• 제목/요약/키워드: $CuCo(OH)_2$

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SnO2/Cu(OH)2 Nanowires 전극을 이용한 전기화학적 이산화탄소 환원 특성 (Tin Oxide-modulated to Cu(OH)2 Nanowires for Efficient Electrochemical Reduction of CO2 to HCOOH and CO)

  • 성채원;배효정;조세아;허지원;한은미;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.91-97
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    • 2023
  • 전기화학적 이산화탄소 (CO2) 환원은 CO2를 고부가가치의 탄소화합물로 전환하는 매우 유망한 방법이다. 본 논문에서는 양극 산화법과 원자층 증착법을 이용하여 전기화학적 CO2 환원용 SnO2/Cu(OH)2 나노와이어 (NWs) 전극을 합성하는 손쉬운 방법과 그 특성에 대해 보고한다. 제작된 SnO2/Cu(OH)2 NWs (-16 mA/cm2)는 -1.0 V (vs. RHE)에서 Cu(OH)2 NWs (-6 mA/cm2) 대비 더 우수한 전기화학적 성능을 보였다. CO2 환원 성능을 확인해 보았을 때도 일산화탄소(CO), 포름산염 (HCOOH) 생성물에 대해 각각 29.72 %, 58.01 %의 높은 페러데이 효율 (FE)을 보였다. 본 연구는 CO2 배출로 인한 기후 변화에 대응하는 경제적이며 지속 가능한 방법을 제공할 뿐만 아니라, 전기화학적 CO2 환원용 전극 개발에 크게 기여할 것으로 예상된다.

Rational Design of Binder-Free Fe-Doped CuCo(OH)2 Nanosheets for High-Performance Water Oxidation

  • Patil, Komal;Jang, Su Young;Kim, Jin Hyeok
    • 한국재료학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.237-242
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    • 2022
  • Designing and producing a low-cost, high-current-density electrode with good electrocatalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER) is still a major challenge for the industrial hydrogen energy economy. In this study, nanostructured Fe-doped CuCo(OH)2 was discovered to be a precedent electrocatalyst for OER with low overpotential, low Tafel slope, good durability, and high electrochemically active surface sites at reduced mass loadings. Fe-doped CuCo(OH)2 nanosheets are made using a hydrothermal synthesis process. These nanosheets are clumped together to form a highly open hierarchical structure. When used as an electrocatalyst, the Fe-doped CuCo(OH)2 nanosheets required an overpotential of 260 mV to reach a current density of 50 mA cm-2. Also, it showed a small Tafel slope of 72.9 mV dec-1, and superior stability while catalyzing the generation of O2 continuously for 20 hours. The Fe-doped CuCo(OH)2 was found to have a large number of active sites which provide hierarchical and stable transfer routes for both electrolyte ions and electrons, resulting in exceptional OER performance.

전이금속이온과 1,15-Diaza-3,4:12,13-dibenzo-5,8,11-trioxacycloheptadecane과의 착물형성 (Complex Formation of 1,15-Diaza-3,4:12,13-dibenzo-5,8,11-trioxacycloheptadecane with Some Transition Metal Ions)

  • 장철규;신영국;김시중
    • 대한화학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.526-531
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    • 1986
  • 95% 메탄올 용액에서 코발트(II), 니켈(II), 구리(II)와 아연(II)이온들과 1,15-diaza-3,4:12,13-dibenzo-5,8,11-trioxacycloheptadecane (NenOdien H$_4$, L)리간드와의 안정도 상수를 전위차 적정법으로 25$^{\circ}$C 에서 결정하였다. 그 결과 착물의 형성은 리간드내의 주게원자의 영향을 받으며 안정도 상수의 크기는 Co(II) < Ni(II) < Cu(II) > Zn(II)의 순위이였다. 한편 고체착물의 구조를 분광광도법, 원소분석 및 전기전도도법의 결과로부터 논의하였다. 그 결과 고체상태의 화학조성과 기하구조는 팔면체의 $[CoL_2(OH_2)Cl]Cl{\cdot}2H_2O$, 팔면체의 $[NiL_2(OH_2)Cl]Cl{\cdot}2H_2O$, 사각피라밋형의 [CuLCl]Cl, 그리고 팔면체의 $[ZnLCl_2]{\cdot}\frac{1}{2}H_2O$임을 알 수 있었다.

