• 제목/요약/키워드: MnO2 and Mn2O3

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Investigation of Photoelectrochemical Water Splitting for Mn-Doped In2O3 Film

  • Sun, Xianke;Fu, Xinhe;You, Tingting;Zhang, Qiannan;Xu, Liuyang;Zhou, Xiaodong;Yuan, Honglei;Liu, Kuili
    • Electronic Materials Letters
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    • 제14권6호
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    • pp.733-738
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    • 2018
  • Undoped and Mn-doped $In_2O_3$ films were prepared by radiofrequency magnetron sputtering technique. The effects of Mn doping on the structural and optical properties of as-prepared films were investigated using X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and ultraviolet-visible spectroscopy. Mn doping can enhance the intensity of (222) peak in Mn-doped $In_2O_3$ thin film, indicating Mn dopant promotes preferred orientation of crystal growth along (222) plane. XPS analyses revealed that the doped Mn ions exist at + 2 oxidation states, substituting for the $In^{3+}$ sites in the $In_2O_3$ lattice. UV-Vis measurements show that the optical band gap $E_g$ decreases from 3.33 to 2.87 eV with Mn doping in $In_2O_3$, implying an increasing sp-d exchange interaction in the film. Our work demonstrates a practical means to manipulate the band gap energy of $In_2O_3$ thin film via Mn impurity doping, and significantly improves the photoelectrochemical activity.

$FePO_4$ 코팅이 $LiMn_2O_4$의 전기화학적 특성에 미치는 영향 (The effect of $FePO_4$ coating on electrochemical characteristics of $LiMn_2O_4$)

  • 이재원;김지현;박선민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.303-303
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    • 2008
  • $LiMn_2O_4$는 출력특성이 좋고 가격이 저렴하지만 전해액 중에서 $Mn^{2+}$이 용출되어 나오는 것과 반복적인 충방전시 구조가 파괴되는 단점이 있어 이것을 보완하고자 $FePO_4\cdot2H_2O$$LiMn_2O_4$의 표면에 코팅하였다, $LiMn_2O_4$를 모재로, $FePO_4\cdot2H_2O$를 코팅재로 사용하여 $FePO_4\cdot2H_2O$의 코팅량 변화와, 열처리 온도변화에 따른 물성 변화를살펴보았다, LiOH 와 $MnO_2$의 혼합물을 $1000^{\circ}C$ 에서 소성하여 $LiMn_2O_4$를 합성하고, Fe$(NO_3)_3$ 수용액과 $NH_4H_2PO_4$ 수용액을 혼합하여 $FePO_4\cdot2H_2O$를 제조하였다, $LiMn_2O_4$$FePO_4\cdot2H_2O$를 1wt%, 2wt%, 3wt% 비율로 ball milling 을 통해 코팅한 후, 온도를 변화시키면서 열처리 하였다. 코팅한 물질을 XRD를 통해 구조를 분석하고 SEM을 이용하여 형상을 관찰하였다. 또한 고온에서의 $Mn^{2+}$의 용출량을 ICP로 측정하고 half-cell을 만들어 충방전 test를 통해 충방전 특성을 조사하였다. 아울러, 코팅량과 열처리 온도 등 합성변수들이 소재특성 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다.

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충남 금산의 인삼 및 토양의 무기 원소 함량 비교 (Comparisons of Inorganic Compounds between the Ginsengs, Keumsan, Chungnam and their Soils)

