. The UV-vis absorption maximum peaks of PF-1T and PF-4T in the film state were found to be 410 nm and 431 nm, respectively. Electrochemical characterization revealed that these polymers have low highest occupied molecular orbital (HOMO) levels, indicating good resistance against oxidative doping. Thin film transistor devices were fabricated using the top contact geometry. PF-1T showed much better thin-film transistor performance than PF-4T. A thin film of PF- 1T gave a saturation mobility of 0.001-0.003 cm2 V?1 s?1, an on/off ratio of 1.0 × 105, and a small threshold voltage of ?8.3 V. To support TFT performance, we carried out DSC, AFM, and XRD measurements.

중간온도형 고체산화물 연료전지의 양극재료로서 $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3$의 전기화학특성 (Electrochemical properties of $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3$ cathodes for medium-temperature SOFC)

  • 류지헌;장종현;이희영;오승모
    • 전기화학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-7
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    • 1998
  • 중간온도$(700\~800^{\circ}C)$형 고체산화물 연료전지(solid oxide filet cells)의 양극재료로 이용을 목표로 $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3,\;(x=0.0\~0.5)$ 분말을 합성하고 이의 열적 안정성, 전도특성을 조사하였다. 또한 이를 CGO(Cerium-Gadolinium Oxide) 전해질 디스크에 부착하여 양극특성을 조사하였다. 양극재료를 구연산 법에 의하여 $800^{\circ}C$에서 하소하여 분말을 합성하였을 때, Fe의 함량에 상관없이 모두 페롭스카이트 단일상을 얻을 수 있었다. 합성분말의 열적 안정성을 측정하였는데, Fe의 함량이 적을수록 열적 안정성이 열악하여 x=0.0인 시료는 $1300^{\circ}C$에서 분해되었다 그러나 Fe이 치환된 재료의 경우에는 $1400^{\circ}C$까지 분해현상은 없었으나 $1300^{\circ}C$ 근처에서 용응되는 현상이 관찰되어 양극층의 접착온도를 $1300^{\circ}C$ 이하로 설정해야 함을 알았다. $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3,\;(x=0.0\~0.5)$로 반쪽전지를 제작하여 $800^{\circ}C$ 공기중에서 전지를 가동하며 양극의 산소환원 반응에 대한 활성을 조사한 결과 조성에 상관없이 $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$보다 우수한 활성을 가졌고, $x=0.0\~0.5$인 전극중에서는 x=0.2일 때 가장 좋은 양극특성을 보였다. 이와 같이 x=0.2인 경우에 가장 우수한 활성을 갖는 이유를, Fe의 함량이 많은 경우는 열적 안정성이 우수하나산소환원 반응에 대한 활성은 감소하므로 x=0.2에서 열적 안정성과 활성 사이에 최적의 trade-off가 나타남으로 설명하였다. x=0.2인 시료의 전기 전도도를 직류 4단자법에 의하여 측정하였을 때 $800^{\circ}C$에서 51 S/cm의 값을 나타내었고, 교류 2단자법으로 측정한 이온 전도도는$800^{\circ}C$에서 $6.0\times10^{-4}S/cm$의 값을 나타내었다. 즉 이 물질은 혼합 전도체로서 전극의 전 표면이 반응의 활성점으로 작용할 가능성이 있고, 이로부터 이들이 $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$보다 우수한 양극활성을 갖는 이유를 설명할 수 있었다.