• 제목/요약/키워드: metallic ion

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Contact Transfer Printing Using Bi-layer Functionalized Nanobio Interface for Flexible Plasmonic Sensing

  • Lee, Jihye;Park, Jiyun;Lee, Junyoung;Yeo, Jong-Souk
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.413-413
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    • 2014
  • In this paper, we present a fabrication method of functionalized gold nanostructures on flexible substrate that can be implemented for plasmonic sensing application. For biomolecular sensing, many researchers exploit unconventional lithography method like nanoimprint lithography (NIP), contact transfer lithography, soft lithography, colloidal transfer printing due to its usability and easy to functionalization. In particular, nanoimprint and contact transfer lithography need to have anti-adhesion layer for distinctive metallic properties on the flexible substrates. However, when metallic thin film was deposited on the anti-adhesion layer coated substrates, we discover much aggravation of the mold by repetitive use. Thus it would be impossible to get a high quality of metal nanostructure on the transferred substrate for developing flexible electronics based transfer printing. Here we demonstrate a method for nano-pillar mold and transfer the controllable nanoparticle array on the flexible substrates without an anti-adhesion layer. Also functionalization of gold was investigated by the different length of thiol applied for effectively localized surface plasmonic resonance sensing. First, a focused ion beam (FIB) and ICP-RIE are used to fabricate the nanoscale pillar array. Then gold metal layer is deposited onto the patterned nanostructure. The metallic 130 nm and 250 nm nanodisk pattern are transferred onto flexible polymer substrate by bi-layer functionalized contact imprinting which can be tunable surface energy interfaces. Different thiol reagents such as Thioglycolic acid (98%), 3-Mercaptopropionic acid (99%), 11-Mercaptoundecanoic acid (95%) and 16-Mercaptohexadecanoic acid (90%) are used. Overcoming the repeatedly usage of the anti-adhesion layer mold which has less uniformity and not washable interface, contact printing method using bi-layer gold array are not only expedient access to fabrication but also have distinctive properties including anti-adhesion layer free, functionalized bottom of the gold nano disk, repeatedly replicate the pattern on the flexible substrate. As a result we demonstrate the feasibility of flexible plasmonic sensing interface and anticipate that the method can be extended to variable application including the portable bio sensor via mass production of stable nanostructure array and other nanophotonic application.

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Grignard 시약과 브로모벤질과의 반응에서 첨가전이 금속이온의 영향 연구 (Effect of Transition Metal Ion on the Reaction of Benzylbromide with Grignard Reagent)

  • 김정균;고영심;윤웅찬;김민숙
    • 대한화학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.228-236
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    • 1993
  • Grignard 시약,CH_3$MgI와 브로모벤질과의 반응은 전자전달과정(SET)과 라디칼 이온쌍 중간체를 거쳐 생성되는 동종짝지음 생성물 bibenzyl을 주생성물로 이온성 공격에 의해 생성되는 교차짝지음 생성물, 에틸벤젠을 부생성물로 생성시키며 전이금속 불순물이 거의 제거된 순수 금속 Mg으로 CH_3$MgI을 제조하였을 때 그 비는 78:22이었다. 그러나 실험실용 금속 Mg을 사용하였을 때 그 비는 감소하여 67:33이었으며 이 비는 촉매량으로 첨가시킨 $FeCl_3$ 양의 증가로 더욱 감소되어 최고 20:80 비로 Fe 이온은 이온성 교차생성물, 에틸벤젠을 주생성물로 유도하였으며 이러한 반응결과는 좋은 수소원자주게로 디이소프로필 에테르를 디에틸 에테르 대신 용매를 사용하였을 때에도 큰 변화가 관찰되지 않았다. 이러한 관찰은 Grignard 시약과 유기할로겐 화합물이나 카르보닐 화합물과의 반응에서 촉매 양의 전이금속염이 전자전달과정 속도를 증가시켜 동종짝지음 이합체 생성물의 증가를 일으키는 보고와 반대의 경향을 보인다. 이러한 촉매량의 $FeCl_3$ 첨가가 CH_3$MgI의 이온성 공격의 증가와 그에 따른 교차짝지음 생성물의 증가로 유도하는 것은 브로모벤질과 반응 중 생성된 Fe 종과의 착화합물 형성에 의해 벤질탄소-브롬 결합이 CH_3$MgI의 탄소음이온 공격에 대해 반응성이 증가되는 것으로 설명하였다. 이러한 설명은 2-페닐-1-브로모에탄의 CH_3$MgI와의 반응연구에서 관찰된 반응성 결여가 뒷받침하고 있다.

