Layered $Li_{1.2}(Fe_{0.16}Mn_{0.32}Ni_{0.32})O_2$ was prepared by the mixed hydroxide method at various temperatures. Xray diffraction (XRD) pattern shows that this material has a ${\alpha}-NaFeO_2$ layered structure with $R{\bar{3}}m$ space group and that cation mixing is reduced with increasing synthesis temperature. Scanning electron microscopy (SEM) reveals that nano-sized $Li_{1.2}(Fe_{0.16}Mn_{0.32}Ni_{0.32})O_2$ powder has uniform particle size distribution. X-ray absorption near edge structure (XANES) analysis is used to study the local electronic structure changes around the Mn, Fe, and Ni atoms in this material. The sample prepared at $700^{\circ}C$ delivers the highest discharge capacity of 207 $mAhg^{-1}$ between 2-4.5 V at 0.1 $mAcm^{-2}$ with good capacity retention of 80% after 20 cycles.
Tsedenbal, Bulgan;Lee, Ji Eun;Huh, Seok Hwan;Koo, Bon Heun;Lee, Chan Gyu
한국재료학회지
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제30권9호
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pp.447-452
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2020
In this work, α-Fe2O3 nanocrystals are synthesized by co-precipitation method and used as adsorbent to remove Cr6+, Cd2+, and Pb2+ from wastewater at room temperature. The prepared sample is evaluated by XRD, BET surface area, and FESEM for structural and morphological characteristics. XRD patterns confirm the formation of a pure hematite structure of average particle size of ~ 40 nm, which is further supported by the FESEM images of the nanocrystals. The nanocrystals are found to have BET specific surface area of ~ 39.18 m2 g-1. Adsorption experiments are carried out for the different values of pH of the solutions, contact time, and initial concentration of metal ions. High efficiency Cr6+, Cd2+, and Pb2+ removal occur at pH 3, 7, and 5.5, respectively. Equilibrium study reveals that the heavy metal ion adsorption of the α-Fe2O3 nanocrystals followed Langmuir and Freundlich isotherm models. The Cr6+, Cd2+, and Pb2+ adsorption equilibrium data are best fitted to the Langmuir model. The maximum adsorption capacities of α-Fe2O3 nanocrystals related to Cr6+, Cd2+, and Pb2+ are found to be 15.15, 11.63, and 20 mg g-1, respectively. These results clearly suggest that the synthesized α-Fe2O3 nanocrystals can be considered as potential nano-adsorbents for future environmental and health related applications.
In the present study, the reduction-diffusion method was employed to produce Sm-Fe alloy powder. It was confirmed that the amount of unreacted ${\alpha}-Fe$ in $Sm_2Fe_{17}$ matrix gradually decreased as the percentage of $Sm_2O_3$ increased. $Sm_2Fe_{17}$ single-phase powder was produced by the reduction-diffusion method with 40% excess $Sm_2O_3$. The Ca and Oxygen contents of the powder were approximately 300 ppm and 1600 ppm, respectively, after washing and acid treatment. By a subsequent nitrogenation, $Sm_2Fe_{17}N_x$ magnetic powders were produced. The coercivity of the powder increased with decreasing of the particle size by ball milling, and the highest coercivity of 2850 Oe was obtained after milling for 10 hours.
국내 부존의 함티탄자철광으로 부터 천연 rutile 광의 대체를 위한 합성 rutile의 제조 및 고순도 철산화물을 제조할 수 있는 새로운 공정개발과 아울러 황산암모늄을 황산화제로 사용할 수 있는 새로운 용도개발의 가능성을 조사키 위해 함티탄자철광과 황산암모늄의 반응을 시도하였다. 그 결과 적절한 황산화 반응조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 반응시간 2.5h, 시료 함티탄자철광에 대한 황산암모늄의 무게비 11.0 그리고 시료ilmenite의 입도 -250 mesh였다. 이 조건에서 얻어진 황산화된 함티탄자철광을 물로 침출시켜 90.4%의 $TiO_2$와 85.3%의 Fe를 함티탄자철광으로 부터 추출하였다. 이 추출 용액으로 부터 제조된 합성 rutile의 $TiO_2$ 품위는 93.8%로서 rutile과 anatase의 혼합결정구조 였으며 철산화물은 순도 97.6% 의 ${\alpha}-Fe_2O_3$였다.
Allylaliphatic carboxylate oligomers were prepared from polymerization giving allyl aliphatic carboxylates in the presence of potassium persulfate in methanol and the ${\alpha}-sulfonation$ of these allyl aliphatic carboxylates oligomers were carried by direct addition of dry sulfur trioxide. The dispersing performance of oligomer type anionic surfactants and SDS in the aqueous suspension of $Fe_{2}O_{3}$ and $Tio_{2}$ particles were evaluated by particle size distribution and ${\zeta}-potential$ measurement. As results, the particles of $Fe_{2}O_{3}$ and $Tio_{2}$ were flocculated by addition of small amount of oligomer type anionic surfactants and SDS, then the flocks redispersed by more addition oligomer type anionic surfactants and SDS. The dispersion and flocculation were observed in lower concentration range of oligomer type anionic surfactants than SDS.
