• 제목/요약/키워드: $LaFeO_{3}$ perovskite

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란탄 기반 페롭스카이트 촉매를 이용한 악취 유발 물질의 저온 산화 반응 (Low-temperature Oxidation of Odor Compounds over La-based Perovskite Catalyst)

  • 방용주;서정길;이기춘;박찬정;김형태;송인규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권2호
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    • pp.168-174
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    • 2011
  • La을 기반으로 하는 다양한 페롭스카이트 촉매를 페치니(Pechini)법에 따라 제조하고, 이 촉매를 음식물 처리 과정에서 발생하는 악취 성분의 저온 산화 반응에 적용하여 효과적인 탈취가 이루어지도록 하였다. 배출 가스의 정량 및 정성 분석을 통하여 음식물 처리 시간에 따른 주요 악취 성분의 양을 조사하였다. 그리고 주요 악취 성분들로 구성된 표준 악취 시료는 산화 반응기의 반응물로 도입하였다. 먼저, 다양한 전이 금속 M이 치환된 La 기반 페롭스카이트 촉매($LaMO_{3}$: M=Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni)를 제조하고 전이 금속 M의 영향을 알아보기 위해 악취 성분의 산화 반응에 적용한 결과, 테스트한 촉매 중에서 $LaNiO_3$ 촉매가 가장 우수한 촉매 활성을 보였다. 또한 촉매 활성을 증진시키기 위하여 Pt가 치환된 페롭스카이트 촉매($LaNi_{1-x}Pt_{x}O_{3}$: x=0, 0.03, 0.1 및 0.3)를 제조하였고, 이로부터 $LaNi_{0.9}Pt_{0.1}O_{3}$ 촉매가 가장 효율적인 촉매인 것을 알 수 있었다. 끝으로 저온 산화 반응에서의 페롭스카이트 촉매의 활성을 극대화하기 위하여 담지된 페롭스카이트 촉매($XLaNi_{0.9}Pt_{0.1}O_{3}/Al_{2}O_{3}$: X=페롭스카이트 함량(wt%), 0, 10, 20, 30, 40, 50 및 100)를 적용하였다. $XLaNi_{0.9}Pt_{0.1}O_{3}/Al_{2}O_{3}$ 촉매의 활성은 페롭스카이트 함량에 따라 화산형(Volcano-shaped) 곡선을 나타내었으며, 이 때 $20LaNi_{0.9}Pt_{0.1}O_{3}/Al_{2}O_{3}$ 촉매가 $180^{\circ}C$의 반응 온도에서 88.7%의 가장 높은 전환율을 보였다.

Change in Properties of (Ba1-xLax)Fe3+1-tFe4+tO3-y System Depending on Heat Treatment Conditions

  • Lee, Eun-Seok;Lee, Seo-Jin
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권6호
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    • pp.311-315
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    • 2017
  • The perovskite system $(Ba^{2+}{_{1-x}}La^{3+}{_x})Fe^{3+}{_{1-t}}Fe^{4+}{_t}O_{3-y}$ (y = (1 - x --t)/2) having a composition of x = 0.0, 0.1, 0.2, and 0.3 showedean increase in $Fe^{4+}$ mole ratios with an increase in oxygen partial pressure ($N_2{\rightarrow}air{\rightarrow}O_2$), and with an increasefin s, the $Fe^{3+}$ quantity decreased and oxygen content (3-y value) increased. For each N sampls heat-treated in $N_2$ gas, a considerable weight gain, i.e.g a steadynincrease if oxygen content, was observed in the TGA data on the cooling process. The conductivity values at a constant temperature were in the order of $N_2$$O_2$; the respective log ${\sigma}$ values (${\Omega}^{-1}{\cdot}cm^{-1}$) at 323 K of the BL0 sample were -5.75 (BL0-N), -3.39 (BL0-A), and -0.53 (BL0-O). The mixed valencies of $Fe^{3+}$ and $Fe^{4+}$ ions in each sample were also confirmed by both the oxidation curve above 350 mV and the cathodic reduction curve below 200 mV from cyclic voltammetry.

