• Title/Summary/Keyword: Transition metal ion

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전이금속 원소가 치환된 준강자성체 T0.2Fe2.8O4(T = V, Cr, Mn) 화합물의 광학적 성질 분석 (Analysis on Optical Properties of Transition-metal Substituted Ferromagnetic T0.2Fe2.8O4 (T = V, Cr, Mn) Compounds)

  • 김광주
    • 한국자기학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.56-60
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    • 2011
  • 준강자성체(ferrimagnet) $Fe_3O_4$를 기반 물질로 하여 주기율표 상에서 Fe와 인접한 전이금속 원소 T(= V, Cr, Mn)가 도핑된 삼원화합물($T_{0.2}Fe_{2.8}O_4$) 박막 시료들을 제작하여 그 광학적 성질을 1~8 eV 범위 내에서 분광타원해석법(spectroscopic ellipsometry)을 이용하여 측정하고 $Fe_3O_4$에서의 결과와 비교하였다. V, Cr, Mn 도핑 시 선호되는 스피넬(spinel) 구조 상의 양이온 자리(site) 및 이온수(ionicity)와 연관된 전자구조 상의 변화에 근거하여 삼원화합물과 $Fe_3O_4$의 흡수 스펙트럼 차이의 원인을 분석하였다. $Fe_3O_4$ 및 전이금속 도핑된 화합물들에서 관측된 광학적 흡수 스펙트럼은 주로 Fe 이온의 d 전자가 관련된 이온 간의 전하이동전이(charge-transfer transition)에 의하여 발생하는 에너지 폭이 넓은 흡수구조들의 기여에 의한 것으로 해석된다. 또한, 흡수 스펙트럼에서 관측된 좁은 에너지 폭의 구조들은 사면체 자리에 존재하는 $Fe^{3+}(d^5)$ 이온 내의 d 전자들에 의한 결정장 전이(crystal-field transition)에 기인한 것으로 해석된다. 이와 같은 전이들과 관련된 전자상태들을 스핀편극된 $Fe_3O_4$ 전자구조를 토대로 기술하였다.

세자리 리간드의 전이금속 착물에 대한 합성과 전위차 및 분광학적 확인 그리고 미생물학적 연구 (Synthesis, Potentiometric, Spectral Characterization and Microbial Studies of Transition Metal Complexes with Tridentate Ligand)

  • Jadhav, S.M.;Munde, A.S.;Shankarwar, S.G.;Patharkar, V.R.;Shelke, V.A.;Chondhekar, T.K.
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.515-522
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    • 2010
  • o-phenylene diamines, dehydroacetic acid (DHA) 및 p-chloro benzaldehyde에서 유도된 세자리 Schiff 염기 리간드인 4-hydroxy-3(1-{2-(benzylideneamino)-phenylimino}-ethyl)-6-methyl-2H-pyran-2-one (HL)의 Cu(II), Ni(II), Co(II), Mn(II) 및 Fe(III) 착물의 형성상수와 항미생물 활성과의 관계를 연구하였다.리간드와 착물은 원소분석, 전도도, 자기수자율, 열분석, X-선 회절, IR, $^1H$-NMR, UV-vis 및 질량 스펙트럼으로 특성조사를 하였다. 분석데이터로부터 착물들의 화학량론비가 1:2 (금속:리간드)임을 알았다. 금속 착물들의 몰 전도도 값은 이들의 비전해질 성질을 의미한다. X-선 회절 데이터에서 Ni(II) 착물은 단사정계 그리고 Cu(II) 및 Co(II) 착물은 삼사정계 결정계임을 규명하였다. IR 스펙트럼 데이터로부터 리간드는 중심금속에 대해 ONN 주개원자 배열의 세자리 리간드로 행동함을 알았다. 열적 행동 (TG/DTA)과 Coats-Redfern 법에 의해 계산한 반응속도 파라메터는 착물형성 과정에서 좀 더 질서 있는 활성화 상태를 제안하고 있다. 착물의 양성자화 상수를 THF:물 (60:40) 용액, $25^{\circ}C$ 및 이온세기 ${\mu}=0.1\;M$ ($NaClO_4$)에서 전위차법으로 측정하였다. Staphylococcus aureu 및 Escherichia coli.에 대한 항박테리아 활성을 시험관에서 조사하였다. 또한 Aspergillus Niger 및 Trichoderma에 대한 항세균 활성도 조사하였다. 금속 이온 및 착물의 안정도가 항미생물학적 활성에 미치는 영향을 고찰하였다.

