• 제목/요약/키워드: Nitrogen forms

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Hexagonal Boron Nitride Monolayer Growth without Aminoborane Nanoparticles by Chemical Vapor Deposition

  • Han, Jaehyu;Yeo, Jong-Souk
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.409-409
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    • 2014
  • Recently hexagonal boron nitride (h-BN), III-V compound of boron and nitrogen with strong covalent $sp^2$ bond, is a 2 dimensional insulating material with a large direct band gap up to 6 eV. Its outstanding properties such as strong mechanical strength, high thermal conductivity, and chemical stability have been reported to be similar or superior to graphene. Because of these excellent properties, h-BN can potentially be used for variety of applications such as dielectric layer, deep UV optoelectronic device, and protective transparent substrate. Ultra flat and charge impurity-free surface of h-BN is also an ideal substrate to maintain electrical properties of 2 dimensional materials such as graphene. To synthesize a single or a few layered h-BN, chemical vapor deposition method (CVD) has been widely used by using an ammonia borane as a precursor. Ammonia borane decomposes into hydrogen (gas), monomeric aminoborane (solid), and borazine (gas) that is used for growing h-BN layer. However, very active monomeric aminoborane forms polymeric aminoborane nanoparticles that are white non-crystalline BN nanoparticles of 50~100 nm in diameter. The presence of these BN nanoparticles following the synthesis has been hampering the implementation of h-BN to various applications. Therefore, it is quite important to grow a clean and high quality h-BN layer free of BN particles without having to introduce complicated process steps. We have demonstrated a synthesis of a high quality h-BN monolayer free of BN nanoparticles in wafer-scale size of $7{\times}7cm^2$ by using CVD method incorporating a simple filter system. The measured results have shown that the filter can effectively remove BN nanoparticles by restricting them from reaching to Cu substrate. Layer thickness of about 0.48 nm measured by AFM, a Raman shift of $1,371{\sim}1,372cm^{-1}$ measured by micro Raman spectroscopy along with optical band gap of 6.06 eV estimated from UV-Vis Spectrophotometer confirm the formation of monolayer h-BN. Quantitative XPS analysis for the ratio of boron and nitrogen and CS-corrected HRTEM image of atomic resolution hexagonal lattices indicate a high quality stoichiometric h-BN. The method presented here provides a promising technique for the synthesis of high quality monolayer h-BN free of BN nanoparticles.

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토양처리형 제초제가 질소비료의 무기화작용에 미치는 영향 II 밭 토양 조건 (The Influence of Some Soil-treated Herbicides on the Mineralization of Nitrogen Fertilizers II. In an upland soil)

  • 김무기
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.149-154
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    • 1977
  • 밭 토양에서 Simazine, Nitrofen, Propanil 및 Butachlor 등의 제초제가 시비한 질소의 변화과정에 미치는 영향을 조사하기 위하여 요소와 약제를 처리한 후 $20\pm1^{\circ}C$에서 배양하면서 암모니아태, 아질산태 및 질산태 질소와 pH의 변화를 검토하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 요소분해에 의한 암모니아태 질소의 생성에 있어서 모든 약제가 실용농도 수준에서는 아무런 영향이 없었다. Butachlor는 실용농도의 10배와 50배 수준에서, Nirtofen은 50배 수준에서 일시적인 억제효과가 인정되었으나 시일이 경과하면서 정상으로 회복되었다. Simazine과 Propanil은 전 처리수준에서 영향이 없었다. 2. 질화작용에 있어서도 모든 약제가 실용농도수준에서는 영향이 없었다. 실용농도의 10배와 50배 수준에서 Butachlor와 Nitrofen은 아질산의 산화를 억제하였으며 Propanil은 암모니아의 산화를 크게 억제하였으나 아질산의 산화억제 효과는 없었다. 그러나 이 산화억제 효과는 시일이 경과하면서 정상으로 회복되었다. Simazine은 전 처리수준에서, 질화작용에 대해 영향을 인정할 수 없었다. 3. 약제처리구와 무처리구에서의 pH 변화경향은 양 중 질소의 형태변화를 잘 반영하여 주었으며 약에 의한 직접적인 영향은 찾을 수 없었다.

