• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권8호
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• pp.2765-2770
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• 2011

Organic dye-doped glasses, viz., ruthenium (II) tris(4,7'-diphenyl-1,10'-phenanthroline) $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ incorporated into thin silica xerogel films produced by the sol-gel method, were prepared and their $O_2$ quenching properties investigated as a function of the $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ concentration (3-400 ${\mu}M$) within the xerogel. The ratio of the luminescence from the $[Ru(dpp)_3]^{2+}$-doped films in the presence of $N_2$ and $O_2$ ($I_{N2}/I_{O2}$) was used to describe the film sensitivity to $O_2$ quenching. ($I_{N2}/I_{O2}$ changed three-fold over the $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ concentration range. Time-resolved intensity decay studies showed that there are two discrete $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ populations within the xerogels (${\tau}_1$ ~ 300 ns; ${\tau}_2$ ~ 3000 ns) whose relative fraction changes as the $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ concentration changes. The increased $O_2$ sensitivity that is observed at the higher $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ concentrations is a manifestation of a greater fraction of the 3000 ns $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ species (more susceptible to $O_2$ quenching). A model is presented to describe the observed response characteristics resulting from $[Ru(dpp)_3]^{2+}$ distribution within the xerogel.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.85-85
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• 2007

최근 귀금속중의 하나인 Ruthenium(Ru)은 높은 일함수, 누설전류에 대한 높은 저항성등의 톡성으로 인해 캐패시터의 하부전극으로 각광받고 있다. 하부전극으로 증착된 Ru은 일반적으로 각 캐패시터의 분리와 평탄화를 위해 건식식각이 이루어진다. 하지만, 건식식각 공정중 유독한 $RUO_4$ 가스가 발생할 수 있으며, 불균일한 캐패시터 표면을 유발할 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 CMP 공정이 필요하게 되었다. 하지만, Ru은 화학적으로 매우 안정하기 때문에 Ru CMP 슬러리에 대한 연구가 필요하게 되었으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 Ru CMP 공정에서 Chemical A가 에칭제 및 산화제로 사용된 슬러리의 pH 변화와 pH 적정제에 따른 영향을 살펴보았다. Ru wafer를 이용하여 static etch rate, passivation film thickness와 wettability를 pH와 pH 적정제에 따라 비교해 보았다. 또한, pH 적정제로 $NH_4OH$와 TMAH를 이용하여 pH별 슬러리를 제작하고 CMP 공정을 실시하여 Ru의 removal rate을 측정하였다. $NH_4OH$와 TMAH의 경우 각각 130. 100 nm/min의 연마율이 측정된 pH 6에서 가장 높은 연마률을 보였으며, TMAH의 경우가 pH 전 구간에서 $NH_4OH$에 비해 낮은 연마율이 측정되었다. TEOS 에 대한 Ru의 선택비를 측정해 본 결과, $NH_4OH$의 경우 pH 8~9. TMAH의 경우 pH 6~7에서 높은 selectivity를 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.803-809
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• 2005

Cerium ammonium nitrate (CAN) and nitric acid was used an etchant and an additive for Ru etching and polishing. pH and Eh values of the CAN and nitric acid added chemical solution satisfied the Ru etching condition. The etch rate increased linearly as the concentration of CAN increased. Nitric acid added solution had the high etch rate. But micro roughness of etched surfaces was not changed before and after etching, The removal rate of Ru film was the highest in $1wt\%$ abrasive added slurry, and not increased despite the concentration of alumina abrasive increased to $5wt\%$. Even Ru film was polished by only CAN solution due to the friction. The highest removal rate of 120nm/min was obtained in 1 M nitric acid and $1wt\%$ alumina abrasive particles added slurry. The lowest micro roughness value was observed in this slurry after polishing. From the XPS analysis of etched Ru surface, oxide layer was founded on the etched Ru surface. Therefore, Ru was polished by chemical etching of CAN solution and oxide layer abrasion by abrasive particles. From the result of removal rate without abrasive particle, the etching of CAN solution is more dominant to the Ru CMP.

