• 제목/요약/키워드: Rare-earth ion

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지방산계 추출제에 의한 이트륨과 유로피움의 분리 (Extraction of Yttrium and Europium with Fatty Acids as Extractants)

  • 방경모;류호진;최민배;강호철
    • 공업화학
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    • 제21권5호
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    • pp.509-513
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    • 2010
  • 최근 들어 전자산업의 발전과 함께 LED, 삼파장 형광등 등의 폐전기전자 제품들이 증가하고 있고, 이트륨 및 유로피움과 같은 희토류 금속이 이러한 폐전기전자 제품에서 발견되고 있다. 이에 이트륨과 유로피움의 분리회수를 위하여 탄소사슬 길이가 다른 지방산인 versatic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid 및 hexadecanoic acid를 추출제로 사용하여 추출제의 농도변화 및 수용액의 pH 변화 등의 조건으로 용매추출실험을 행하였다. 실험결과에 의하면 이트륨과 유로피움의 추출 시 농도가 낮을수록 동일 pH에서 추출률이 저하되고 이에 따라 추출성분의 50%가 유기상으로 추출되는 pH ($pH_{0.5}$)는 높은 pH쪽으로 이동하고 tetradecanoic acid를 추출제로 사용했을 때 이트륨과 유로피움의 분리능이 가장 높았다. tetradecanoic acid에 의한 이트륨과 유로피움의 추출기구는 추출제의 농도에 따라 변하고 있다. 즉 추출제의 농도가 0.1 M 이하일 때는 용매화가 없는 단일화학종 $MR_3$로 추출되고, 0.1 M 이상일 때는 3개의 유기산 단위체가 용매화된 화학종 $MR_3{\cdot}$ 3RH로 추출된다.

Europium이 첨가된 NaSr(PO3)3형광체의 형광특성 (Luminescence Properties of Europium-doped NaSr(PO3)3 Phosphor)

  • 윤창용;박철우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.645-652
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    • 2019
  • 폴리 인산염 모체에 이온 반경이 유사한 Sr과 Eu 치환에 적합한 형광체를 찾아 단일 희토류 이온이 첨가된 형광체를 합성하고 후처리를 통해 형광 영역이 변화를 연구하였다. 고상법을 이용하여 Eu 이온이 첨가된 $NaSr(PO_3)_3$형광체를 합성하고 탄소열환원법을 통하여 $NaSr(PO_3)_3:Eu^{2+}$ 형광체를 완성하였다. 두 형광체 모두 X선 회절 측정을 통하여 결정상을 확인하였다. $NaSr(PO_3)_3:Eu^{3+}$의 여기 및 방출 스펙트럼 모두 $Eu^{3+}$ 농도가 증가할수록 형광 강도가 증가하였고 농도소광을 확인하였다. 방출스펙트럼에서 $Eu^{3+}$ 농도가 높아질수록 $Eu^{3+}$ 주변 환경의 국부적 대칭성이 높아지는 것 알 수 있었다. $NaSr(PO_3)_3:Eu^{2+}$ 농도별 방출스펙트럼에서 $Eu^{2+}$ 이온 농도 증가에 따른 $Eu^{2+}$ 이온 사이의 임계 거리가 가장 가까운 $Eu^{2+}$ 사이의 에너지 전달에 의해 형광이 감소하는 농도소광의 메커니즘을 확인하였다. 단일 희토류 이온이 첨가된 형광체의 후처리를 통해 형광 영역 변화가 가능하며 형광체 내 $Eu^{3+}$ 주변 환경의 국부적 대칭성과 $Eu^{2+}$ 이온간 거리에 따른 에너지 전달 및 농도소광 메커니즘 연구를 통하여 형광 특성 응용에 적합하고 효율성이 높은 형광체 개발에 좋은 모체 결정으로 사용 될 것으로 기대된다.

