• Title/Summary/Keyword: 반응성 금속

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LiCl 용융염 전해환원 공정 희토류원소 산화물의 화학적 거동

  • Park, Byeong-Heung;Choe, In-Gyu;Jeong, Myeong-Su;Heo, Jin-Mok
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.346-346
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    • 2009
  • 산화물 형태 사용후핵연료의 효율적 처분 혹은 재활용을 위한 연구 가운데, 고온의 LiCl 용융염 중에서 전해환원하여 금속으로 환원시킨 후, 환원된 금속을 고온의 LiCl-KCl 용융염에서 전해정련하는 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다. 전해환원을 위해 일정 농도 $Li_2O$가 LiCl 용융염에 첨가되며 $Li_2O$ 농도가 높으면 반응 재질의 부식성이 크게 증가하므로 일반적으로 우라늄 산화물은 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서 전해환원 된다. 우라늄 산화물의 전해환원 전위는 $Li_2O$의 전해환원 전위 보다 표준 상태를 기준으로 공정온도인 650 $^{\circ}C$ 에서 약 70 mV 정도 낮기 때문에 전해환원 과정에서 $Li_2O$ 의 환원으로 Li 금속이 생성될 가능성이 있으며 우라늄 산화물은 대부분 직접 전해환원 되지만 일부 Li에 의해 화학적으로 환원되기도 한다. 전해환원 공정에서 환원되지 않은 희토류 산화물은 전해정련 공정에서 $UCl_3$와 반응하여 $UO_2$를 생성시켜 공정 효율을 떨어뜨린다. 따라서 전해환원 공정에서 가능하연 최대한 희토류 산화물을 금속으로 환원시키는 조건을 찾아내는 것이 바람직하고 이를 위해서 우선 전해환원 공정에서 희토류 산화물의 화학적 거동의 이해가 요구된다. 본 연구에서 열역학적 검토를 통하여 희토류 산화물의 환원 조건을 조사한 결과 희토류 산화물은 매운 낮은 $Li_2O$ 농도에서 Li에 의해 환원되고, 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서는 Sc와 Lu의 산화물이 $Li_2O$와 복합산화물을 형성하고 이들 복합산화물은 Li에 의해 환원되지 않는 것으로 나타났다. 또한 희토류 원소 별로 희토류 원소 산화물의 Li에 의한 환원 조건으로서 평형상태에서의 $Li_2O$ 농도 즉 환원 임계 $Li_2O$ 농도를 실험적으로 측정하였으며 1wt% $Li_2O$ 농도 이하에서 열역학적 해석과 동일하게 Sc와 Lu만이 복합산화물을 형성하여 Li에 의해 직접환원 되지 않는 것으로 관찰되었다.

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스퍼터링 방법으로 증착한 $RuO_2$ 박막의 구조 및 전기적 특성

  • 조광래;임원택;이창효
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1998.02a
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    • pp.80-80
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    • 1998
  • RU02 박막은 전이금속으로서 rutile 구조이며, 넓은 온도 영역에서 금속성의 를 나타내고, 700도 이상의 높은 온도에서 열적 안정성을 갖는 물질이다 이러한 특성 때문 에 RU02 박막은 실리콘 디바이스에서 배선 게이트 전극 확산 장벽 등에 응용가능성이 높 은 물질로 각광을 받고 있다- 특히 다결정 RU02 박막은 DRAM (dynamic random access m memory) 내의 강유전성 축전기의 전극으로서 유망한 물질이다. 지금까지 이러한 응용분야에 사용된 전극물질은 pt 금속이었다 그러나 이러한 금속전극은 SI 산소 그리고 강유전체의 구성물질 등과의 상호확산, pt 표면의 hillock의 존재로 생기는 전기적 단락, 기판과의 나쁜 점작성, 어려운 에칭 프로세스 등의 단점을 가지고 있다 더욱 더 심각한 문제는 P Pt'ferroelectric/Pt 구조에서 나타나는 aging과 fatigue인데, 이는 108 사이쿨 이후에 스위칭 가 능한 잔류 pOlarization 으$\mid$ 감소를 유발하게 된다- 최근 Berstein은 Pt 대신에 RU02를 사용함으로써 강유전체 축전기에서의 fatigue 현상을 크게 감소시켰다고 보고 한 바 있다 Burst川도 RU02 가 실리콘 표면과 유전체 물질 사이에 전기전도 어떠한 상호 확산도 일어나지 않음을 보였다. 그러나 이러한 연구 결과에도 증착조건과 RU02 박악의 특성에 관한 상호 관계가 충분히 더욱 더 중은 강유전성 박막올 만들기 위해서는 이러한 박막 전극에 않고 있다 연구되지 대한 상세한 연구가 반드시 필요하다고 본다. RU02 박막은 실리콘 기판 위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 사용 한 타켓은 2 인치의 직경을 가지는 CERAC 사에서 제작한 Ruol다 초기 진공은 1O~6 Torr 이하였고, 고주파 전력은 20 - 80W 까지 변화시켰다 반응성 스퍼터링율 하기 위해 아르곤과 산소롤 주입하였고, 산소/(산소+아르곤)의 비를 변화시켰다 기판의 온도와 증착압력은 각각 상온에 서 500도까지 , 5mTorr에 서 100mTorr 까지 변 화시 켰 다 RU02 박막의 결정성을 조사하기 위해 XRD 표면 형상과 단면을 조사하기 위해 SEM을 사용하였다‘ 박악의 비저항을 조사하기 위해 4-단자법 van der Pauw 방법을 사용하였다. RU02 박막은 증착압력이 높을수록 비저항은 높아지고, 두께는 감소하였다. 특히 1 100mTorr에서는 작업가스와 스퍼터된 입자사이의 심각한 산란 때문에 아예 증착이 이루어 지지 않았다‘ RF 전력이 증가할수록 비저항이 낮아졌다. 이는 두께에 의존하는 결과이며 전형적인 금속박막에서 나타나는 현상과 유사함을 알 수 있었다- 기판온도와 작업가스의 산소 분압이 높을수록 비저항이 감소하였다‘ 이러한 사실은 성장한 박악의 결정구조와 밀접한 관련이 있음을 보여준다.