$Sr_{2}FeMoO_{6}$ 소결체와 스퍼터링법으로 제조된 박막의 초거대자기저항현상에 관한 연구 (Colossal magnetoresistance of double-ordered perovskite $Sr_{2}FeMoO_{6}$ ceramics and sputter-deposited films)

  • 이원종;장원위
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.36-41
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    • 2002
  • $H_2$(5%)/Ar의 환원분위기에서 $900^{\circ}C$ 이상의 온도로 소결함으로써 화학양론적인 조성비를 만족하면서 이중 페롭스카이트 구조를 갖는 $Sr_2FeMoO_6$ (SFMO) 소결체를 제조하였다. SFMO 소결체는 우수한 강자성 특성을 나타내었고 8K에서 15%와 상온에서 3% 정도의 자기저항비를 나타내었다. 이 SFMO 소결체를 타겟으로하여 스퍼터링법으로와의 단결정 기판 위에 비정질 SFMO 박막을 증착한 후, 적절한 H$_2$(5%)/Ar의 환원분위기, $680^{\circ}C$ 이상) 열처리 조건의 고상결정법으로 이중 페롭스카이트 구조의 다결정 SFMO 박막을 제조하였다. 이 SFMO 박막은 강자성 특성을 잘 나타내었으나, 자기저항 특성은 상온에서는 나타나지 않았고 8K에서 약 0.3-0.5%의 자기저항비를 나타내었다. 이와같이 박막의 경우 자기저항 특성이 떨어지는 이유는 제조된 SFMO 박막이 화학양론비를 만족하지 못하고 조직의 치밀도가 떨어져서 결정립 사이에서 발생하는 자기스핀 터널링이 제대로 발생하지 못하였기 때문이라 생각되었다.

이중 페로브스카이트 구조 $La_2MnFeO_6$의 전자구조와 자기구조 계산 (Electronic and magnetic structure calculations of $La_2MnFeO_6$ with double perovskite oxide)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.139-142
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    • 2000
  • 이중 perovskite구조를 가진 전이금속 산화물 L $a_2$MnFe $O_{6}$ 기본 전자구조를 범밀도 함수법을 기초로 한 국소밀도 근사를 이용한 FLAPW방법으로 계산하였다. 여러 자성 구조의 전에너지 계산은 이 물질이 강자성 구조가 반강자성 구조보다 안정됨을 보여 주었다. 각 전이금속의 이온 상태는 자성 구조에 따라 달라짐을 보였다(강자성 $_Mn^{4+}$ , F $e^{2+}$ 준강자성 $_Mn^{3+}$ , F $e^{3+}$ ). 이것은 전이금속 사이의 초교환작용 이론으로 잘 설명되었고 계산 결과는 최근의 실험과 일치 하였다.

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Preparation of LaGaO3 Based Oxide Thin Film on Porous Ni-Fe Metal Substrate and its SOFC Application

  • Ju, Young-Wan;Matsumoto, Hiroshige;Ishihara, Tatsumi;Inagaki, Toru;Eto, Hiroyuki
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.796-801
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    • 2008
  • $LaGaO_3$ thin film was prepared on Ni-Fe metal porous substrate by Pulsed Laser Deposition method. By the thermal reduction, the dense $NiO-{Fe_3}{O_4}$ substrate is changed to a porous Ni-Fe metal substrate. The volumetric shrinkage and porosity of the substrate are controlled by the reduction temperature. It was found that a thermal expansion property of the Ni-Fe porous metal substrate is almost the same with that of $LaGaO_3$ based oxide. $LaGaO_3$ based electrolyte films are prepared by the pulsed laser deposition (PLD) method. The film composition is sensitively affected by the deposition temperature. The obtained film is amorphous state after deposition. After post annealing at 1073K in air, the single phase of $LaGaO_3$ perovskite was obtained. Since the thermal expansion coefficient of the film is almost the same with that of LSGM film, the obtained metal support LSGM film cell shows the high tolerance against a thermal shock and after 6 min startup from room temperature, the cell shows the almost theoretical open circuit potential.