• 대한화학회지
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• 제46권1호
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• pp.57-63
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• 2002

CTA(crude terephthalic acid)의 수소화 정제 반응이 고온의 회분식반응기에서 PdRu/CCM(carbon-carbonaceous composite material) 촉매 상에서 수행되었다. 반응 시간에 따른 In(4-CBA; 4-carboxybenzaldehyde)의 의존도가 선형성을 보임에서 수소화 정제는 1차 속도론을 따름을 알 수 있었다. 촉매량에 따른 반응 속도의 선형성에서 조사된 반응 조건은 정제 반응을 잘 대변할 수 있음을 알 수 있었다. 반응 전환율이 증가하면(4-CBA가 감소하면) 고체 및 액체의 p-toluic acid(p-tol)의 농도는 증가하였으나 벤조산(BA)의 농도는 크게 변하지 않았다. 4-CBA 농도가 대략 0.15% 이하일 때에는 PTA의 AT(alkalitransmittance)는 4-CBA농도에 반비례하며 이는 4-CBA의 수소화에 따라 발색물질도 제거 됨을 보여 준다. 4-CBA농도가 약 0.2% 이상이면 AT는 일정하였는데 이는 4-CBA 자체는 발색 효과를 가지지 않음을 보여준다. (0.3%Pd-0.2%Ru)/CCM 촉매는 0.5%Pd/C 상업 촉매에 비해 초기 활성은 낮으나, 상업 공장 반응기에서 사용한 후에는 오히려 큰 잔존 활성을 보였고 PdRu/CCM 촉매는 루테늄 함량이 약 $0.2{\sim}0.35%$ 일 때 활성의 상승효과를 보였다. PdRu/CCM 촉매는 0.5%Pd/C 상업 촉매를 대체할 가능성이 높음을 알 수 있다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.659-663
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• 2016

알켄 또는 알킨의 산화 반응이 루테늄 지르코니아 불균일 촉매에 의해 매우 선택적이며 효율적으로 전환되었다. 절단반응을 통해, C-C 이중 결합은 알데히드 관능기로, 삼중 결합은 다이케톤 또는 카르복시산으로 전환되었는데, 다양한 기질들이 $30^{\circ}C$에서 $PhI(OAc)_2$ 산화제와 dichloromethane 및 물(각각 5 mL와 0.5 mL)의 혼합 용매 조건에서 반응이 수행되었다. 사용된 촉매 $Ru(OH)_x/ZrO_2$는 이 절단 반응에 대해 기존의 다른 루테늄 기반 불균일 또는 균일 촉매들보다 더 좋은 활성과 선택성을 보였다. 반응이 진행되는 동안, 제조된 촉매의 기계적인 물성은 안정적이었고, 금속의 침출은 전혀 보이지 않았다. 불포화된 탄화수소들의 산화적 절단에 대해, 합성된 촉매는 여러 번 재사용해도 그 촉매의 성능을 그대로 유지하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권7호
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• pp.3293-3298
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• 2012

The present study was conducted to evaluate in vivo anticancer activity of two novel mononuclear ruthenium(II) compounds, namely Ru(1,10-phenanthroline)$_2$(2-nitro phenyl thiosemicarbazone)$Cl_2$(Compound $R_1$) and Ru (1,10-phenanthroline)$_2$(2-hydroxy phenyl thiosemicarbazone)$Cl_2$(Compound $R_2$) against Ehrlich ascites carcinoma (EAC) mice and in vitro cytotoxic activity against IEC-6 (small intestine) cell lines and Artemia salina nauplii using MTT [(3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)] and BLT [brine shrimp lethality] assays respectively. The tested ruthenium compounds at the doses 2 and 4 mg/kg body weight showed promising biological activity especially in decreasing the tumor volume, viable ascites cell counts and body weights. These compounds prolonged the life span (% ILS), mean survival time (MST) of mice bearing-EAC tumor. The results for in vitro cytotoxicity against IEC-6 cells showed the ruthenium compound $R_2$ to have significant cytotoxic activity with a $IC_{50}$ value of $20.0{\mu}g/mL$ than $R_1$ ($IC_{50}=78.8{\mu}g/mL$) in the MTT assay and the $LC_{50}$ values of $R_1$ and $R_2$ compounds were found to be 38.3 and $43.8{\mu}g/mL$ respectively in the BLT assay. The biochemical and histopathological results revealed that there was no significant hepatotoxicity and nephrotoxicity associated with the ruthenium administration to mice.

