The extended $H{\ddot{u}}ckel$ method is employed to analyze the interaction of carbon monoxide with the TiC(001) surfaces, both perfect and containing carbon vacancies. CO exhibits a similar ${\sigma}$-donation interaction for both $Ti_{25}C_{25}$ and $Ti_{25}C_{23}$ clusters, as deduced from the fact that the populations of the CO $5{\sigma}$ orbital are identical upon adsorption, but it bonds more strongly with the $Ti_{25}C_{23}$ than with the $Ti_{25}C_{25}$ because the metal d electron density in $Ti_{25}C_{23}$ provides ${\pi}$ back-bonding interactions with CO that are absent in $Ti_{25}C_{25}$. This work suggests that a difference in reactivity toward CO of stoichiometric TiC and TiC with carbon defects is connected with the occupancy of $2{\pi}^*$ orbitals that leads to a significant weakening of the C-O bond.

We presented a mapping the work function of the vanadium pentoxide ($V_2O_5$) nanonet structures by scanning Kelvin probe microscopy (SKPM). In this measurement, the $V_2O_5$ nanonet was self-assembled via dropping the solution of $V_2O_5$ nanowires (NWs) onto the $SiO_2$ substrate and drying the solvent, resulting in the networks of $V_2O_5$ NWs. We found that the SKPM signal as a surface potential of $V_2O_5$ nanonet is attributed to the contact potential difference (CPD) between the work functions of the metal tip and the $V_2O_5$ nanonet. We generated the histograms of the CPD signals obtained from the SKPM mapping of the $V_2O_5$ nanonet as well as the highly ordered pyrolytic graphite (HOPG) which is used as a reference for the calibration of the SKPM tip. By using the histogram peaks of the CPD signals, we successfully estimated the work function of ~5.1 eV for the $V_2O_5$ nanonet structures. This work provides a possibility of a nanometer-scale imaging of the work function of the various nanostructures and helps to understand the electrical characteristics of the future electronic devices.

본 연구는 그래핀과 유사한 2차원 붕소-질소(BN)와 알루미늄-질소(AlN) 시트에 여러 대기 유해 가스($CO_x$, $NO_x$, $SO_x$)가 흡착될 때의 구조적 특징과 결합에너지를 밀도 범함수 이론(DFT)과 MP2 방법을 사용하여 연구하였다. 분자 구조는 $B3LYP/6-31G^{**}$와 $CAM-B3LYP/6-31G^{**}$이론 수준에서 최적화하고, 진동 주파수를 계산하여 열역학적으로 가장 안정한 분자 구조를 확인하였다. 결합에너지는 $MP2/6-31G^{**}$ 이론 수준에서 한 점(single point) 에너지를 계산하고, 영점 진동에너지(ZPVE)와 바탕집합 중첩에러(BSSE)를 모두 보정하였다. BN 시트에 가스의 흡착은 모두 물리흡착으로 예측되었으며, AlN 시트에 대한 가스 흡착은 $CO_x$나 $NO_x$에 대해서는 물리흡착이 그리고 $SO_x$에 대해서는 화학 흡착이 일어날 것으로 예측되었다.

Solvolyses with the reaction center being the sulfur of 4-(chlorosulfonyl)biphenyl ($C_6H_5C_6H_4SO_2Cl$, 1) was studied under solvolytic conditions and the extended Grunwald-Winstein equation was applied. The thirty five kinds of solvents gave a reasonable extended Grunwald-Winstein plot with a correlation coefficient (R) of 0.940. The sensitivity values (l = 0.60 and m = 0.47) of 1 were smaller than those obtained for benzenesulfonyl chloride ($C_6H_5SO_2Cl$, 2; l = 1.10 and m = 0.61) proposed to undergo dissociative $S_N2$ mechanism. These l and m values for the solvolyses of 1 can be considered to support a $S_N2$ pathway with some ionization reaction. The activation parameters, ${\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$, were determined and they are also in line with values expected for a bimolecular reaction. The kinetic solvent isotope effect (KSIE) of 1.26 is also in accord with a bimolecular mechanism, probably assisted by general-base catalysis.

Formation of Au particles in nonstoichiometric $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$) oxide from aniline + hydrochloric acid mixtures and chloroauric acid in the ratios 30 : 1; 60 : 1; 90 : 1 (S1-S3) by volume and 0.01 mol of copper acetate, $Cu(OCOCH_3)_2.H_2O$, in each case is performed by sol-gel growth. Powder x-ray diffraction (XRD) results show Au particles are dispersed in tetragonal nonstoichiometric dicopper (I) dicopper (II) oxides, $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$). Average crystallite sizes of Au particles determined using Scherrer equation are found to be in the approximate ranges ${\sim}85-140{\AA}$, ${\sim}85-150{\AA}$ and ${\sim}80-150{\AA}$ in S1-S3, respectively which indicate the formation of Au nano-micro size particles in $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$) oxides. Hysteresis behaviour at 300 K having low loop areas and magnetic susceptibility values ${\sim}5.835{\times}10^{-6}-9.889{\times}10^{-6}emu/gG$ in S1-S3 show weakly ferromagnetic nature of the samples. Broad and isotropic electron paramagnetic resonance (EPR) lineshapes of S1-S4 at 300, 77 and 8 K having $g_{iso}$-values ${\sim}2.053{\pm}0.008-2.304{\pm}0.008$ show rapid spin-lattice relaxation process in magnetic $Cu^{2+}$ ($3d^9$) sites as well as delocalized electrons in Au ($6s^1$) nano-micro size particles in the $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$) oxides. Broad and weak UV-Vis diffuse reflectance optical absorption band ~725 nm is assigned to $^2B_{1g}{\rightarrow}^2A_{1g}$ transitions, and the weak band ~470 nm is due to $^2B_{1g}{\rightarrow}^2E_g$ transitions from the ground state $^2B_{1g}$(${\mid}d_{x^2-y^2}$>) of $Cu^{2+}$ ($3d^9$) ions in octahedral coordination having tetragonal distortion.

이 연구에서는 대학 신입생을 대상으로 고등학교에서 화학II 선택과목 이수가 대학 일반화학에서 전기화학 관련 개념을 이해하는데 미치는 영향과 개념 변화 유형을 알아보았다. 고등학교에서 화학II 이수 여부에 따라 전기화학 관련 개념의 이해에 유의미한 차이가 있었다. 화학전지의 구별, 전극의 구별, 그리고 전류의 생성과 흐름에 관한 개념의 이해에서 차이가 크게 나타났으나 염다리의 역할, 표준 반쪽 전지의 필요성에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 화학전지의 생성물과 전지 전위의 예측에서는 화학II를 이수하지 않은 학생 그룹에서 일반화학 수강 후에 개념 이해의 향상이 크게 나타났다. 고등학교에서 전기화학의 기본 개념의 학습이 대학 일반화학에서 전기화학 관련 개념의 이해에 영향을 미치고 있었으나 일반화학을 수강하더라도 몇 가지 관련 개념의 정확한 이해에는 많은 어려움을 가지고 있음을 알 수 있었다. 이의 해결을 위해서는 전기화학의 기본 개념에 대하여 보다 정확한 내용의 교육이 이루어질 필요가 있고, 고등학교에서 미리 학습하지 못한 학생들을 위한 적절한 보충 학습을 해야 할 필요성이 있다.