Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
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Preparation and Characterization of Nanocrystalline Spinel Ferrites by Chemical Co-precipitation

화학적 공침법을 이용한 침상형 페라이트 합성

  • Shen, Jiao-Wen (Department of Applied Environment Science, Center for Environment Studies, Kyung Hee University) ;
  • Lim, Yun-Hui (Department of Applied Environment Science, Center for Environment Studies, Kyung Hee University) ;
  • Jo, Young-Min (Department of Applied Environment Science, Center for Environment Studies, Kyung Hee University)
  • ;
  • 임윤희 (경희대학교 환경응용과학과 환경연구센터) ;
  • 조영민 (경희대학교 환경응용과학과 환경연구센터)
  • Received : 2010.12.21
  • Accepted : 2011.01.19
  • Published : 2011.04.10
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Abstract

In this work, nano-sized M-ferrites (M=Co, Ni, Cu, Zn) for the decomposition of carbon dioxide were synthesized by the chemical co-precipitation. From the thermogravimetric analysis, it was clear that the maximum weight loss of each sample took place below $350^{\circ}C$. High temperature calcination resulted in more systematic crystallines, smaller specific surface area and larger particle size. An analysis by FTIR in the range of $375{\sim}406cm^{-1}$ revealed the presence of chelates at the octahedral site, which implies the formation of spinel structure in the ferrites. The current work showed that a $500^{\circ}C$ is the optimum heat treatment temperature of metal ferrites for $CO_2$ decomposition reaction.

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.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국연구재단

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