2009년 안면도 지역 고농도 PM2.5 특성에 관한 수치 연구 (Numerical Study on the Characteristics of High PM2.5 Episodes in Anmyeondo Area in 2009)

  • 전원배;이화운;이순환;박재형;김현구
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.249-259
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    • 2014
  • This paper investigates the characteristics of high $PM_{2.5}$ episodes occurred at Anmyeondo area in spring time, 2009. The monthly mean $PM_{2.5}$ concentration during April was the highest in the year and especially, high levels of $PM_{2.5}$ exceeding standard regulation level were sustained consecutively during 5 to 13 April. To analyze more detailed $PM_{2.5}$ characteristics, numerical simulations were carried out using CMAQ(Community Multi-scale Air Quality) with IPR(Integrated Process Rate) and DDM-3D(Decoupled Direct Method). $PM_{2.5}$ level was lower in daytime than that in nighttime due to vigorous vertical mixing during daytime. The chemical composition was showed that ratio of primary ion components such as sulfate($SO_4{^{2-}}$), nitrate($NO_3{^-}$) and ammonium($NH_4{^+}$) were nearly half of total amount of $PM_{2.5}$. Aerosol and transport process dominantly contributed to $PM_{2.5}$ concentration in Anmyeondo area and contribution rate of local emissions was nearly zero since Anmyeondo area has rare anthropogenic PM emission sources. DDM-3D analysis result showed that $PM_{2.5}$ in Anmyeondo area was influenced by emissions from Shanghai and Shandong region of China.

Heat Treatment Condition for Preparing $Nd_{1+x}Ba_{2-x}Cu_{3}O_{7-\delta}$ Superconductors

  • Fan Zhan guo;wha, Soh-Dea;zhan, Si-Ping;Li Yingmel;Lim Byongjae
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.624-627
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    • 2001
  • Two kinds of Nd$_{1+x}$Ba$_{2-x}$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$, the sintering samples and zone melting samples, were heat treated under pure Ar at 95$0^{\circ}C$. The substitution of Nd ion for Ba ion in the Nd$_{1+x}$Ba$_{2-x}$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ before and after the heat treatment were investigated by XRD. In order to know the effects of the heat treatment, the T$_{c}$ and J$_{c}$ of samples with the heat treatment and those without the heat treatment by Ar were comparatively studied. The results show that the substitution of Nd for Ba decreased, T$_{c}$, and J$_{c}$ increased after the treatment under Ar at 95$0^{\circ}C$. The Nd$_{1+x}$Ba$_{2-x}$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ samples were oxygenated under pure oxygen at 30$0^{\circ}C$. From the XRD pattern it was found that the sample with x< 0.4 could transfer from tetragonal phase to orthorhombic phase after the oxygenation, but the sample with x>0.4 could not make the phase transition even after a long time oxygenation.ion even after a long time oxygenation.ation.n.ation.ation.

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차세대 자동차용 희소금속 리싸이클링 기술동향 (Technical Trends of Rare Metal Recycling in the Next Generation Automobile)

  • 황용길;길상철;김종헌
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권2호
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    • pp.3-16
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    • 2014
  • 탄산가스 삭감과 자동차 연비를 향상시키기 위한 자동차의 경량화는 현시대적 큰 과제이다. 경량화를 위하여 Hybrid Electrical Vehicle(HEV), Electrical Vehicle(EV)의 고성능 모터용 Nd 자석, Li이온 2차전지 및 배기가스 정화용 PGM촉매의 성능개발이 활성화 되고 있다. 우리나라는 자동차 경량화와 기능 향상을 위하여 사용하는 희소금속을 자원이 편재되어 있는 중국 등에서 수입하기 때문에 수출국의 공급 조절, 가격 폭등 등으로 수급이 불안정한 경우가 있다. 이를 대비하여 차세대 자동차에서 배출되는 폐 희소자원을 리싸이클링 할 필요가 있다. 본고는 리싸이클링 기술과 현상에 대하여 조사 분석한 정보를 기술자나 연구자에게 전해주어 국가 자동차 산업 발전에 기여하는데 목적이 있다. 조사 결과, 폐 자동차에서 배출되는 고성능 모터, 배기가스 정화용 백금족금속(PGM) 폐촉매, Li이온 배터리 등의 리싸이클링기술은 전처리 기술과 후처리 기술로 분류하는데, 전처리 기술인 기계적 분리 선별 기술은 연구 개발 중이며, 후처리기술인 습, 건식 제련 기술은 확립되어 있다. 리싸이클링 경제성 측면에서 폐 부품의 기계적 선별 기술에 대하여 집중적으로 연구할 필요가 있다.

