• 한국세라믹학회지
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• 제56권5호
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• pp.474-482
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• 2019

Chromium-doped zinc ferrite nanoparticles with the general formula Cr_yZnFe_2-yO₄ (y = 0, 0.025, 0.05, 0.075, and 0.1) were synthesized by a surfactant-assisted chemical co-precipitation route using metal nitrate salt precursors. The phase purity and structural parameters were determined by powder X-ray diffraction. The concentration of Cr³⁺ doped into ZnFe₂O₄ (ZF) noticeably affected the crystallite size, which was in the range of 22 nm to 36 nm, and all samples showed a single cubic spinel structure without any secondary phase or impurities. The lattice parameter, X-ray density, and skeletal density increased with an increase in the Cr-doping concentration; on the other hand, a decreasing trend was observed for the particle size and porosity. The influence of Cr³⁺ substitution on ZF magnetic properties were studied under an applied field of 15 kOe. The overall results revealed that the incorporation of a small amount of Cr dopant changed the structural, electrical, and magnetic properties of ZF.

• Advances in nano research
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• 제12권4호
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• pp.415-426
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• 2022

Nickel substituted cobalt-zinc ferrite nanoparticles with composition Co_0.5Zn_0.5Ni_xFe_2-xO₄ (x = 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) were synthesized using a wet chemical method named citrate precursor method. Various characterizations of the prepared nanoferrites were done using X-ray powder diffractometry (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), UV visible spectroscopy and Fourier transform spectroscopy technique (FT-IR). XRD confirmed the formation of cubic spinel structure of the samples with single phase having one characteristic peak at (311). The value of optical band gap (E_g) was found to decrease with Ni substitution and have values in the range 2.30eV to 1.69eV. A Fenton-type system was created by photocatalytic activity using source of visible light for removal of methylene blue dye. Observations revealed increase in the degradation of methylene blue dye with increasing nickel content in the samples. The degradation percentage was increased from 77.32% for x = 0.25 to 90.16% for x = 1.0 in one hour under the irradiation of visible light. Also, the degradation process was found to have pseudo first order kinetics model. Hence, it can be observed that synthesized nickel doped cobalt-zinc ferrites have good capability for water purification and its degradation efficiency enhanced with increase in nickel concentration.

• Journal of Magnetics
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• 제11권1호
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• pp.51-54
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• 2006

Variation of magnetic properties through Cr substitution for Co in inverse-spinel $CoFe_2O_4$ has been investigated by vibrating-sample magnetometry (VSM) and conversion electron $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy (CEMS). $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ samples were prepared as thin films by a sol-gel method. The lattice constant of the $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ samples was found to remain unchanged, explainable in terms of a reduction of tetrahedral $Fe^{3+}$ ion to $Fe^{2+}$ due to substitution of $Cr^{3+}$ ion into octahedral $Co^{2+}$ site. The existence of the tetrahedral $Fe^{2+}$ ions in $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ was confirmed by CEMS analysis. Room-temperature magnetic hysteresis curves for the $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ films measured by VSM revealed that the saturation magnetization $M_s$ increases by Cr doping. The $M_s$ is maximized when x = 0.1 and decreases for higher x but is still bigger than that of $CoFe_2O_4$. The increase of $M_s$ can be explained partly by the reduction of the tetrahedral $Fe^{3+}$ ion to $Fe^{2+}$.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.185-189
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• 2011

본 연구에서는 화학적 공침법을 적용하여 가스상 이산화탄소 분해를 위한 나노크기의 M-페라이트(M=Co, Ni, Cu, Zn)를 제조하였다. 열중량 분석 결과, 시험제조한 모든 시료의 최고 무게 감소율은 $350^{\circ}C$ 미만에서 발생하였다. 소성온도가 증가할수록 결정형은 우수하여 표면촉매활성화를 기대할 수 있지만, 입자결정의 크기가 크고, 비표면적이 낮은 페라이트가 합성됨을 알 수 있었다. FT-IR 분석으로부터 $375{\sim}406cm^{-1}$의 범위에서 octahedral site에 착화물이 존재함을 확인 할 수 있었으며, 이는 페라이트 내 스피넬 구조가 형성되어 있음을 보여주는 것이라고 믿는다. 본 연구로부터 얻은 이산화탄소 분해반응을 위한 금속페라이트의 최적 열처리 온도는 $500^{\circ}C$인 것으로 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제5권6호
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• pp.928-936
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• 1995