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A Study on the Synthesis of 2-Thiophenyltriisopropoxytitanium and its Reactivity to Carbonyl Compounds (2-Thiophenyltriisopropoxy titanium 의 합성 및 카르보닐 화합물에 대한 반응성)

  • Kyung, Suk-Hun;Joo, Hyun
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.13 no.2
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    • pp.191-198
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    • 1994
  • 2-Thiophenyltriisopropoxytitanium was prepared in situ by trans-metallization of 2-thiophenyllithium and chlorotitaniumtriisopropoxide. It could be isolated at room temperature and preserved at $-10{\circ}C$ for weeks. The reactivity of 2-thiophenyltriisopropoxytitanium to carbonyl compounds proved to be high. Complete aldehyde-selectivity was observed in competition reactions of 2-thiophenyl-triiso-propoxytitanium with a 1 : 1 mixture of aldehyde and ketone. In the competitive reaction of 2-thiophenyl-triisopropoxytitanium to ketone-ester function, ketone adduct was perfectly obtained.

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The Synthesis of 2-Furyltriisopropoxytitanium and its Reactivity to Carbonyl Compounds (2-Furytriisopropoxytitanium의 합성 및 카르보닐 화합물에 대한 반응성)

  • Koo, Doo-Hyo;Kyung, Suk-Hun
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.39 no.4
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    • pp.309-314
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    • 1996
  • 2-Furyltriisopropoxytitanium was synthesized in situ through transmetallation of 2-furyllithium with chlorotitaniumtriisopropoxide. The compound could be isolated at room temperature and preserved at $-10^{\circ}C$ for several weeks. The reactivity 2-furyltriisopropoxytitanium to carbonyl compounds proved to be high. A complete aldehyde selectivity was observed in competition reactions of 2-furyltriisopropoxytitanium with a 1:1 mixture of aldehyde and ketone. In competition reactions of 2-furyltriisopropoxytitanium with a 1 : 1 mixture of ketone and ketone, the degree of ketone / ketone discrimination was substantial. In the reaction of 2-furyltriisopropoxytitanium to ketone-ester function, the reagent was solely reacted with the ketone function.

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A Study on the Removal of Nitrate Nitrogen by Redox Reaction of Zinc in Acidic Atmosphere (산 처리를 통한 아연의 산화 환원 반응을 이용한 질산성 질소 제거에 관한 연구)

  • Lee, Soo Jeong;Kim, Jong Hwa;Song, Ju Yeong
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.34 no.2
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    • pp.217-224
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    • 2017
  • This is a study on the removal of nitrate nitrogen from wastewater by oxidation and reduction reaction of zinc in an acidic atmosphere. The optimum removal rate of nitrate nitrogen and the optimum pH were studied by controlling the amount of zinc and sulfamic acid. The oxidation efficiency was higher at pH 2.0 in the range of pH 2.0 ~ 4.0 because the reaction occurred more strongly in strong acidic atmosphere. It is advantageous to reduce the nitrate ion to the final nitrogen gas by adding the sulfamic acid to the sulfurous acid because it consumes less $H^+$ ion than when the sulfamic acid is not present. According to the same amount of zinc, nitrate nitrogen was removed by 46.0% while sulfamic acid was not added, whereas nitrite nitrogen was removed by 93.0% by adding sulfamic acid. In addition, In this experiment, zinc was prepared in powder form and its reactivity was larger than that of other common zinc metal, so the removal efficiency was very high, about 80.0%, within one minute after the reaction.