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금강 권역 충적층 지하수의 질산염 오염: 질산성 질소의 기원과 거동 고찰 및 안전한 용수 공급을 위한 제언 (Nitrate Contamination of Alluvial Groundwaters in the Keum River Watershed Area: Source and Behaviors of Nitrate, and Suggestion to Secure Water Supply)

  • 김경호;윤성택;채기탁;최병영;김순오;김강주;김형수;이철우
    • 지질공학
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    • 제12권4호
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    • pp.471-484
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    • 2002
  • 금강 유역의 충적층(면적 $3,029\textrm{km}^2$)에는 총 81억톤에 이르는 지하수가 부존하는 것으로 알려져 있으나, 과도한 농업활동에 의해 질소계 비료의 사용량이 증가함(250 N kg/ha 이상)에 따라 질산염 오염이 증가하고 있다 본 연구에서는 금강 권역의 대표적인 충적층 분포 지역의 충적층 지하수를 대상으로 질산염의 오염 현황 및 거동 특성을 파악하고자 광역적인 수리지구화학 연구를 수행하였다. 채취된 지하수 시료(총 186개)는 대체적으로 높은 질산염 농도(평균 42.2 mg/L, 최대 295 mg/L)를 보여주어 심하게 오염되어 있음을 나타내었다. 특히, 채취된 시료의 약 29%는 먹는물 수질 기준(44 mg/L $NO_3$)을 초과하고 있다. 연구지역 내 지하수 중의 질산염의 분포는 충적 대수층의 지구화학적 환경에 따라 크게 좌우되고 있다. 특히, 충적층 지하수의 산화-환원 전위(Eh)의 감소는 질산염의 농도 및 철과 망간의 농도 감소와 뚜렷한 상관성을 나타내었다. 따라서, 충적 대수층 지질매체 자체의 퇴적 환경의 차이를 반영하는 것으로 판단되는 산화-환원 상태(redox state)의 변화는 충적층 지하수 내의 질소계 오염물질의 거동을 지배함은 물론 탈질(denitrification)에 의한 자연저감을 조절하고 있는 것으로 판단된다. 특히, 탄소가 풍부한 실트질 충적층의 존재는 혐기성 환경을 조성함으로써, 질산염 오염에 대하여 상당한 정도의 완충 능력을 지니게 하는 것으로 판단된다.

저수지 플러싱 방류 효과분석을 위한 비정상상태 하천수질모형의 적용 (Application of an Unsteady River Water Quality Model for the Analysis of Reservoir Flushing Effect on Downstream Water Quality)

  • 정세웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권10호
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    • pp.857-868
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    • 2004
  • 갈수기 동안 우리나라 하천의 자정능력은 상류 댐으로부터 공급되는 하천유지유량에 큰 영향을 받으므로, 하천과 저수지시스템의 운영은 수량공급측면뿐만 아니라 하천의 수질과 생태계를 동시에 고려해야 한다. 본 연구에서는 수질사고와 악화에 취약한 갈수기 동안 다양한 댐 방류 대안이 하류 수질에 미치는 영향을 평가하기 위한 비정상상태 하천수질모형인 KORIV1-WIN을 개발하고 금강수계에 위치한 대청댐 하류구간을 대상으로 2002년 9월과 10월에 실측한 유량과 수질자료를 이용하여 보정과 검증을 각각 수행하였다. 그리고 대청댐의 단기간 플러싱 방류가 하류하천의 수질변화에 미치는 영향을 조사하기 위해 2003년 11월22일에 댐 방류량을 30 $m^3$/s에서 200 $m^3$/s로 6시간동안 증가시켜 수리와 수질실험을 실시하였으며, 모형의 성능을 검증하기 위해 플러싱 방류 사상 동안 하천의 수리특성과 수질변화를 모의하고 실측자료와 비교하였다 모형은 댐 방류량의 주요지점 도달시간과 수위상승을 잘 모의하였으며, 암모니아성 질소와 용존 인 등 질소와 인계통의 수질변화도 비교적 잘 예측하였다. 그러나 탄소계 유기물질로 인해 발생하는 산소요구량의 모의에서 실측자료와 큰 편차를 보였으며 이것은 댐 방류량이 하천을 통과할 때 하천 저니층으로부터 재부상한 유기물질의 영향을 모형에서 적절히 반영하지 못한 때문으로 판단된다.