희토류금속 분리 및 회수를 위한 분석화학적 연구 (제1보) : 우라늄(VI)의 분리회수를 위한 선택이온교환수지 합성과 우라늄(VI) 금속이온의 흡착특성 (Studies on the New Analytical Methods for Separation and Recovery of Rare Earth Metals (I) : Adsorption Characteristics of U(VI) Ion by New Synthetic Resins with Macrocyclic Compounds)

  • 정오진;정학진;김준태
    • 대한화학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.358-370
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    • 1988
  • 클로로메칠화된 스틸렌, 1,4-디비닐벤젠과 동공의 크기를 달리한 여러가지 거대고리화합물을 개시제로 하여 공중합법에 의하여 1%, 2%, 4% 및 10%의 다리결합도를 가진 새로운 이온교환수지를 합성하였다. 그리고 이들 수지에 대한 우라늄(VI), 구리(II), 및 희토류(III) 금속에 대한 흡착특성을 검토하였다. 이 수지들은 강산, 강염기 및 열에 대해서 안정하였으며 pH 4.0이상에서는 $UO_2^{+2}$의 흡착력이 증가하였다. U(Ⅵ)금속이온의 최적흡착시간은 20분이상이였으며 금속이온흡착력은 수지의 다리결합도와 흡착시 사용한 용액의 유전상수크기에 반비례하였다. 그리고 1% 다리결합도수지의 $UO_2^{2+}$이온에 대한 겉보기 용량이 가장 크게 났으며 U(VI)금속이온은 희토류(III)금속이온에 대하여 선택성을 보였다.

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고상법으로 합성된 리튬이온 이차전지용 음극물질로서 전이금속 피로인산화물의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Transition Metal Pyrophosphate as Negative Electrode Materials through Solid-state Reaction)

  • 홍민영;안상조;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.105-112
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    • 2020
  • 리튬이온 이차전지용 음극 활물질 중 전환반응을 거치는 전이금속 산화물은 높은 용량을 지니고 있으나, 아직 해결되어야 하는 여러 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 새로운 음극 활물질로써 망간 피로인산화물(Mn2P2O7) 및 니켈 피로인산화물(Ni2P2O7)과 이를 포함하는 탄소 복합물질을 고상법으로 간단하게 합성하였다. 망간 피로인산화물 및 니켈 피로인산화물의 초기 가역용량은 각각 333 및 340 mAh g-1의 용량을 나타내었으며, 탄소와 복합재료를 구성하면 각각 433 및 387 mAh g-1로 가역용량이 증가하였을 뿐만 아니라 초기효율도 약 10% 정도 향상되었다. 망간 피로인산화물과 탄소와의 복합재료로 구성된 활물질이 가장 높은 초기용량과 효율을 지니며, 사이클 성능도 가장 우수하였다. 다중 음이온을 포함하는 망간 피로인산화물은 망간 산화물인 MnO와 비교하였을 때, 음이온의 질량이 크기 때문에 무게당 용량은 낮았지만, 전압곡선이 기울기를 지니는 형태를 나타내면서 충전(lithiation)전압은 0.51에서 0.57 V (vs. Li/Li+)로 높아지고, 방전(delithiation)전압은 1.15에서 1.01 V (vs. Li/Li+)로 낮아졌다. 따라서, 충전과 방전에서의 전압차이가 0.64 에서 0.44 V로 크게 감소하므로 전지의 전압효율이 개선되며, 방전과정에서 음극전위가 낮아지게 되어 완전지의 작동전압을 높일 수 있다.