  • 송석환;유선균;김일출
    • 한국자원식물학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.12-21
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    • 2007
  • 토양에서 화강암 지역은 $Al_2O_3,\;Na_2O$, 천매암 지역은 $Fe_2O_3,\;MnO,\;MgO$, 혈암 지역은 $SiO_2,\;CaO$에서 높았다. 이 화강암 지역과 천매암 토양의 원소 특성은 이들 토양 중의 광물 차이를 반영한다. 상관관계에서 화강암, 천매암, 혈암 3지역 공히, 정의 관계가 $Al_2O_3-K_2O,\;Fe_2O_3-MgO$ 쌍에서, 부의 관계가 $SiO_2-CaO$ 쌍에서 나타났다. 인삼에서 동일 연생 인삼의 지역적 비교 시 2, 3년에 관계없이 혈암 지역이 높은 함량 원소가, 화강암 지역이 낮은 함량의 원소가 많았다. 즉 2년생은 천매암 지역의 Fe, Ca, 혈암 지역의 Al, Mn, Na, Ti에서, 3년생은 화강암 지역의 Mn, Na, 천매암 지역의 Ca, 혈암 지역의 Al, Fe, Ti에서 높은 값이 나타났다. 같은 지역 인삼의 연생 차이별 비교에서 3지역 공히 2년생에서 Al, Na, Ti가 높았다. 또한 화강암 지역은 2년생의 Al, Mn, Mg, Na, Ti, 3년생의 Fe, Ca에서, 천매암 지역은 2년생의 Al, Fe, Mg, Ca, Na, Ti, 3년생은 Mn, K에서 높았다. 지상부의 무기성분 함량에 대한 2, 3년의 지역 별 비교에서 혈암 지역이 높은 원소가 많았고 화강암 지역이 낮은 원소가 많았다. 2년생의 경우 화강암 지역은 Ca, 천매암 지역은 Fe, Ca, 혈암 지역은 Al, Mn, Na, Ti에서, 3년생의 화강암 지역은 Mn, 천매암 지역은 Ca, 혈암 지역은 Al, Fe에서 높았다. 상관관계에서 2, 3년생의 경우 공히 Al-Ti, Mn-Na쌍에서 정의 관계가 나타났다. 뿌리의 무기성분 함량에서 2년생은 화강암 지역에서 높은 원소가 많았고, 천매암 지역이 낮은 원소가 많았다. 3년생은 혈암 지역에서 높은 원소가 많았고, 천매암 지역이 낮은 원소가 많았다. 즉 2년생은 화강암의 Al, Mn, Na, 천매암 지역의 Fe, Ca, 혈암지역의 Ti에서, 3년생은 화강암 지역의 Ca, Na, 혈암 지역의 Al, Fe, Mn, Ti에서 높았다. 2년생은 화강암 지역의 Fe, 천매암 지역의 Al, Mn, Na, Ti, 혈암 지역의 Ca, 3년생은 화강암 지역의 Fe, 천매암 지역의 Al, Mn, Na, Ti, 혈암 지역의 Ca, K에서 낮았다. 지상부와 뿌리 부분 비교에서 지역에 관계없이 수 배 차이로 Fe, Mn, Ca는 지상부가, Ti는 하부가 높았다. 지역에 관계없이 Mn, Ca, Fe, Al, Na, Ti 순서로 지상/하부 비율이 내려갔다. 토양과 인삼의 무기성분 함량관계에서 지역에 관계없이 Ca는 수 십 배의 차이로, Mn는 수 배에서 수 십 배 차이로 인삼이 높았고, Na, Fe, Ti, Al은 수배의 차이로 토양이 높았다. 인삼과 토양의 비에서 대부분 지역이 2년생이 크고 3년생이 작았으며, 지역에 관계없이 공히 Al, Mn, Na는 2년생이 크고 3년생이 작았다. 이 결과는 인삼의 연령이 증가함에 따라 토양 중 원소를 흡수하여, 더욱더 토양의 특성을 반영하기 때문으로 생각된다.

균일용액침전법을 이용한 침전제의 농도와 합성 시간에 따른 Mn이 대체된 바륨 헥사알루미네이트의 합성의 영향 (Effects of Concentration of Precipitants and Aging Time on Synthesis of Mn-Substituted Barium Hexaaluminates by Homogeneous Precipitation)

  • 박지윤;정유식;이영우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권3호
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    • pp.349-355
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    • 2018
  • $BaMnAl_{11}O_{19}$는 요소를 이용한 균일용액침전법으로 제조되었으며, X선 회절분석과 장방출 주사현미경으로 분석되었다. 침전제의 농도가 증가하면서 Al 종은 $Al(OH)_3$에서 AlOOH로 변화되었으며, 소성과정에서 $BaMnAl_{11}O_{19}$ 상으로 쉽게 변화하였다. 합성시간이 증가하면서 $BaMnAl_{11}O_{19}$ 상의 비율은 크게 증가하지 않는 반면 $BaAl_2O_4$ 상의 비율은 급격하게 증가하였다. 금속염 전구체의 반응속도는 Al, Ba, Mn 순으로 빨라, 침전제의 농도와 합성시간에 따라 $BaMnAl_{11}O_{19}$ 상의 비율이 달라진다. $BaAl_2O_4$$BaMnAl_{11}O_{19}$는 촉매 연소 성능을 향상시키고, $BaMnAl_{11}O_{19}$ 만이 CO 배출을 억제시키는 것을 확인하였다.