원료$(NiO,\;CuO,\;ZnO,\;Fe_{2}O_{3})$를 사용하여 원하는 조성의 NiCuZn Ferrite 를 제조하기 위해서는, 가능한 고농도 원료슬러리를 균일 혼합 및 효율적인 분쇄를 하여야 한다. 본 연구에서는 습식 볼밀을 사용하여 혼합원료 입자들의 분산상태를 유지하며, 최적의 혼합 및 분쇄조건을 확립하고자 한다. 먼저 혼합원료의 분산특성을 조사한 후, 볼밀링시 사용하고자 하는 pH 영역을 결정하고, 이 때 사용 가능한 분산제를 선택하였다. 또한, 분산제의 양, 분쇄시간, 볼밀링 가능한 슬러리의 농도 등을 조사하였다. 혼합원료의 분산거동을 조사한 결과, 혼합 및 분쇄할 때 음이온성 고분자전해질(poly acrylic ammonium salt)이 적절한 분산제였으며, 분산제 양은 0.7 wt%가 적절하였다. 이 때 최적 볼밀링 시간은 18시간이었으며 볼밀링이 가능한 슬러리의 최대 농도는 약 55 vol%이었다. 혼합원료 30 vol%슬러리에 음이온성 고분자전해질을 0.7 wt% 첨가하여 18시간 볼밀링한 결과, 혼합원료의 평균입자경은 약 $0.54\mu\textrm{m}$, 비표면적은 $12.92m^{2}/cc$이었다. 이를 $700^{\circ}C$에서 3시간 동안 하소하면 단일상의 NiCuZn Ferrite가 얻어졌다.

• 한국자기학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-18
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• 1997

기본 조성 N $i_{0.18}$Z $n_{0.68}$C $u_{0.14}$F $e_{2}$ $O_{4}$와 N $i_{0.14}$Z $n_{0.64}$C $u_{0.22}$F $e_{2}$ $O_{4}$ 및 N $i_{0.24}$Z $n_{0.64}$C $u_{0.12}$F $e_{2}$ $O_{4}$에 입계의 고저항층을 형성하고 소결을 촉진시키기 위해서 0.1 mol %의 Ca $Co_{3}$와 입자의 성장을 촉진시키고 높은 투자율을 얻을 목적으로 $V_{2}$ $O_{5}$를 0.04 mol% 첨가하였다. 이들 원료들을 혼합한 후 950 .deg. C에서 3시간 하소 과정을 거친후 ball mill해서 toroid 시편을 만들고 1030 .deg. C, 1050 .deg. C 및 1070 .deg. C 에서 2시간 동안 공기중에서 소결 시켰다. Raw material의 조성비 변화 및 소결 온도 변화에 따른 여러 가지 물리적 특성들을 조사하였다. X-선 회절 분석 결과 이들 시편들이 spinel 구조를 이루고 있음을 확인하였고 금속현미경으로 측정한 결정 입자의 크기는 6 .mu. m ~ 16 .mu. m 이었다. 초투자율, 자기 유도는 소결 온도가 1030 .deg. C에서 1050 .deg. C로 증가함에 따라 증가하였고 Q factor와 보자력은 감소하였다. 보자력과 큐리온도는 각각 0.17 Oe 및 220 .deg. C 근처로 모든 시편들에서 거의 비슷하였다. 본 시편의 사용 주파수 범위는 0.4 ~ 20 MHz로 확인되었으며, 소결 온도 1050 .deg.C와 기본 조성 N $i_{0.14}$Z $n_{0.64}$C $u_{0.22}$F $e_{2}$ $O_{4}$ 에서 다른 사람들 보다 더욱 더 우수한 자기유도값(B, $B_{m}$ )을 얻을 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제9권2호
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• pp.78-84
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• 1999