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Microstructure and Characterization of Ni-C Films Fabricated by Dual-Source Deposition System

  • Han, Chang-Suk;Kim, Sang-Wook
    • 한국재료학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.293-297
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    • 2016
  • Ni-C composite films were prepared by co-deposition using a combined technique of plasma CVD and ion beam sputtering deposition. Depending on the deposition conditions, Ni-C thin films manifested three kinds of microstructure: (1) nanocrystallites of non-equilibrium carbide of nickel, (2) amorphous Ni-C film, and (3) granular Ni-C film. The electrical resistivity was also found to vary from about $10^2{\mu}{\Omega}cm$ for the carbide films to about $10^4{\mu}{\Omega}cm$ for the amorphous Ni-C films. The Ni-C films deposited at ambient temperatures showed very low TCR values compared with that of metallic nickel film, and all the films showed ohmic characterization, even those in the amorphous state with very high resistivity. The TCR value decreased slightly with increasing of the flow rate of $CH_4$. For the films deposited at $200^{\circ}C$, TCR decreased with increasing $CH_4$ flow rate; especially, it changed sign from positive to negative at a $CH_4$ flow rate of 0.35 sccm. By increasing the $CH_4$ flow rate, the amorphous component in the film increased; thus, the portion of $Ni_3C$ grains separated from each other became larger, and the contribution to electrical conductivity due to thermally activated tunneling became dominant. This also accounts for the sign change of TCR when the filme was deposited at higher flow rate of $CH_4$. The microstructures of the Ni-C films deposited in these ways range from amorphous Ni-C alloy to granular structures with $Ni_3C$ nanocrystallites. These films are characterized by high resistivity and low TCR values; the electrical properties can be adjusted over a wide range by controlling the microstructures and compositions of the films.

질소-주게 합성수지를 이용한 U(VI), Ca(II) 및 Lu(III) 금속 이온들에 관한 연구 (A Study on the U(VI), Ca(II) and Lu(III) Metal Ions Utilizing Nitrogen-Donator Synthetic Resin)

  • 정만태
    • 환경위생공학
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    • 제15권1호
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    • pp.25-33
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    • 2000
  • 1%, 2%, 10%, 및 20%의 가교도를 갖는 클로로메틸화된 1,4-divinyl benzene에 1-aza-15-crown-5 거대고리 ligand를 치환반응으로 결합시키고, 이들 수지로부터 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수 크기에 따른 흡착특성을 조사하였다. 금속이온들은 pH 4 이상에서 우라늄과 칼슘 이온들은 루테튬 이온보다 큰 흡착률을 보였으며, 금속이온들의 흡착 평형시간은 약 2 시간이었다. 한편, ethanol 매질에서의 흡착선택성은 $UO_2^{2+}>Ca^{2}>Lu^{3+}$ 이었고, 흡착력은 1%, 2%, 10%, 20%의 가교도 순 이었으며, 용매의 유전상수(물 : 78.54, 메탄올 : 32.63, 에탄올 : 24.30) 크기에 반비례하였다. 컬럼에서 1%의 가교도를 가진 수지와 금속이온들을 흡착시킨 후 용리액으로 pH2.5 $HNO_3$을 사용하여 각각 분리할 수 있었다.