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네자리 Schiff Base 리간드의 금속착물에 관한 연구 (Studies on the Metal Complexes with the Tetradentate Schiff Base Ligand)

  • 조기형;오상오;김찬호
    • 대한화학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.194-201
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    • 1974
  • 네자리 schiff리간드는 salicylaldehyde와 m-phenylenediamine을 Duff-반응 시킴으로써 N,N-bis(salicylaldehyde)-m-phenylenediimine을 합성하고 이 리간드와 Cu(II), Ni(II), Co(II) 및 Zn(II) 이온들과의 새로운 착물 Cu(II)$[C_{20}H_{14}O_2N_2]{\cdot}2H_2O, Co(II)[C_{20}H_{14}O_2N_2]{\cdot}2H_2O$ 및 Zn(II)$[C_{20}H_{14}O_2N_2]{\cdot}4H_2O$들을 합성하였다. 이들 착물에 대하여 가시부 흡수스펙트럼, 적외선스펙트럼, TGA, X-ray 회절 및 원소분석 결과에 의하여 Cu(II), Ni(II) 및 Co(II) 착물들은 리간드와 금속이 1:1 몰비 및 2수화물의 6배위 착물로 주어지며 Zn(II) 착물은 1:2 몰비 4배위 착물로 주어짐을 알았다

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토양 공극수 내 Cu의 존재형태가 terrestrial biotic ligand model을 이용한 보리의 급성독성 예측에 미치는 영향 (Effect of Cu Species Distribution in Soil Pore Water on Prediction of Acute Cu Toxicity to Hordeum vulgare using Terrestrial Biotic Ligand Model)

  • 안진성;정부윤;이병준;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제22권5호
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    • pp.30-39
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    • 2017
  • In this study, the predictive toxicity of barley Hordeum vulgare was estimated using a modified terrestrial biotic ligand model (TBLM) to account for the toxic effects of $CuOH^+$ and $CuCO_3(aq)$ generated at pH 7 or higher, and this was compared to that from the original TBLM. At pH values higher than 7, the difference in $EA_{50}\{Cu^{2+}\}$ (half maximal effective activity of $Cu^{2+}$) between the two models increased with increasing pH. As Mg concentration increased from 8.24 to 148 mg/L in the pH range of 5.5 to 8.5, the difference in $EA_{50}\{Cu^{2+}\}$ increased, and it reached its maximum at pH 8. The difference in $EC_{50}[Cu]_T$ (half maximal effective concentration of Cu) between the two models increased as dissolved organic carbon (DOC) concentration increased when pH was above 7. Thus, for soils with alkaline pH, the toxic effect of $CuOH^+$ and $CuCO_3(aq)$ are greater at higher salt and DOC concentrations. The acceptable Cu concentration in soil porewater can be estimated by the modified TBLM through deterministic method at pH levels higher than 7, while combination of TBLM and species sensitivity distribution through the probabilistic method could be utilized at pH levels lower than 7.

침전법으로 제조된 CuO-CeO2 혼합산화물에서 벤젠의 촉매연소반응 (Catalytic Combustion of Benzene over CuO-CeO2 Mixed Oxides Prepared by Co-precipitation Method)

  • 홍성수
    • 공업화학
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    • 제25권3호
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    • pp.312-317
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    • 2014
  • 공침전법으로 제조된 CuO-$CeO_2$ 혼합산화물 촉매에서 벤젠의 촉매연소 반응에 대해 연구하였다. CuO-$CeO_2$ 혼합산화물 촉매들은 침전제 및 CuO 전구체를 달리하여 제조하였고, XRD, BET, XPS 및 $H_2-TPR$에 의해 특성분석을 하였다. 침전제의 종류에 상관없이 CuO 피크가 $2{\Theta}=35.5^{\circ}$$38.5^{\circ}$에서 뚜렷하게 나타났다. $NH_4OH$를 침전제로 사용하여 제조한 Cu/(Cu+Ce)의 몰비율이 0.35인 촉매가 가장 높은 활성을 보여주었다. 또한, 수소로 전처리하면 벤젠 연소반응의 활성이 증가하였고, $400^{\circ}C$에서 수소로 전처리한 촉매가 가장 높은 활성을 보여주었다.

Effect of KHCO3 Concentration Using CuO Nanowire for Electrochemical CO2 Reduction Reaction

  • Kanase, Rohini Subhash;Kang, Soon Hyung
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.11-17
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    • 2020
  • Copper has been proved to be the best catalyst for electrochemical CO2 reduction reaction, however, for optimal efficiency and selectivity, its performance requires improvements. Electrochemical CO2 reduction reaction (RR) using CuO nanowire electrode was performed with different concentrations of KHCO3 electrolyte (0.1 M, 0.5 M, and 1 M). Cu(OH)2 was formed on Cu foil, followed by thermal-treatment at 200℃ under the air atmosphere for 2 hrs to transform it to the crystalline phase of CuO. We evaluated the effects of different KHCO3 electrolyte concentrations on electrochemical CO2 reduction reaction (RR) using the CuO nanowire electrode. At a constant current (5mA), low concentrated bicarbonate exhibited a more negative potential -0.77 V vs. Reversible Hydrogen Electrode (RHE) (briefly abbreviated as VRHE), while the negative potential reduced to -0.33 VRHE in the high concentration of bicarbonate solution. Production of H2 and CH4 increased with an increased concentration of electrolyte (KHCO3). CH4 production efficiency was high at low negative potential whereas HCOOH was not influenced by bicarbonate concentration. Our study provides insights into efficient, economically viable, and sustainable methods of mitigating the harmful environmental effects of CO2 emission.