고온연소합성법(self-propagating high temperature synthesis)을 이용하여(Ni, Zn)Fe2O4 분말을 제조하고 초기 분말의 크기와 산소압에 따른 생성물의 미세조직과 자기적 특성을 조사하였다. (Ni, Zn) 페라이트 분체는 다양한 입도의 Fe, Fe2O3, NiO, ZnO의 원료 분말을 n-hexane 용액에서 습식으로 spex mill을 사용하여 5분 혼합하고 12$0^{\circ}C$ 진공로에서 24시간 건조한 후 0.5~10기압의 산소압에서 고온연소합성 반응으로 제조하였다. 성형 압력이 없는 경우 평균 연소온도와 연소속도는 최대 약 125$0^{\circ}C$와 9.8mm/sec였으며 산소압과 ZnO입도가 감소하면 감소하였다. 고온연소합성된 시료는 다공질 구조를 갖고 있으며 X-선 회절 시험으로 시편들의 spinel구조를 관찰하였다. ZnO입도와 산소압이 증가하면 보자력, 최대자화, 잔류자화, 각형비 및 큐리 온도는 각각 13.24Oe, 43.88emu/g, 1.27emu/g, 0.0034emu/gOe, 37.8$^{\circ}C$에서 11.83Oe, 68.87emu/g, 1.23emu/g, 0.00280emu/gOe, 439.$^{\circ}C$와 7.99Oe, 75.84emu/g, 0.791emu/g, 0.001937emu/gOe, 53.8$^{\circ}C$로 변화하였다. 산소압에 따른 겉보기 활성화에너지를 고려하면 페라이트의 연소합성 반응은 ZnO입도와 산소압에 크게 의존한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.32-38
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• 2004

Thermal behaviors of $(Cu_{0.5}Mn_{0.5})Fe_2O_4$, prepared by a solid method, were investigated for $H_2$ production by a thermochemical cycle. The thermal reduction of $(Cu_{0.5}Mn_{0.5})Fe_2O_4$ started from $300^\circ{C}$ and the weight loss was 1.3 wt% up to 1200. XRD shows the prepared ferrite has the spinel structure with a lattice constant of $8.414{\AA}$ and changed to the oxygen deficient structure by thermal reduction. Oxygen and hydrogen can be separately produced by the cycles of thermal reduction and water oxidation of the oxygen deficient ferrite.

• Journal of Magnetics
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• 제14권2호
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• pp.75-79
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• 2009

Nickel (Ni) and ferrite ($Fe_3O_4$, $NiFe_2O_4$) nanoparticles were synthesized by LGC using both wire feeding (WF) and micron powder feeding (MPF) systems. Phase evolution and magnetic properties were then investigated. The Ni nanopowder included magnetic-ordered phases. The LGC synthesis yielded spherical particles with large coercivity while the abnormal initial magnetization curve for Ni indicated a non-collinear magnetic structure between the core and surface layer of the particles. Since the XRD pattern cannot actually distinguish between magnetite ($Fe_3O_4$) and maghemite (${\gamma}-Fe_2O_3$) as they have a spinel type structure, the phase of the iron oxide in the samples was unveiled by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. The synthesized Ni-ferrite consisted of single domain particles, including an unusual ionic state. The synthesized nanopowder bore an active surface due to the defects that affected abnormal magnetic properties.

• Journal of Magnetics
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• 제18권1호
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• pp.26-29
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• 2013

$Mn_xFe_{3-x}O_4$ powders have been fabricated by using sol-gel methods; their crystallographic and magnetic properties were investigated by using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy, and vibrating sample magnetometer. The $Mn_xFe_{3-x}O_4$ ferrite powders annealed at $500^{\circ}C$ had a single spinel structure regardless of the $Mn^{2+}$-doping amount and their lattice constants became larger as the $Mn^{2+}$ concentration was increased. Their Mossbauer spectra measured at room temperature were fitted with 2 Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of Fe ions, which made them ferrimagnetic. The magnetic behavior of $Mn_xFe_{3-x}O_4$ powders showed that the $Mn^{2+}$-doping amount made their saturation magnetization increase, but there were no severe effects on their coercivities. The saturation magnetization of the $Mn_xFe_{3-x}O_4$ powder varied from 38 emu/g to 70.0 emu/g and their minimum coercivity was 111.1 Oe.