자연환경에서 망간은 +2, +3, +4가의 다양한 산화수로 존재하며 환경적으로 중요한 여러 원소들과 활발한 산화/환원반응을 함으로써 원소의 지화학적 순환에 중요한 역할을 하고 있다. 특히 망간은 다양한 산화물로 존재하며 각각 특징적인 망간의 산화상태를 나타내고 있다. 망간산화물의 지화학적 특성, 즉 망간산화물의 용해도, 흡착력, 산화/환원 능력은 산화물을 구성하는 망간의 산화수에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 망간의 산화수를 결정하는 인자를 밝히는 것이 산화/환원에 민감한 여러 오염원소의 지화학적 거동을 예측하는 데 매우 중요하다. X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)은 고체상으로 존재하는 다양한 원소의 산화상태를 밝히는데 매우 유용한 도구이다. 본 연구에서 MnO, $Mn_2O_3$, $MnO_2$에 대한 망간의 산화수를 결정하기 위해 XPS $Mn2p_{3/2}$와 Mn3s 결합에너지 스펙트럼을 측정하여 기존에 보고 된 값들과 비교하였다. 망간산화물에 대한 $Mn2p_{3/2}$ 결합에너지는 MnO, 640.9 eV; $Mn_2O_3$, 641.5 eV; $MnO_2$, 641.8 eV로서, 망간의 산화수가 증가할수록 $Mn2p_{3/2}$ 의 결합에너지가 증가하는 것으로 나타났다. 시료준비 방법 중 하나인 Ar 에칭의 경우 시료 표면의 전자구조를 변화시킬 수 있는 가능성이 확인되었다.
한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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pp.137-138
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2002
The benefits of using DLC coatings on steel in dry sliding are well known. The present study has investigated the effects of using the same materials but in a boundary lubricated environment. Tribological tests were performed using a load-scanning device and a lubricant with an extreme-pressure (EP) additive. XPS and grazing incidence XRD are used for chemical analysis. The chemical composition of the resulting tribofilm is correlated to different friction behaviors and contact loads, and indicates that high loads are beneficial for formation of low friction tribofilm.
Two types of regularization method (singular system and HMP approaches) for generating depth-concentration profiles from angle-resolved XPS data were evaluated. Both approaches showed qualitatively similar results although they employed different numerical algorithms. The application of the regularization method to simulated data demonhstrates its excellent utility for the complex depth profile system . It includes the stable restoration of depth-concentration profiles from the data with considerable random error and the self choice of smoothing parameter that is imperative for the successful application of the regularization method. The self choice of smoothing parameter is based on generalized cross-validation method which lets the data themselves choose the optimal value of the parameter.
Sliding friction and wear tests for silicon nitride(Si$_3$N$_4$) was carried out with a ball-on-disk specimen configuration. The material used in this study was HIPed silicon nitride. The tests was carried out from room temperature to 1000"I with self mated couples of slicon nitride in laboratory air. Worn surfaces were observed by SEM and debris particles from worn surfaces were analyzed degree of oxidation by XPS. XPS.
Isopropylation of phenol with 2-propanol has been carried out over Na-exchanged ZSM-5 zeolites to determine the effect of catalyst acidity on phenol conversion and product selectivity. The acid type and strength of the catalyst such as Lewis, weak and strong Bronsted acid sites are measured by pyridine adsorbed XPS and the catalytic properties are interpreted in terms of the acid properties. The active site and mechanism for the reaction are suggested based on evidence of study from the reactant adsorbed FT-IR.