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Spinel 유화물 $Ni_xFe_{1-x}Cr_2S_4(X = 0.05, 0.1, 0.2)$의 초거대자기저항(CMR)현상에 관한 연구 (Colossal Magnetoresistance in Chalcogenide Spinels $Ni_xFe_{1-x}Cr_2S_4(X = 0.05, 0.1, 0.2)$)

  • 박재윤
    • 한국자기학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.151-156
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    • 2001
  • 최근 망간산화물 Ln$_{1-x}$A$_{x}$MnO$_3$(Ln=La, Pr, Nd등의 lanthannide; A=Ca, Sr, Ba, Pb 등의 +2가 이온)는 초거대자기저항(CMR) 특성으로 많은 연구그룹의 주목을 받고 있다. 그런데 chalcogenide spinels에서도 CMR특성이 관측되는 것으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 chalcogenide Ni$_{x}$Fe$_{1-x}$Cr$_2$S$_4$에서 Ni이온이 CMR 특성에 미치는 효과를 X선 회절 실험, 자기저항측정, 그리고 Mossbauer 분광실험으로 조사하였다. 그 결과 Ni이온의 치환은 Jahn-Teller distortion을 심화시키고, 또한 T$_{c}$ 값에 증가를 초래하여 CMR현상에 영향을 준다. T$_{c}$ 부근에서 일어나는 CMR현상은 망간산화물에서의 $Mn^{3+}$$Mn^{4+}$ 사이의 이중교환상호작용과는 다르게 동적 Jahn-Teller효과에 기인한 도체-반도체전이와 자기장하에서 절반 금속성의 에너지밴드구조를 갖는 시료의 스핀편향에 의한 전도현상 그리고 자기구역의 정렬에 의하여 발생되는 것으로 나타났다.

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A Study on the Recovery of Li2CO3 from Cathode Active Material NCM(LiNiCoMnO2) of Spent Lithium Ion Batteries

  • Wang, Jei-Pil;Pyo, Jae-Jung;Ahn, Se-Ho;Choi, Dong-Hyeon;Lee, Byeong-Woo;Lee, Dong-Won
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.296-301
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    • 2018
  • In this study, an experiment is performed to recover the Li in $Li_2CO_3$ phase from the cathode active material NMC ($LiNiCoMnO_2$) in waste lithium ion batteries. Firstly, carbonation is performed to convert the LiNiO, LiCoO, and $Li_2MnO_3$ phases within the powder to $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO. The carbonation for phase separation proceeds at a temperature range of $600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$ in a $CO_2$ gas (300 cc/min) atmosphere. At $600{\sim}700^{\circ}C$, $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO are not completely separated, while Li and other metallic compounds remain. At $800^{\circ}C$, we can confirm that LiNiO, LiCoO, and $Li_2MnO_3$ phases are separated into $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO phases. After completing the phase separation, by using the solubility difference of $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO, we set the ratio of solution (distilled water) to powder after carbonation as 30:1. Subsequently, water leaching is carried out. Then, the $Li_2CO_3$ within the solution melts and concentrates, while NiO, MnO, and CoO phases remain after filtering. Thus, $Li_2CO_3$ can be recovered.

Pd 촉매의 부분 산화 조절을 이용한 SnO$_2$박막 센서의 CH$_4$감도 변화 연구 (The effect of initial Pd catalyst oxidation stale on CH$_4$sensitivity of SnO$_2$thin film sensor)

  • 최원국;조정;조준식;송재훈;정형진;고석근
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.45-49
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    • 1999
  • 이온빔 보조 증착법을 이용하여 제작한 $SnO_2$박막을 기저 물질로한 가연성 센서에 catalyst로 ultra-thin Pd layer를 이온빔 스퍼터링으로 흡착시켰다. 가연성 기체의 센싱 메카니즘에서 Pd 촉매의 역할을 정확하게 조사하기 위해서 진공 및 공기 상에서 annealing 함으로서 Pd 촉매의 초기 산화 상태를 조절하였다. 촉매가 순수한 금속 Pd 클러스터 상태로 존재하는 $SnO_2$센서의 경우에는 PdO 클러스터가 있는 것에 비해 높은 감응성을 보였다. 이것은 PdO 클러스터가 표면 acceptor로 작용을 하는 것으로 생각되며 $SnO_2$로 부터 Pd sub-channel을 통해 전자를 받아 센서의 감도를 낮추고 응답시간을 늦추는 것으로 생각된다.