Cu-Mn 혼합산화물 상에서 일산화탄소의 저온산화반응 (Low Temperature CO Oxidation over Cu-Mn Mixed Oxides)

  • 조경호;박정현;신채호
    • 청정기술
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    • 제16권2호
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    • pp.132-139
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    • 2010
  • 서로 다른 몰비의 Cu-Mn 혼합산화물을 공침법으로 제조하여 $30^{\circ}C$에서 CO 산화반응을 수행하였다. 제조된 촉매는 CO 산화반응에서 반응 활성과 연관시키기 위하여 XRD, $N_2$ 흡착 및 탈착, XPS, $H_2-TPR$ 등의 특성분석을 수행하였다. 제조된 촉매의 질소흡착 등온곡선은 4형태로 7-20 nm크기의 세공이 존재하며, Mn의 함량이 증가함에 따라 BET 표면적은 17에서 $205m^2{\cdot}g^{-1}$ 으로 증가하였다. XPS 분석으로 Cu-Mn 혼합산화물 상의 Cu는 주성분이 2+의 산화상태임을 확인하였고, Mn은 +3과 +4의 산화 상태를 나타냈다. Cu-Mn 촉매의 함량 및 비율에 따른 최적 활성을 실험 조사한 결과, $30^{\circ}C$의 반응온도에서 Cu/(Cu+Mn)의 몰비가 0.5일 때 가장 좋은 활성을 나타냈으며, 이를 기준으로 화산형 형태의 반응 곡선을 나타냈다. 수분 존재하의 CO 산화반응은 활성점에 수분과 CO의 경쟁흡착으로 촉매의 활성을 감소시켰으며 최종적으로는 활성금속 성분과 하이드록실 그룹을 형성하였기 때문이다.

열증착법으로 제조한 박막헝 CuCo와 AgCo의 자기저항 효과 (Magnetoresistance Behavior of CuCo and AgCo Films using a Thermal Evaporation)

  • 송오성;윤기정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.811-816
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    • 2006
  • 이방성 자기저항효과(anisotropic magnetoresistance : AMR)는 단층 자성박막으로 구성되므로 경제성 있게 박막화 시켜서 소형화가 가능하다. 기존의 급속응고법으로 생산된 리본형 MCo(M=Cu, Ag) 소자가 경제적으로 공업적 목적을 달성하였으나, 리본형 특유의 두께와 가공성이 부족하여 소형 소자에 함께 집적하기 곤란한 단점이 있었다. 새로운 박막형을 쓰면 추가 열처리 없이 기존의 리본형 소자와 비교하여 박막상태로 적절한 AMR 특성이 나오는지와 최적 AMR을 얻기 위한 Co의 조성을 아는 것이 중요하다. 열증착기를 써서 100nm의 $Cu_{1-x}Co_x$$Ag_{1-x}$ 박막을 Co의 조성을 $10{\sim}70wt%$로 달리하며 제작하여 이때의 자기적 특성을 확인하였다. CuCo는 40% Co에 0.5T에서 1.4%, AgCo는 30% Co에 2.6%의 MR비를 얻었고 이는 리본형 소자보다는 표면 산란 효과에 의해 MR비는 작지만 표면산화막 없이 직접 다른 소자공정과 함께 진행할 수 있는 장점이 있음을 확인하였다.

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공증발과 열산화로 제조한 Ag-CuO-SnO2 박막에서 미세조직과 CO 가스 감지특성 (Microstructure and CO Gas Sensing Properties of Ag-CuO-SnO2 Thin Films Prepared by Co-Evaporation and Thermal Oxidation)

  • 지인걸;한규석;오재희;고태경
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.429-435
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    • 2009
  • In this study, we investigated microstructure and the CO gas sensing properties of Ag-CuO-$SnO_2$ thin films prepared by co-evaporation and subsequently thermal oxidation at air atmosphere. The sensitivity of a Cu-Sn films, thermally oxidized at $600^{\circ}C$, is strongly affected by the amount of Cu. At Cu:7 wt%-Sn:93 wt%, the film exhibited a maximum sensitivity of ${\sim}2.3$ to CO gas of 1000 ppm at $300^{\circ}C$. In contrast, the sensitivity of a Sn-Ag film did not change significantly with the amount of Ag. An enhanced sensitivity of ${\sim}3.7$ was observed in the film with a composition of Ag:3 wt%-Cu:4 wt%-Sn:93 wt%, when thermally oxidized at $600^{\circ}C$. In addition, this thin film shows a response time of ${\sim}80$ sec and a recovery time of ${\sim}450$ sec to 1000 ppm CO gas. The results demonstrate that the CO sensitivity of the Ag-CuO-$SnO_2$ thin films may be closely associated with coexistence of $SnO_2$ and SnO phase, decrease in average particle size, and a porous microstructure. We also suggest that co-evaporation and followed by thermal oxidation is a very simple and effective method to prepare oxide gas sensor thin films.