Thermoelectic properties of the typical thermoelectric host materials, the tellurides and selenides, are known to be noticeably changed by their volume change due to the strain [1]. In the bismuth telluride ($Bi_2Te_3$) crystal, a substitution of rare-earth element by replacing one of the Bi atoms may cause the change of the lattice parameters while remaining the rhombohedral structure of the host material. Using the first-principles approach by the precise full potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method [2], we investigated the Ce substitution effect on the thermoelectric transport coefficients for the bismuth telluride, employing Boltzmann's equation in a constant relaxation-time approach fed with the FLAPW wave-functions within the rigid band approximation. Depending on the real process of re-arrangement of atoms in the cell to reach the equilibrium state, $CeBiTe_3$ was found to manifest a metal or a narrow bandgap semiconductor. This feature along with the strong correlation effect originated by the 4f states of Ce affect significantly on the thermoelectric properties. We showed that the position of the strongly localized f-states in energy scale (Fig. 1, f-states are shaded) was found to alter critically the transport properties in this material suggesting an opportunity to improve the thermoelectric efficiency by tuning the external strain which may changing the location of the f-sates.
In this paper, rare earth element (REE)/polyester composites were designed with lanthanum oxide, gadolinium oxide, and lutetium oxide as ray shielding agents, and polyethylene terephthalate (PET) as the base. Monte Carlo simulation was carried out using FLUKA software. We found that the radiation protection performance of the composite is affected by the type and amount of REE; a higher amount of REE equated to a better radiation protection performance of the composite. When the thickness of the composite and total thickness of the REE is constant, the number of superimposed layers inside the composite does not affect its shielding performance. Compared with a single-type REE/PET composite, a mixed-type REE/PET composite has a wider range of γ-ray absorption and better radiation protection performance. When the mass ratio of PET to REE is 2:8 and different types of REE are mixed with equal mass, several 0.2 cm-thick mixed-type REE/PET composites can shield >70% of 60 and 80 KeV γ-rays.
모나자이트광 속에 포함되어 있는 회토류 원소들을 이온교환수지를 이용하여 분리 회수 하는 방법에 관해 연구하였다. 이온교환수지로는 양이온교환수지와 음이온교환수지를 사용하고, 용리액으로는 EDTA, DTPA, IMDA, Ln-EDTA 용액을 사용하였으며, 양이온교환수지는 retaining 이온 곧 $H^+, Zn^{2+}, Fe^{3+}, Al^{3+}, Cu^{2+}, NH^+_4$으로 치환된 수지를 사용하였다. 음이온교환수지는 EDTA로 치환된 수지에 Ln-EDTA착물을 흡착시켜 분리하였다. 여러 가지 회토류 원소 중에서 선택적으로 한 원소만 분리하기 위해 용리액으로 Ln-EDTA를 사용하였으며, 수지통의 크기 변화와 여러 가지 용리형태의 메카니즘, 그리고 다량의 회토류 원소를 분리 회수하는 방법 등에 관해 연구하였다.
Aliyu Ohiani Umaru;Olugbenga Okunlola;Umaru Adamu Danbatta;Olusegun G. Olisa
자원환경지질
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제56권3호
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pp.259-275
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2023
Pan African granitoids of Kaiama is comprised of K-feldspar rich granites, porphyritic granites, and granitic gneiss that are intruded by quartz veins and aplitic veins and dykes which trend NE-SW. In order to establish the geochemical signatures, petrogenesis, and tectonic settings of the lithological units, petrological, petrographical, and geochemical studies was carried out. Petrographic analysis reveals that the granitoids are dominantly composed of quartz, plagioclase feldspar, biotite, and k-feldspar with occasional muscovites, sericite, and opaque minerals that constitute very low proportion. Major, trace, and rare earth elements geochemical data reveal that the rocks have moderate to high silica (SiO2=63-79.7%) and alumina (Al2O3=11.85-16.15) contents that correlate with the abundance of quartz, feldspars, and biotite. The rocks are calc-alkaline, peraluminous (ASI=1.0-<1.2), and S-type granitoids sourced by melting of pre-existing metasedimentary or sedimentary rocks containing Al, Na, and K oxides. They plot dominantly in the WPG and VAG fields suggesting emplacement in a post-collisional tectonic setting. On a multi-element variation diagram, the granitoids show depletion in Ba, K, P, Rb, and Ti while enrichment was observed for Th, U, Nd, Pb and Sm. Their rare-earth elements pattern is characterized by moderate fractionation ((La/Yb)N=0.52-38.24) and pronounced negative Eu-anomaly (Eu/Eu*=0.02-1.22) that points to the preservation of plagioclase from the source magma. Generally, the geochemical features of the granitoids show that they were derived by the partial melting of crustal rocks with some input from greywacke and pelitic materials in a typical post-collisional tectonic setting.