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볏짚 잿물 매염에 의한 소목 염색에서 명반 첨가가 색상변화에 미치는 영향 (Effect of Aluminum Potassium Sulfate Addition on the Color Change in Caesalpinia Sappan Dyeing by Rice Straw Ash Solution)

  • 서희성;전동원;김종준
    • 한국의류학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.1465-1474
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    • 2005
  • The primary purpose of this study is to investigate the differences in the characteristics of the mordants, synthetic aluminum mordants and ash solutions as natural mordants, used in Caesalpinia sappan dyeing. By introducing aluminum potassium sulfate in the ash solutions, the behavior of the aluminum in the ash solutions were observed. In the rice straw ash solutions, adjusted to the levels of pH6 and pH10, the aluminum potassium sulfate was introduced to achieve various concentration levels. From the analysis of the ash solution of pull, $K^+$ and $Na^+$ ion concentrations were found to be extremely high, while $Al^+$ ion concentration was 0. The color development in the Caesalpinia sappan dyeing by ash solution mordanting was found to be mainly governed not by the mordanting actions of the metallic ions but by those of alkali components. In the case of cotton, the application of pH10 ash solution promoted reddish color development compared to the case of non-mordanting, regardless of the aluminum potassium sulfate addition. In the case of silk, the application of pH10 ash solution increased a* value and decreased b* value compared to the case of non-mordanting.

2006 ~ 2008년 황사기간 중 천안시 대기 입자의 특성 변화 (Changes in aerosol characteristics during 2006 ~ 2008 Asian dust events in Cheonan, Korea)

  • 오세원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1642-1647
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    • 2009
  • 황사기간 중 천안시 대기 입자의 특성 변화를 파악하기 위해, Cascade Impactor를 장착한 High Volume Air Sampler를 이용하여 대기 시료를 채취하여, 대기 입자의 입경별 질량농도 및 이온, 금속 성분의 농도를 황사기간과 비황사기간에 비교 측정하였다. 황사기간 중 일평균 TSP, PM10, PM2.5 평균 농도가 각각 214.9, 160.3, 95.9${\mu}\;g/m^3$으로, 비황사기간에 비해 각각 평균 3.08, 2.58, 1.95배 증가하였으며, 최대 농도는 TSP, PM10, PM2.5가 각각 850.1, 534.4, 233.3${\mu}\;g/m^3$으로, 비황사기간에 비해 각각 12.19, 8.60, 4.76배까지 증가하였다. 황사기간 중 농도의 증가는 미세입자보다는 조대입자에서 현저하였으며, 미세입자와 조대입자 모두 수용성 이온성분의 증가는 미미한 반면, 토양의 주요 구성 성분인 Fe, Al, Ti의 증가가 뚜렷이 관측되어, 토양구성 금속성분이 황사기간 중 입자 농도 증가의 주요원인 물질임을 확인할 수 있었다.

규소(IV)가 함유된 염산용액으로부터 침전법에 의한 고순도 니켈(II)화합물의 회수 (Recovery of Pure Ni(II) Compound by Precipitation from Hydrochloric Acid Solution Containing Si(IV))

  • 문현승;송시정;;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권6호
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    • pp.36-42
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    • 2021
  • 폐리튬이온배터리에 함유된 유가금속을 회수하기 위해 고온에서 용융환원처리한다. 용융환원된 금속상을 염산용액으로 침출한 다음 용매추출과 침전으로 유가금속을 분리한 여과액에는 니켈(II)과 미량의 규소(IV)가 함유되어 있다. 여액으로부터 고순도 니켈화합물을 회수하기 위해 흡착법에 의한 규소(IV)의 분리와 니켈(II)의 선택적 침전에 대해 조사했다. Polyacrylamide는 규소(IV)를 선택적으로 흡착했으나 용액의 점도 역시 증가하여 여과가 어렵다. 침전제로 탄산나트륨을 첨가하면 니켈(II)과 미량의 규소(IV)가 공침되었다. 반면 옥살산나트륨은 상온에서 니켈(II)만을 선택적으로 침전시켜 순도 99.99% 이상의 니켈옥살산염 결정상을 회수할 수 있었다.