2-Thenoyl Ethylpyruvate의 몇 가지 3-Arylhydrazone 유도체에 대한 분광광도법, pH 및 전도도법 연구 (Spectrophotometric, pH-metric and Conductometric Studies on Some 3-Arylhydrazone Derivatives of (2-Thenoyl) Ethylpyruvate))

  • El-Dossoki, F. I.;El-Seify, F. A.
    • 대한화학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.99-106
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    • 2006
  • 3-(2-thenoyl) 3-(p-NO2-phenylhydrazone) ethyl pyruvate(I), p-Br(II) 및 p-CH3(III)의 에탄올 용액의 전자흡수 스펙트럼을 조사하여 스펙트럼이 전자 전이에 해당하는 4개의 흡수띠로 구성되어 있음을 알았다. 이들 화합물의 pK 값을 분광광도법 및 pH 측정법으로 조사한 결과, 화합물(I)의 변색 범위는 페놀프탈레인과 유사한 8~10으로, 산-염기 지시약으로 사용될 수 있음을 알았다. 몇 가지 전이원소 (Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II), UO2(II), La(III) 및 Zr(IV))와 이들 화합물과의 연속안정도상수를 pH 법으로 조사하여 본 결과, 모든 금속과 몰 비 1:1 및 1:2 (M: L)의 화학양론적 착물을 형성하며, 세 가지 유도체의 pK 값과 착물의 안정도 상수(log K)의 순서는 III > II > I 임을 알았다. 또한 전도도법 적정을 수행하여 이 적정이 금속이온과 리간드를 정량하는데 사용할 수 있음을 알았다.

융액인상법에 의한 $Y_3Al_5O_{12}$및 Nd : $Y_3Al_5O_{12}$ 단결정육성 (Crystal Growth of $Y_3Al_5O_{12}$ and Nd : $Y_3Al_5O_{12}$ by Czochralski. Technique)

  • 유영문;이영국;박로학
    • 한국결정학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.51-66
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    • 1994
  • 융액인상법으로 Y3Al5O12 및 Nd: Y3Al5O12단결정을 육성하였다. 인상속도, 회전속도 및 Nd3+이온의 주입농도가 결정의 품질에 미치는 영향을 분석하였다. 광탄성효과및 화학부식 법을 이용하여 여러가지 종류의 결함을 검출하 고, 육성된 결정의 분광학적 성질과 레이저 기능성을 조사하였다. 양질의 단결정을 육성하기 위한 인상속도는 Nd3+이온의 주입농도에 따라 달라진다. Y3Al5O12단결정은 2∼4mm/hr, Nd3+이온 주입농도가 3.0∼3.5a/o 일때 0.6∼0.5mm/hr,4.Oa/o 이상일 때 04mm/hr 이하가 적당하였다. 회전속도가 27∼60rpm 일때 볼록하고, 80∼100rpm 일 때 오목한 고액계면을 형성하였다. 육성된 결정은 <111> 방위로 성장되었으며 격자상수는 12.Ol7A로 측정되었다. 결함으로서 core, (211)facet 줄무의, 금속입자 함유물, 전위 및 광학적 불균질상이 검출되었다. Y3AlO12단결정에 대한 Nd3+이온의 4준위 레이저 천이과정을 확인하고, 육성된 결정으로부터 직경 4.0mm 길이 63mm크기의 레이저 발진봉을 제조한 후 레이저 공진한 결과 lasing threshould 1.8lJ, slope efficiency 0.49%로 측정되었다.

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전이금속 착물의 전자 구조 및 화학적 반응성 (제 16 보). cis-[Cr(cyclam)$Cl_2$]Cl의 전자 구조에 관한 분광학적 연구 (Electronic Structure and Chemical Reactivity of Transition Metal Complexes (Part 16). A Spectroscopic Study on the Electronic Structure of cis-[Cr(cyclam)$Cl_2$]Cl)

  • 최종하
    • 대한화학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.501-507
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    • 1995
  • cis-$[Cr(cyclam)Cl_2]Cl$의 전자 구조를 77K의 방출 및 들뜬 상태 분광법을 비롯하여, 실온의 적외선과 가시선 분광법을 이용하여 연구하였다. 스핀-허용 및 스핀-금지에 해당하는 10개의 순수 전자전이의 성분을 배정하였다. 들뜬 상태 스펙트럼에서 0-0 띠는 $139\;cm^{-1}$로 분리되었으며, 이러한 갈라짐을 현대 리간드장 이론으로 재현할 수 있었다. 리간드장 해석의 결과에 의하면 cyclam의 N 원자는 Cr(III) 이온에 강한 ${\sigma}$-주개로 작용하는 반면에 Cl 리간드는 약한 ${\sigma}-$${\pi}-$주개의 성질이 있음을 확인할 수 있었다.