Chalcopyrite based (CIGS) thin films have considered to be a promising candidates for industrial applications. The growth of quality CIGS thin films without secondary phases is very important for further efficiency improvements. But, the identification of complex secondary phases present in the entire film is crucial issue due to the lack of powerful characterization tools. Even though X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and normal Raman spectroscopy provide the information about the secondary phases, they provide insufficient information because of their resolution problem and complexity in analyzation. Among the above tools, a normal Raman spectroscopy is better for analysis of secondary phases. However, Raman signal provide the information in 300 nm depth of film even the thickness of film is > $1{\mu}m$. For this reason, the information from Raman spectroscopy can't represent the properties of whole film. In this regard, the authors introduce a new way for identification of secondary phases in CIGS film using depth Raman analysis. The CIGS thin films were prepared using DC-sputtering followed by selenization process in 10 min time under $1{\times}10^{-3}torr$ pressure. As-prepared films were polished using a dimple grinder which expanded the $2{\mu}m$ thick films into about 1mm that is more than enough to resolve the depth distribution. Raman analysis indicated that the CIGS film showed different secondary phases such as, $CuIn_3Se_5$, $CuInSe_2$, InSe and CuSe, presented in different depths of the film whereas XPS gave complex information about the phases. Therefore, the present work emphasized that the Raman depth profile tool is more efficient for identification of secondary phases in CIGS thin film.
초박막 게이트 유전막 및 비휘발성 기억소자의 게이트 유전막으로 연구되고 있는 NO/$N_2$O 질화산화막 및 재산화질화산화막의 특성을 D-SIMS(dynamic secondary ion mass spectrometry), ToF-SIMS(time-of-flight secondary ion mass spectrometry), XPS(x-ray Photoelectron spectroscopy)으로 조사하였다. 시료는 초기산화막 공정후에 NO 및 $N_2$O 열처리를 수행하였으며, 다시 재산화공정을 통하여 질화산화막내 질소의 재분포를 형성토록 하였다. D-SIMS 분석결과 질소의 중심은 초기산화막 계면에 존재하며 열처리 공정에서 NO에 비해서 $N_2$O의 경우 질소의 분포는 넓게 나타났다. 질화산화막내 존재하는 질소의 상태를 조사하기 위하여 ToF-SIMS 및 XPS 분석을 수행한 결과 SiON, $Si_2$NO의 결합이 주도적이며 D-SIMS에서 조사된 질소의 중심은 SiON 결합에 기인한 것으로 예상된다. 재산화막/실리콘 계면근처에 존재하는 질소는 $Si_2$NO 결합형태로 나타나며 이는 ToF-SIMS로 얻은 SiN 및 $Si_2$NO 결합종의 분포와 일치하였다.
본 연구에서는 새집증후군 원인가스 중 하나인 벤젠 가스 흡착특성을 향상시키기 위하여 활성탄소섬유에 함산소불소화 처리를 실시하였다. 함산소불소화 처리된 활성탄소섬유 표면특성 및 기공특성은 X-선광전자분광기(XPS)와 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 분석을 통해 확인하였으며, 벤젠 가스 흡착 특성은 가스크로마토그래피(GC)로 평가하였다. XPS 결과로부터 불소분압이 증가함에 따라 활성탄소섬유 표면의 불소관능기가 증가함을 알 수 있었다. 함산소불소화 처리 후 모든 샘플의 비표면적은 감소하였으나, 불소 분압이 0.1 bar일 때 그 미세기공 부피비가 증가하였다. 함산소불소화 처리된 활성탄소섬유는 11 h 동안 100 ppm의 벤젠 가스를 모두 흡착하였으며, 이는 미처리 활성탄소섬유와 비교하여 벤젠 가스 흡착효율이 약 2배 향상됨을 알 수 있었다.
탈지과정을 거친 냉연 강판을 순수로 세정하는 과정에서 발생하는 rust와 이러한 rust 발생을 방지하기 위하여 0.05%(wt) $Na_5P_3O_{10}$ 용액으로 표면처리한 냉연 강판의 표면은 X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS) 방법으로 비교 분석하였다. Rust가 발생한 냉연 강판의 표면은 $Fe_2O_3$ 및 FeO, 그리고 $Fe(OH)_3$등으로 구성되는 산화층이 $1500{\AA}$정도의 두께로 존재함을 알 수 있었고, 한편 $Na_5P_3O_{10}$ 용액으로 표면처리한 냉연 강판의 표면은 $60{\AA}$정도의 인산염 피막이 얇은 Fe 산화층 위에 존재함으로써 보호 피막의 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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