The sediment geochemistry, including REE of surface and core samples in the western part off Jeju Island have been carried out in order to understand the provenance and hydrolic sorting. The sediment in the study area were primarily composed of coarse silt with a mean grain size of $2.8{\sim}82.8{\mu}m$. The ratios of TOC over total nitrogen (TN) showed that the study area sediments contained more organic matters of marine origin than those of terrigenous origin. The total A1203, Fe203, K20, MgO, and MnO contents and REE concentration of the fine sediments are higher than those of the coarse sediments. The higher Zr/Th and Zr/Yb ratios in coarse sediments relative to fine-grained detritus indicates sedimentary sorting. Grain size influence the REE concentrations of the study area sediment significantly. The < $63{\mu}m$ fraction of the sediment has higher REE concentration and different REE patterns when compared with those in bulk samples, due to the presence of REE-enrich heavy minerals. The REE distribution patterns of the western part of Jeju Island sediments are relatively enriched in most LREEs than the Yellow River sediment and depleted in the Changjiang River, but the LaN/YbN ratios are similar to the Changjiang sediment. The Eu/Eu* ratios ranged from 0.594~0.665(0.631) is much similar to the Yellow River sediment, possibly mixture of the sediments from these two rivers.
산화물 사용후핵연료에 대한 전해환원의 금속전환체를 양극으로 한 전해정련공정에는 LiCl-KCl 공융염에 우라늄 원소뿐 아니라 초우란 원소 및 희토류 원소들이 용해되므로 우라늄을 선택적으로 회수하기 위해서는 우라늄과 다른 원소들이 음극에 전착되는 거동에 대한 연구가 필요하다. LiCl-KCl 공융염 내 희토류 원소의 농도에 따른 음극에서의 전착거동을 고찰하기 위해 U 및 Ce를 기준으로 한 U, Ce, Y 그리고 Nd 원소들의 분리계수에 대한 연구를 수행하였다. Ce 금속을 희생 양극으로 이용하여 정전류 정련반응을 통해 용융염 상과 전착물 상의 U, Ce, Y 그리고 Nd 원소의 농도를 분석하여 이로부터 분리계수를 얻었으며 $UCl_3$ 농도와 $CeCl_3/UCl_3$ 농도비에 따른 분리계수로부터 우라늄을 선택적으로 회수할 수 있는 조건들을 고찰하였다.
본 연구에서는 폐형광등 처리 공정의 경제성 확보를 위하여 수행되었으며, 폐형광등 유리의 글래스비드용 원료로서의 사용 가능성, 폐형광체 분말로부터 희토류의 침출, 희토류 침출액으로부터 희토류의 용매추출 가능성 등을 검토하였다. 폐형광체는 산화이트륨 28.9%, 산화세륨이 3.46%, 산화유로퓸 1.95%, 산화터븀 1.76%, 산화란탄 1.43% 순으로 함유되어 있어 회수 및 정제 시 경제성이 충분할 것으로 판단되었다. 폐형광등 유리를 사용하여 글래스비드를 시험 생산 한 결과 그 생산수율과 품질이 우수하여 폐형광등 유리를 글래스비드용 원료로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 소다배소한 폐형광체를 수침출하면 알루미늄과 규소성분 및 잔류 탄산나트륨 등이 용해하며, 이 수용액에 탄산가스를 불어 넣어 pH를 7 정도로 떨어뜨리면 NaAl2(CO3)(OH)2와 SiO2 등이 침전하였다. 자이렌을 희석제로 사용하는 cyanex272-hydrochloric acid, cyanex272-sulfuric acid, D2EHPA-hydrochloric acid, D2EHPA-sulfuric acid, lonquest290-hydrochloric acid, lonquest290-sulfuric acid, p507-hydrochloric acid 조합의 용매추출에서 Y, Eu, Ce, La, Tb의 추출률이 100%에 가깝다. 그러나 동일 조건에서의 원소별 추출률의 차이, 즉 선택성은 16% 이하이다.