Eu3+ 이온이 첨가된 바나듐산염의 형광특성 연구 (A Study on the Luminescence Properties of Eu3+ Ions Doped Vanadate)

  • 강연희;윤창용
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.445-451
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    • 2019
  • 형광체 내 모체로 사용될 때 활성 이온 주위에 분포하여 형광 특성에 많은 영향을 미치는 알칼리 토금속인 $Ba^{2+}$ 이온을 기반으로 하는 바나데이트 화합물인 $Ba_2GdV_3O_{11}$에 희토류 이온 $Eu^{3+}$를 첨가하여 형광 강도 및 형광 수명을 연구하였다. 고상법을 이용하여 $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체를 합성하였으며 X선 회절 분석을 통하여 형광체의 결정성을 확인하였다. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체의 형광특성은 광학 및 레이저를 이용하여 측정하였다. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체의 에너지 전이와 확산은 $Eu^{3+}$의 농도에 크게 의존한다. $Eu^{3+}$의 농도가 낮을 때 CT 밴드로의 강한 형광을 보이나 $Eu^{3+}$의 농도가 높아질수록 4f - 4f 전이에 의한 형광이 강하게 나타난다. $Eu^{3+}$ 이온의 농도 증가로 인해 이온 간의 에너지가 확산되어 형광의 수명시간은 감소하였다. 에너지 전이는 낮은 $Eu^{3+}$ 농도에서 두 $Eu^{3+}$ 이온 사이에서 발생하며 에너지 확산은 높은 $Eu^{3+}$ 농도에서 크게 발생한다.

천연 및 가교 키토산에 의한 희토류 원소의 흡착과 회수에 관한 연구 (A Study on the Adsorption of Rare Earth Elememts by Raw and Crosslinked Chitosan)

  • 조성일;최종문;김영상;이석근
    • 분석과학
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    • 제17권2호
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    • pp.108-116
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    • 2004
  • 본 연구에서는 천연 키토산과 glutaraldehyde을 이용하여 가교한 가교 키토산을 사용하여 희토류 금속과의 흡착특성을 조사하였다. 최대 흡착량을 나타내는 최적 pH 영역은 $Nd^{3+}$$Tm^{3+}$ 금속이온의 경우, 천연 및 가교 키토산에 대해 4.5~5.5 영역이었으며, $La^{3+}$$Ce^{3+}$ 금속이온의 경우, 가교 키토산은 pH 4. 0~5.5 영역, 천연 키토산은 pH 2.0에서 최대 흡착량을 보였다. 단일상 (pH 4.0)에서 희토류 금속의 최대 흡착량은 $Er^{3+}$ > $Gd^{3+}$ > $Yb^{3+}$ > $Nd^{3+}$ > $Lu^{3+}$ > $Eu^{3+}$ > $Tm^{3+}$ > $Ho^{3+}$ > $Dy^{3+}$ > $La^{3+}$ > $Ce^{3+}$ > $Y^{3+}$ > $Pr^{3+}$ 같은 순서로, 혼합상에서는 $Lu^{3+}$ > $Yb^{3+}$ > $Tm^{3+}$ > $Dy^{3+}$ > $Ho^{3+}$ > $Er^{3+}$ > $Eu^{3+}$ > $Gd^{3+}$ > $Nd^{3+}$ > $Y^{3+}$ > $La^{3+}=Ce^{3+}=Pr^{3+}$의 순서로 경쟁적 흡착반응을 나타내었다. 혼합상에서 희토류 금속의 경쟁반응은 원자번호가 증가할수록, 그리고 이온반지름이 작을수록 높은 흡착량을 나타내었다. 최대 흡착량에 도달하는데 걸리는 흡착평형시간은 이전 금속이온과의 연구에서와 상이하게 5시간 이상 소요되었다. 키토산에 대한 희토류 금속이온의 회수율은 $Nd^{3+}$ 이온의 경우, 83~95%이고, $Tm^{3+}$ 이온의 경우, 90~106%을 나타내었다.