돼지분뇨슬러리의 액비조내 저장깊이별 고형물 및 질소, 인의 함량분포에 관한 연구 (The Changes of Solid, Nitrogen and Phosphorus Concentrations in Pig Slurry Stored at Various Depth of Slurry Storage Tank)

  • 정광화;정의수;박치호;곽정훈;최동윤;유용희
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.161-168
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    • 2006
  • 본 연구는 돼지분뇨 슬러리의 액비화시 저장깊이(매 30m 깊이별)에 따른 액비의 수직 적층형 단면을 구분하여 각 단면별로 유기물 및 질소와 인의 농도변화 및 고형물의 분포 형태를 분석하여 액비의 수직 단면별 특성을 구명하고자 수행되었으며 주요 결과는 다음과 같다. 1. 침전깊이가 깊어짐에 따라 총고형물 농도는 증가하는 경향을 보인 반면에 총고형물중에 함유된 용해성 물질은 감소하였다. 2. 침전깊이별 오염물 농도는 깊이에 따라 증가하여 저장조 전체깊이 대비 약 70% 정도 내외에서 급격하게 증가하는 경향을 보였다. 3. 총질소와 총인 역시 침전깊이가 깊어짐에 따라 증가하는 결과를 보였는데, 이러한 경향은 총 인의 경우에 있어 더 뚜렷했고 질소의 농도변화는 상대적으로 적었다. 4. 저장 깊이가 깊어짐에 따라 Cr과 Ni 등의 함량도 증가하는 경향을 보였고 그 증가 경향치는 SS의 농도변화와 유사하였다.

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Azido 리간드가 포함된 13변 테트라아자 거대고리 코발트(III) 착물(錯物)의 합성(合成) 및 결정구조(結晶構造) (Synthesis and Crystal Structure of 13-Membered Tetraaza Macrocyclic Cobalt(III) Complex with Azido Ligand)

  • 최기영
    • 한국결정학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.41-45
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    • 2006
  • [ $cis-[Co(13-aneN_4)(N_3)_2]Cl{\cdot}H_2O$ ] (1) (13-ane$N_4$ = 1,4,7,10-tetraazacyclotridecane) 착물(錯物)을 합성(合成)하고 구조(構造)를 규명(糾明)하였다. 이 착물(錯物)은 단사정계(單斜晶系), 공간군(空間群) Pbca, a = 7.8282(4) ${\AA}$, b = 14.3197(7) ${\AA}$, c = 29.9021(15) ${\AA}$, V= 3351.9(3) ${\AA}^3$, Z = 8로 결정화(決定化) 되었다. 착물(錯物) 1의 코발트(III)이온은 거대(巨大)고리 리간드의 4개(個)의 질소원자(窒素原子)와 시스 위치에 2개(個)의 azide 리간드가 결합(結合)한 고천(若干) 일그러진 팔면체(八面體) 구조(構造)를 갖는데, 착물(錯物)의 양이온, 염소(鹽素) 음이온 및 물분자(分子)를 통하여 1차원의 수소결합(水素結合)을 형성(形成)한다.

Population and Interconversion of Neutral and Zwitterionic Forms of L-Alanine in Solution

  • Kang, Young-Kee;Byun, Byung-Jin;Kim, Yong-Hyun;Kim, Yun-Ho;Lee, Dong-Hwa;Lee, Joo-Yun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권6호
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    • pp.1149-1156
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    • 2008
  • The conformational study on neutral and zwitterionic L-alanines (N-Ala and Z-Ala, respectively) and the transition state (TS) for their interconversion is carried out using ab initio HF and density functional B3LYP methods with the self-consistent reaction field method in the gas phase and in solution. At both the HF and B3LYP levels of theory, the local minimum N1 for N-Ala is found to be most preferred in the gas phase and a weak asymmetric bifurcated hydrogen bond between the amino hydrogens and the carbonyl oxygen appears to play a role in stabilizing this conformation. The local minima N2a and N2b are found to be the second preferred conformations, which seem to be stabilized by a hydrogen bond between the amino nitrogen and the carboxylic hydrogen. The relative stability of the local minimum N2b is remarkably increased in solution than that in the gas phase. The local minimum N2b becomes more stable than the local minimum N2a in most of the solution. On the whole the relative free energies of Z-Ala and TS become more lowered, as the solvent polarity increases. N-Ala prevails over Z-Ala in aprotic solutions but Z-Ala is dominantly populated in ethanol and water. In aprotic solutions, the population of Z-Ala increases somewhat with the increase of solvent polarity. The barrier to Z-Ala-to-N-Ala interconversion increases on the whole with the increase of solvent polarity, which is caused by the increase of stability for Z-Ala.