• 전기화학회지
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• 제14권2호
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• pp.110-116
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• 2011

Ru black을 고분자 전해질 연료전지용 cathode 촉매로 사용했을 때 초기에는 연료전지 성능이 낮게 나타났으나, 일련의 실험을 거치는 동안 연료전지 성능이 점차 증가되는 것이 관찰되었다. 이는 Ru black의 전기화학적 환원으로 인한 것으로 판단되는대, Ru black 촉매에 외부에서 가해지는 전압과 그 전압을 가하는 시간을 변화시켜 본 결과 0.1V를 30분 이상 가하게 되면 Ru black의 성능 향상이 극대화 되었다. 성능 향상 원인을 확인해 보기 위해 수소 분위기 하에서 환원된 Ru black과 XRD patterns을 비교한 결과, Ru black 촉매가 전기화학적 환원처리를 통해 완전히 metallic Ru으로 전환되었다고 판단하기는 어려웠다. 또한 Ru black을 이용해 전기화학적 환원 처리 전후의 CO stripping voltammetry를 비교해 본 결과, Ru black 중에 일부는 metallic Ru으로 환원되었지만, 일부의 Ru이 반대편 전극으로 제거됨을 확인할 수 있었다. 이 과정 중에 제거된 Ru이 연료전지 성능에 나쁜 영향을 미칠 수 있을 것이라 생각된다. 따라서, 본 연구에서 제시된 Ru black의 전기화학적 처리 과정을 통해서 일부의 Ru은 반대쪽 전극으로 제거되고, 산화된 상태로 존재하는 일부의 Ru이 metallic Ru으로 변화됨으로서 연료전지 성능이 향상된 것으로 사료된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권2호
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• pp.173-174
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• 2007

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권2호
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• pp.93-98
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• 2018

$MnO_2$, a metal oxide used as an electrode material in electrochemical capacitors (EDLCs), has been applied in binary oxide and conducting polymer hybrid electrodes to increase their stability and capacitance. We developed a method for electrodepositing Mn-Ni oxide/PANI, Mn-Ni oxide/PEDOT, and Mn-Ni-Ru oxide/PEDOT films on carbon paper in a single step using a mixed bath. Mn-Ni oxide/PEDOT and Mn-Ni-Ru oxide/PEDOT electrodes used in an electro-osmotic pump (EOP) have shown better efficiency compared to Mn-Ni oxide and Mn-Ni oxide/PANI electrodes through testing in water as a pumping solution. EOP using a Mn-Ni-Ru oxide/PEDOT electrode was also tested in a 0.5 mM $Li_2SO_4$ solution as a pumping solution to confirm the effect of the $Li^+$ insertion/de-insertion reaction of Ruthenium oxide on the EOP. Experimental results show that the flow rate increases with the increase in current in a 0.5 mM $Li_2SO_4$ solution compared to that obtained when water was used as a pumping solution.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.117-117
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• 2008

In MIM capacitor, poly-Si bottom electrode is replaced with metal bottom electrode. Noble metals can be used as bottom electrodes of capacitors because they have high work function and remain conductive in highly oxidizing conditions. In addition, they are chemically very stable. Among novel metals, Ru (ruthenium) has been suggested as an alternative bottom electrode due to its excellent electrical performance, including a low leakage of current and compatibility to high dielectric constant materials. Chemical mechanical planarization (CMP) process has been suggested to planarize and isolate the bottom electrode. Even though there is a great need for development of Ru CMP slurry, few studies have been carried out due to noble properties of Ru against chemicals. In the organic chemistry literature, periodate ion ($IO_4^-$) is a well-known oxidant. It has been reported that sodium periodate ($NaIO_4$) can form $RuO_4$ from hydrated ruthenic oxide ($RuO_2{\cdot}nH_2O$). $NaIO_4$ exist as various species in an aqueous solution as a function of pH. Also, the removal mechanism of Ru depends on solution of pH. In this research, the static etch rate, passivation film thickness and wettability were measured as a function of slurry pH. The electrochemical analysis was investigated as a function of pH. To evaluate the effect of pH on polishing behavior, removal rate was investigated as a function of pH by using patterned and unpatterned wafers.