Sol-Gel 공정을 이용한 $ErMnO_3$박막 제조 및 전기적 특성 (Preparation and Electrical Properties of $ErMnO_3$Thin Film Using Sol-Gel Process)

  • 류재호;김유택;김응수;강승구;심광보
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.981-986
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    • 2000
  • Er(NO$_3$)$_3$.5$H_2O$, Mn($CH_3$$CO_2$)$_2$.4$H_2O$를 출발원료로 사용하여 졸-겔법으로 제조한 ErMnO$_3$박막의 열처리 온도 및 기판 배향성에 따른 박막 배향성과 누설 전류 특성에 관하여 연구하였다. ErMnO$_3$박막은 75$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 1시간 열처리 시비정질상태였으나, 78$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 hexagonal pahse인 ErMnO$_3$로 결정화되었다. 열처리 온도가 증가할수록 기판 배향성과 무관하게 모든 방향으로 결정이 성장함을 알 수 있었다. 결정화 정도와 결정 성장 축에 따라 누설 전류 값이 변화함을 알 수 있었고, 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 시편에서는 누설 전류 변화가 비선형적인 경향으로 증가하였으며, $10^{-5}$ A/$ extrm{cm}^2$ 이하로 유지되었다.

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공침법에 의한 Fe2O3-CoO-Cr2O3-MnO2계 안료 연구 (Synthesis of the Fe2O3-CoO-Cr2O3-MnO2 pigments by co-precipitation method)

  • 최수녕;이병하
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.264-271
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    • 2007
  • 본 연구에서는 $Fe_2O_3-CoO-Cr_2O_3-MnO_2$계 색상의 무기안료를 공침법을 사용하여 합성하였다. 출발원료로는 $FeCl_3,\;CoCl_2,\;CrCl_3,\;MnCl_2$를 사용하였으며 침전제로는 2N-KOH를 사용하였다. $MnCl_2$는 10 mole%로 고정한 후 세 가지 원료로서 6가지 조성비를 만들어 안료를 합성하였다. 조합된 시료는 1.5시간 $1350^{\circ}C$에서 하소하였다. XRD, FT-IR, SEM 과 UV spectrophotometer를 사용하여 안료의 특성 분석을 하였다. 합성된 안료는 석회유, 석회 바륨유에 각각 6wt%씩 첨가하여 $1260^{\circ}C$ 산화소성, $1240^{\circ}C$ 환원 소성하였다. UV Spectrometer를 사용하여 색상분석을 한 결과는 black, bluish black, dark grayish green을 나타냈다.

$La_2O_3$$MnO_2$$0.02Pb(Y_{2/3}W_{1/3}O_3-0.98Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$의 유전 및 압전 특성에 미치는 영향 (Effects of $La_2O_3$, $MnO_2$ on the Dielectric and Piezoelectric Properties of $0.02Pb(Y_{2/3}W_{1/3}O_3-0.98Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$)

  • 윤석진;류소연;문종하;김현재;오상록;이종원;정형진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.378-384
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    • 1995
  • Effects of $La_2O_3$, $MnO_2$ on the dielectric and piezoelectric properties of $0.02Pb(Y_{2/3}W_{1/3}O_3-0.98Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ system were investigated. The addition of La2O3 to the system enhanced electromechanical coupling factor (kp), piezoelectric constant (d33), but hardly changed mechanical quality factor (Qm). On the other hand, the addition of $MnO_2$ increased Qm significantly, but did not degrade kp and d33 so much. The piezoelectric properties of $0.02Pb(Y_{2/3}W_{1/3}O_3-0.98Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ containing 0.1wt% $La_2O_3$, 0.4wt% $MnO_2$ were very good and kp, d33, Qm were 55%, 350$\times$10-12C/N, 780, respectively. The size of the grains was proportional to the change of c/a (tetragonality) ratio caused by the addition of $La_2O_3$ and $MnO_2$, and dielectric, piezoelectric properties were sensitive to the amountof pyrochrole phase.