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디젤 개질을 위한 페로브스카이트 구조 촉매와 연료주입 시스템의 개발 (Preparation of perovskite-based catalysts and fuel injection system for high durability of diesel reforming)

  • 이준기;박상선;설용건
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.115.2-115.2
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    • 2010
  • Autothermal reforming(ATR) processes of hydrocarbon liquids such as diesel fuels are spotlighted as methods to produce hydrogen for Fuel cell. However, the use of heavy hydrocarbons as feedstocks for hydrogen production causes some problems which increase the catalyst deactivation by the carbon deposition. Coking can be inhibited by increasing the water dissociation on the catalyst surface. This results in catastrophic failure of whole system. Performance degradation of diesel autothermal reforming leads to increase of undesirable hydrocarbons at reformed gases and subsequently decrease the performance. In this study, perovskite-based catalysts were investigated as alternatives to substitute the noble metal catalyst for the ATR of diesel. The investigated perovskite structure was based on LaCrO3. and metals were added at the A-site to enhance oxygen ion mobility, transition metals were doped on the B-site to enhance the reformation. Substituted Lanthanum chromium perovskite were made by aqueous combustion synthesis, which can produce high surface area. And for the homogeneous fuel supply, we made ultrasonic injection system for reforming. We compared durability of evaporation system and ultrasonic system for fuel injection.

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솔-젤 스핀 코팅에 의해 증착된 텅스텐 산화물 박막의 반응 온도에 따른 전기변색특성 연구 (The electrochromic properties of tungsten oxide thin films coated by a sol-gel spin coating under different reactive temperature)

  • 심희상;나윤채;조인화;성영은
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.128-128
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    • 2003
  • Electrochromism (EC) is defined as a phenomenon in which a change in color takes place in the presence of an applied voltage. Because of their low power consumption, high coloration efficiency, EC devices have a variety of potential applications in smart windows, mirror, and optical switching devices. An EC devices generally consist of a transparent conducting layer, electrochromic cathodic and anodic coloring materials and an ion conducting electrolyte. EC has been widely studied in transition metal oxides(e.g., WO$_3$, NiO, V$_2$O$\sub$5/) Among these materials, WO$_3$ is a most interesting material for cathodic coloration materials due to its lush coloration efficiency (CE), large dynamic range, cyclic reversibility, and low cost material. WO$_3$ films have been prepared by a variety of methods including vacuum evaporation, chemical vapor deposition, electrodeposition process, sol-gel synthesis, sputtering, and laser ablation. Sol-gel process is widely used for oxide film at low temperature in atmosphere and requires lower capital investment to deposit large area coating compared to vacuum deposition process.

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Magnetic Properties of Transition Metal-implanted ZnO Nanotips Grown on Sapphire and Quartz

  • Raley, Jeremy A.;Yeo, Yung-Kee;Hengehold, Robert L.;Ryu, Mee-Yi;Lu, Yicheng;Wu, Pan
    • Journal of Magnetics
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    • 제13권1호
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    • pp.19-22
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    • 2008
  • ZnO nanotips, grown on c-$Al_2O_3$ and quartz, were implanted variously with 200 keV Fe or Mn ions to a dose level of $5{\times}10^{16}cm^{-2}$. The magnetic properties of these samples were measured using a superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer. Fe-implanted ZnO nanotips grown on c-$Al_2O_3$ showed a coercive field width of 209 Oe and a remanent field of 12% of the saturation magnetization ($2.3{\times}10^{-5}emu$) at 300K for a sample annealed at $700^{\circ}C$ for 20 minutes. The field-cooled and the zero-field-cooled magnetization measurements also showed evidence of ferromagnetism in this sample with an estimated Curie temperature of around 350 K. The Mn-implanted ZnO nanotips grown on c-$Al_2O_3$ showed superparamagnetism resulting from the dominance of a spin-glass phase. The ZnO nanotips grown on quartz and implanted with Fe or Mn showed signs of ferromagnetism, but neither was consistent.