내덕리 화강암과 농거리 화강암은 영남육괴 동북부의 태백-상동지역에서 분포하는 고원생대 화강암이다. 이 단보에서는 내덕리 화강암과 농거리 화강암에서 추출된 광물들에 대해 희토류원소의 함량측정 및 이들 광물들로 부터의 Rb-Sr 광물연대를 구함으로써 내덕리-농거리 화강암의 지구화학적 진화사를 재조명할 수 있는 틀을 마련하고자 하였다. 운석으로 규격화한 희토류원소 분포도에서는, 저어콘을 제외한 흑운모, 장석, 석영, 전기석 등 모든 주구성광물은 경희토류가 부화되어 있고, 중희토류가 결핍된 희토류원소 분포도를 보여주고 있다. 저어콘의 경우 Eu의 강한 부(-)의 이상과 더불어 경희토류와 중희토류 모두 부화된 특성을 보여주는데. 이는 열수기원임을 지시하는 증거라 할 수 있다. 그리고 Rb-Sr 광물연대에 있어서 광물분리한 시료만을 이용한 Rb-Sr 광물연대는 1.814±142(2σ) Ma의 연대치를 지시해주었고, 기존의 자료와 함께 통합하여 계산했을 때는 1,707±74(2σ) Ma의 연대치를 지시해주었다. 이 광물연대값은 겉보기에서는 기존의 1.72 Ga Rb-Sr 전암연대보다는 더 오래됐고, 1.87 Ga의 Sm-Nd 전암연대보다는 더 젊다. 이와 같이 광물연대와 전암연대가 다르게 나타나는 것은, 저어콘의 희토류원소 분포도가 지시해주는 바와 같이 Rb-Sr 동위원소계가 화강암의 정치 후 열수변질을 받았음을 지시해준다고 해석된다.
용리액의 pH와 EDTA 농도변화에 따른 모나자이트 중의 희토류원소의 분리에 이어 수지통의 크기, 유츌속도 수지종류에 따른 분리를 약 10g 의 희토류를 흡착시킨 후 연구하였다. 같은 무게의 수지에서는 수지통의 높이가 높은 것이 낮은 것보다 분리도가 좋았고, 전 희토류를 용리하는데 필요한 용리액의 부피는 비슷하였다. 용리액의 유출속도를 1ml/min에서 2ml/min으로 증가시킨 결과 전 희토류를 완전히 용리시키는데 필요한 용리액의 부피가 10l 더 필요했고 분리도는 1ml/min일때 보다 나빴다. 그러나 용리시키는데 걸리는 시간은 약 6일 단축되었다. 수지의 입자가 25∼50 mesh의 Ambellite IR A-400의 수지를 이용하여 분리한 결과는 Dowex 1(50∼100 mesh)의 수지를 사용하여 분리한 결과보다 못하였다.
Lee, Sun-Kwon;Kang, Gyu-Hong;Kim, Byoung-Woo;Hur, Jin
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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제3권4호
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pp.398-402
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2014
This paper presents the comparison study of permanent magnet (PM) eddy current of concentrated winding type surface permanent magnet synchronous motor (SPMSM) with different rare-earth magnet shapes. The fractional slot winding having 10 poles and 12 slots is studied. The PM eddy current is analyzed to compare for each shape by 2 dimensional (2D) finite element analysis (FEA). The eddy current and their loss of particular position of PM as well as their distributions are displayed for each model. The effect of partly enlarged air-gap made by PM shape to PM eddy current is compared.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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