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Effect of Mn-addition on Catalytic Activity of $Mn/In_2O_3$ in Methane Activation

  • Park, Jong Sik;Jun Jong Ho;Kim Yong Rok;Lee Sung Han
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제15권12호
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    • pp.1058-1064
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    • 1994
  • Mn/In$_2O_3$ systems with a variety of Mn mol${\%}$ were prepared to investigate the effect of Mn-addition on the catalytic activity of Mn/In$_2O_3$ in the oxidative coupling of methane. The oxidative coupling of methane was examined on pure In$_2O_3$ and Mn/In$_2O_3$ catalysts by cofeeding gaseous methane and oxygen under atmospheric pressure between 650 and 830 $^{\circ}C$. Although pure In$_2O_3$ showed no C$_2$ selectivity, both the C$_2$ yield and the C$_2$ selectivity were increased by Mn-doping. The 5.1 mol${\%}$ Mn-doped In$_2O_3$ catalyst showed the best C$_2$ yield of 2.6${\%}$ with a selectivity of 19.1${\%}$. The electrical conductivities of pure and Mn-doped In$_2O_3$ systems were measured in the temperature range of 25 to 100 $^{\circ}C$ at PO$_2$'S of 1 ${\times}$ 10$^{-7}$ to 1 ${\times}$ 10 $^{-1}$ atm. The electrical conductivities were decreased with increasing Mn mol${\%}$ and PO$_2$, indicating the specimens to be n-type semiconductors. Electrons serve as the carriers and manganese can act as an electron acceptor in the specimens. Manganese ions doped in In$_2O_3$ inhibit the ionization of neutral interstitial indium or the transfer of lattice indium to interstitial sites and increase the formation of oxygen vacancy, giving rise to the increase of the concentration of active oxygen ion on the surface. It is suggested that the active oxygen species adsorbed on oxygen vacancies are responsible for the activation of methane.

Mn 도핑이 Fe2O3 쿨 안료의 흑색도 및 NIR 반사율에 미치는 영향 (Mn-doping Effect on the Blackness and NIR Reflectance of Fe2O3 Cool Pigments)

  • 황진수;정경열
    • 한국분말재료학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.38-43
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    • 2021
  • A high NIR-reflective black pigment is developed by Mn doping of Fe2O3. The pigment powders are prepared by spray pyrolysis, and the effect of the Mn concentration on the blackness and optical properties is investigated. Mn doping into the crystal lattice of α-Fe2O3 is found to effectively change the powder color from red to black, lowering the NIR reflectance compared to that of pure Fe2O3. The pigment doped with 10% Mn, i.e., Fe1.8Mn0.2O3, exhibits a black color with an optical bandgap of 1.3 eV and a Chroma value of 1.14. The NIR reflectance of the prepared Fe1.8Mn0.2O3 black pigment is 2.2 times higher than that of commercially available carbon black, and this material is proven to effectively work as a cool pigment in a temperature rise experiment under near-infrared illumination.

(Zn1-xCax)2SiO4:Mn 녹색 형광체의 농도 변화에 따른 발광특성 (Luminescent Properties of (Zn1-xCax)2SiO4:Mn,Al Green Phosphors for Various Concentration)

  • 유일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.323-326
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    • 2010
  • $(Zn_{1-x}Ca_x)_2SiO_4$:Mn phosphors doped with Ca were synthesized by solid state reaction method. $(Zn_{1-x}Ca_x)_2SiO_4$:Mn phosphors showed XRD patterns of Willemite structure. Also, $CaSiO_3$ structure and new peak near 610 nm in $(Zn_{1-x}Ca_x)_2SiO_4$:Mn with increasing value of x were observed from XRD and PL. The new peak near 610 nm in $(Zn_{1-x}Ca_x)_2SiO_4$:Mn with doping Ca was attributed to formation of $CaSiO_3$.