Steel is generally not corrosion resistant to water with formation of non protective rusts on its surface. Rusts are composed of iron oxides such as $Fe_3O_4$, $\alpha-$, $\beta-$, $\gamma-$and ${\delta}-FeOOH$. However, steel, particularly weathering steel containing small amounts of Cu, Ni and Cr etc., shows good corrosion resistance against rural, industrial or marine environment. Its corrosion rate is exceedingly small as compared with that of carbon steel. According to the exposure test results undertaken in outdoor environments, the atmospheric corrosion rate for weathering steel is only 1 mm for a century. Atmospheric corrosion for steels proceeds under alternate dry and wet conditions. Dry condition is encountered on steel surface on fine or cloudy days, and wet condition is on rainy or snowy days. The reason why weathering steel shows superior atmospheric corrosion resistance is due to formation of corrosion protective rusts on its surface under very thin water layer. The protective rusts are usually composed of two layer rusts; the upper layer is ${\gamma}-FeOOH$ termed as lepidocrocite, and inner layer is nano-particle ${\alpha}-FeOOH$ termed as goethite. This paper is aimed at elucidating the atmospheric corrosion mechanism for steel in comparison with corrosion in bulky water environment by use of empirical data.The summary is as follows: 1. No corrosion protective rusts are formed on steel in bulky water. 2. Atmospheric corrosion for steel is the corrosion under wetting and drying conditions. Corrosion and passivation occur alternately on steel surface. Steel, particularly weathering steel with small amounts of alloying elements such as Cu, Ni and Cr etc. enhances forming corrosion protective rusts by passivation.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.482-483
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2006
Synthesis of iron nanopowder by room-temperature electrochemical reduction process of ${\alpha}-Fe_2O_3$ nanopowder was investigated in terms of phase evolution and microstructure. As process variables, reduction time and applied voltage were changed in the range of $1{\sim}20$ h and $30{\sim}40$ V, respectively. From XRD analyses, it was found that volume of Fe phase increased with increasing reduction time and applied voltage, respectively. The crystallite size of Fe phase in all powder samples was less than 30 nm, implying that particle growth was inhibited by the reaction at room temperature. Based on the distinct equilibrium shape of crystalline particle, phase composition of nanoparticles was identified by TEM observation.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.472-473
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2006
Maghemite and hematite nanospheres were synthesized by using the Sol-gel technique. The structural properties of these nanosphere powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and pore size distribution. Hematite phase shows crystalline structures. The mean particle size that resulted from BET and XRD analyses were 4.9 nm and 2 nm. It can be seen from transmission electron microscopy that the size of the particles are very small which is in good agreement with the FESEM and the X-ray diffraction. The BET and pore size method were employed for specific surface area determination.
The particle size of synthesized SiC powders was decreased with increasing carbon content when the mixture of carbon and silica was carbonized at 1, 45$0^{\circ}C$ after hydrolysis of the mixture with the ranges of 3.1 to 3.5 in the mole ratio of Carbon/Alkoxide. The reacted fraction of $\beta$-SiC nearly had nothing to do with the mole ratio of Carbon/Alkoxide. When the reaction was made by adding 0.5wt% additives in the composition of 3.1 in the mole ratio of carbon/alkoxide, the additives decreased the yield of $\beta$-SiC and its sequence was Ba2O3>B>Fe>Al>Al2O3>Si. The effect of additives promoted the transformation of $\beta$-SiC to $\alpha$-SiC form and shwoed the increasing tendency of lattice constant. The two colors of $\beta$-SiC powder came out : one was the black grey with addition of Al, Al2O3 and B the other the light grey with addition of Fe, B2O3 and Si.
Hexagonal $\delta$-FeOOH was coated with Ba-Sol, which was produced by hydrolizing Ba(OC2H5)2, Ba-Sol coated $\delta$-FeOOH spread on a stainless plate, dried at 8$0^{\circ}C$ and then heat-treated. In this way, Ba-ferrite fine particles were produced. although there was a difference in a degree of hydrolysis of Ba(OC2H5)2, crystalline phase of Ba-ferrite appeared around 617$^{\circ}C$, and Ba-ferrite single phase was obtained after heat treatment at 80$0^{\circ}C$ for 2 hr. When Ba-ferrite was made from Ba-Sol coated $\delta$-FeOOH, $\delta$-FeOOH was thermally decomposed to $\alpha$-Fe2O3 at $700^{\circ}C$, producing a porous structure which was observed by TEM photographs. But the porous structure was not observed at 80$0^{\circ}C$. Ba-ferrite, heat-treated at 80$0^{\circ}C$ for 2 hr, had mean particle size of 1000$\AA$, lattice parameter of a0=5.889243 $\AA$ and c0=23.214502 $\AA$, a saturation magnetization ($\sigma$8) of 45.3 emu/g and a coercive force (Hc) of 5200Oe.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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