다공성의 $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$가 코팅된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 제조 및 투과 특성 (Preparation and Oxygen Permeability of Tubular $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ Membranes with $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$ Porous Coating Layer)

  • 김종표;표대웅;박정훈;이용택
    • 멤브레인
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    • 제22권1호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • 다공성 $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$로 코팅된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막은 압출성형 및 dip coating 방법으로 제조 되었다. 코팅된 관형 분리막의 특성은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 분석결과 $2{\mu}m$의 다공성 코팅 층을 갖는 페롭스카이트 구조임을 알 수 있었다. 산소투과량 분석은 $750{\sim}950^{\circ}C$ 범위에서 공급측과 투과 측을 대기 중 공기와 진공으로 하여 수행되었다. 다공성의 $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$로 코팅된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 산소투과량은 $950^{\circ}C$에서 $3.2mL/min{\cdot}cm^2$로 코팅되지 않은 분리막보다 높게 나타났으며, 11일 동안의 장기 안정성 실험결과 코팅 층에 의해 안정성이 증가됨을 알 수 있었다.

Investigation of LiO2 Adsorption on LaB1-xB'xO3(001) for Li-Air Battery Applications: A Density Functional Theory Study

  • Kwon, Hyunguk;Han, Jeong Woo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.306-311
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    • 2016
  • Li-air batteries have received much attention due to their superior theoretical energy density. However, their sluggish kinetics on the cathode side is considered the main barrier to high performance. The rational design of electrode catalysts with high activity is therefore an important challenge. To solve this issue, we performed density functional theory (DFT) calculations to analyze the adsorption behavior of the $LiO_2$ molecule, which is considered to be a key intermediate in both the Li-oxygen reduction reaction (ORR) and the evolution reaction (OER). Specifically, to use the activity descriptor approach, the $LiO_2$ adsorption energy, which has previously been demonstrated to be a reliable descriptor of the cathode reaction in Li-air batteries, was calculated on $LaB_{1-x}B^{\prime}_xO_3$(001) (B, B' = Mn, Fe, Co, and Ni, x = 0.0, 0.5). Our fast screening results showed that $LaMnO_3$, $LaMn_{0.5}Fe_{0.5}O_3$, or $LaFeO_3$ would be good candidate catalysts. We believe that our results will provide a way to more efficiently develop new cathode materials for Li-air batteries.

$^{57}Fe$를 미량 치환한 La-Ca-Mn-O의 초거대자기저항과 Mossbauer분광학연구 (Colossal Magnetoresistance and Mossbauer Studies of La-Ca-Mn-O Compound Doped with $^{57}Fe$)

  • 박승일;김성철
    • 한국자기학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.335-340
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    • 1998
  • 거대 자기 저항 La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3물질을 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 자기적 성질을 X-선 회절 분석, 리더퍼스 분광 측정, 자화 측정, Mossbauer 분광 측정으로 연구하였다. 단일상 La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 결정구조는 cubic 페롭스카이트 구조이고, 격자상수 a0=3.868$\AA$이었다. 1%철 이온의 치환에 의한 격자상수의 변화는 관측할 수 없겠지만, 큐리온도는 282K에서 270K로, 77K에서의 포화 자화는 84emu/g에서 81emu/g으로 감소함을 알 수 있었다. Mossbauer 분광 측정은 4.2K에서 상온 온도 영역까지 여러 온도 구간에서 측정하였다. Mossbauer 스펙트럼의 분석은 57Fe 이온에 분포에 의한 상호작용 모델을 고려하여 분석하였다. 이성질체 이동값에 의해 철 이온은 모든 구간에서 +3가 이었다. La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 반도체-금속 전이온도는 250K이엇으며, 자기 저항비는 33%이었다..

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