Synthesis and luminescence properties of lanthanum oxides/hydroxides nanorod bundles

  • Hussain, Sk. Khaja;Raju, G. Seeta Rama;Yu, Jae Su
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.171.2-171.2
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    • 2015
  • Nowadays, trivalent rare-earth ($RE^{3+}$) ions activated metal oxides have been proved to be excellent host materials due to their various applications. Facile wet-chemical technique have been considered as the best synthetic route due its intensive interest in the preparation of nanostructures. Europium ion doped lanthanum hydroxide ($La(OH)_3:Eu^{3+}$) phosphors were synthesized by the facile wet chemical method using the hexamethylenetetramine (HMTA) as a mediated surfactant. The thermal behavior for the $La(OH)_3:Eu^{3+}$ phosphors was investigated by thermogravimetric and differential thermal analysis method. The morphological studies were measured by scanning electron microscope and transmission electron microscope measurements, indicating three-dimensional (3D) flower-like $La(OH)_3:Eu^{3+}$ nanorod bundles. After subsequent annealing process, the lanthanum oxide ($La_2O_3:Eu^{3+}$) phosphor exhibited similar kind of morphology. The synthesized $La(OH)_3:Eu^{3+}$ and $La_2O_3:Eu^{3+}$ samples were characterized by X-ray powder diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy. Furthermore, photoluminescence and cathodoluminescence properties were studied in details.

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스컬법에 의한 alexandrite-like cubic zirconia 단결정성장에 관한 연구 (A study on the alexandrite-like cubic zirconia single crystal by skull melting method)

  • 석정원;최종건
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.205-210
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    • 2003
  • 스컬법에 의해 alexandrite-like cubic zirconia 단결정을 성장 시켰다. 스컬용융시 R.F generator는 35 ㎾, 2 MHz 였다. 단결정들은 전이금속이온인 Pr을 1 또는 1.5 wt%와 Nd를 0.5 또는 l wt%를 함께 첨가하여 성장시켰으며, 성장 후0.25 mm의 slice와 12 mm의 round brilliant cut으로 연마하였다. 연마석은 공기중 또는 질소분위기에서 $1000^{\circ}C$에서 2시간 열처리하였으며 optical absorption spectra($\lambda$ = 400∼700 nm)를 얻었다.

La와 Nd가 치환된 PZT 세라믹의 구조 및 전기적 성질 (Structure and Electric Properties of PZT Ceramics Substituted by La and Nd)

  • 정수철;박휴범;김정;김건;김시중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.155-160
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    • 1994
  • PZT ceramics substituted by La3+ and Nd3+ were fabricated according to the formula: [Pb1-x(La or Nd)x][Zr0.58Ti0.42]1-x/4$\square$x/4O3(x=0.00, 0.02, 0.05, 0.08, 0.15, 0.20). The crystal structure and microstructure were investigated by XRD and SEM. It was observed that the phase transitions among rhombohedral, tetragonal, and cubic symmetry occured as the substitutional quantity increased. Dielectric constant, dissipation factor and piezoelectric coefficient (d33), of each sample were measured. The dielectric properties were changed as the substitutional quanity of rare earth ion increased. These changes could be explained by crystal structure and compositional fluctuaction. Its d33 was higher at tetragonal region near to phase boundry between rhombohedral and tetragonal, which was explained by reorientation of domain wall.

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