MO 理論에 依한 反應性의 決定 (第15報). 아세트아미드류의 형태와 산촉매반응에 관한 이론적 연구 (Determination of Reactivities by MO Theory (XV). Theoretical Studies on Conformations and Acid Catalysis of Acetamides)

  • 이익춘;박동환
    • 대한화학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.358-367
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    • 1979
  • 아세트아미드, 디아세트아미드 및 그들의 양성자 부가물들에 대한 형태 결정을 목적으로 EHT 및 CNDO/2계산을 실시하였다. 계산 결과에 따르면 $H^+$와 N간의 인력으로 인하여 양성자는 항상 N에 대하여 cis위치에 첨가되는 것이 유리하며, 양성자 부가가 안되었을 때는 cis-trans형이 가장 안정하지만 양성자 부가물은 오히려 trans-trans 형이 가장 안정하였다. 양성자 첨가는 첨가된 카르보닐기의 탄소의 陽하전을 증가시키고 또 ${\pi}$-LUMO의 AO 계수를 증대시키므로 charge controlled 및 orbital controlled 친핵 반응을 모두 촉진시킬 것이 예상되었다. 그러므로 디아세트아마이드의 酸촉매 가수분해 반응에서는 친핵체인 물 分子가 양성자和된 카르보닐탄소를 공격할 것이며 그 탄소와 질소간의 결합이 끊어지게 될 것이다. 이 메카니즘은 묽은 酸속에서의 아미드류의 가수분해 메카니즘으로 알려진 것과 일치하며 N-아세틸 락탐의 산촉매 가수분해 메카니즘으로 제안된 $Laurent^3$등의 것과는 다르다.

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pH에 따른 Norfloxacin의 형태 및 DNA와의 상호작용에 관한 연구 (Protonation State of Norfloxacin and Their Interaction with DNA)

  • 여정아;손관수;김종문;문형랑;전은덕;조태섭
    • 대한화학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.4-9
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    • 2000
  • 여러 가지의 분광법과 전위차 적정법을 이용하여, 퀴놀론의 유도체인 norfloxacin의 자체 회합과 pH에 따른 형태에 대하여 연구하였다. norfloxacin의 작용기 중에서 피페라진 고리와 카르복실기의 두 질소원자는 낮은 pH 용액에서는 수소화(양이온 형태)되고, 높은 pH 용액에서는 두 수소가 모두 이탈하며(음이온 형태), 중간 pH 범위의 용액에서는 zwitter 이온이 두드러지게 형성되었다. 또한, 이 중간 pH용액에서는 norfloxacin 두 분자가 자체 회합을 이루었다. Stern-Volmer 측정법에 의하여 norfloxacin-DNA 결합체의 결합 상수를 조사하였는데, 용액의 pH가 낮을수록 그 결합 상수는 증가하였다. 이것은 용액 상태에서 DNA에 결합하는 norfloxacin의 분자종이 여러 분자종 중에서 그 형태가 양이온임을 나타내는 것이다.

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보령호 퇴적물중의 질소, 인 및 중금속의 용출특성 (Releasing Characteristics of Nitrogen, Phosphorus and Metals of the Sediments in Boryung Lake)

  • 유병로
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.29-38
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    • 2001
  • 본 연구는 보령댐 호저 퇴적물 중의 영양염류, 중금속의 존재형태와 용출특성에 대하여 조사하였다. 4개 지점의 퇴적물 중 인의 존재형태는 4종류로 분류하였는 데 세립질 퇴적물의 표면에 흡착된 인, 철이나 알누미늄과 금속과 착물을 이룬 인(NAI-P), 칼슘을 포함한 인산염 광물에 포함된 인(apatite P)과 잔류적 인으로 구분하였다. 4개 지점에서 공히 가장 많은량으로 존재하는 인은 잔류인이고, 그 다음은 NAI-P, apatite 인, 흡착된 인의 순서로 나타났다. 총질소와 인의 침전량은 호식성 조건에서 각각 $0.31mg/m^2{\cdot}day$, $29mg/m^2{\cdot}day$이었으며 혐기성 조건에서 각각 $0.12mg/m^2{\cdot}day$$13.6mg/m^2{\cdot}day$로 나타났다. 또 총질소와 인의 용출은 호기성 조건에서는 일어나지 않았으며 혐기성 조건에서는 각각 $0.23mg/m^2{\cdot}day$$10.5mg/m^2{\cdot}day$로 나타나 보령호의 경우 현재는 용출량보다 침전량이 더 큰 것으로 나타났다.

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