• Title/Summary/Keyword: 자성나노입자

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화학기상응축공정(CVC)을 이용하여 제조한 Fe/N 나노분말의 TEM 미세조직

  • 김택수;이병택;최철진
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.38-38
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    • 2003
  • 나노입자는 일반적인 크기의 입자에서 볼 수 없는 특성을 나타내므로 촉매, 광학, 자성기록매체, 자성유체로의 자유로운 응용이 기대되어지고 있으며, 다양한 조성의 나노재료 및 제조공정에 관한 연구개발이 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 이중 나노재료제조공정은 기상응축, 열분해법, 플라즈마법 및 볼밀링법 등이 상용화되어 있으며, 본 연구에서는 화학적균일성과 다양한 조성으로의 응용이 용이한 화학기상응축공정을 이용하여 Fe/N나노분말을 제조하였다. 제조된 Fe/N 나노 분말의 분해온도 ($50^{\circ}C$~$1100^{\circ}C$)에 따른 미세조직의 변화를 고분해능전자현미경(HRTEM)을 이용하여 관찰하였다. 그 결과 분해온도에 따라 Amorphous +$\alpha$-Fe nanocrystallites $\rightarrow$ Amorphous +$\alpha$-Fe nanocrystallites + $Fe_3N$ nanocrystallites $\rightarrow$ $Fe_3N$ nanocrystallites로 상태변이가 일어났으며, $1100^{\circ}C$의 경우 약 5-6nm크기의 산화막이 형성되어 있으며, 이는 코어두RP의 약 28%를 차지하고 있다.

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DC 열 플라즈마를 이용한 Cu, Fe 나노 입자 합성 연구

  • An, Gyeong-Seok;Son, Byeong-Gu;Lee, Mun-Won;Kim, Seong-In;Jo, Gwang-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.223-223
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    • 2016
  • 산업 및 기술의 발전에 의해 많은 신소재들이 개발되고 있다. 그 중에서 금속 나노 분말의 경우, 자성소재, 차세대 MLCC, 전도성 페이스트, 살균 등 여러 산업분야에서 관심을 보이면서, 다양한 재료들이 개발되고 있는 추세이다. 그 중에서 금속 나노 분말은 입자 미세화에 따른 경도, 인성, 연성들의 기계적 특성 향상, 전자기적 기능의 향상 등 기존재료에 비해 우수한 물성, 새로운 기능의 발현이 입증되면서 차세대 소재로서 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 최근에는 단순한 나노입자의 제조단계를 뛰어넘어 입경 및 입도의 제어 형상제어를 통한 입자 균일성이 요구되고 있다 DC 열 플라즈마를 이용한 나노입자 합성 방법은 초고온의 온도의 달성이 가능하여, 모든 금속원소에 대한 나노화 및 고순도화가 용이할 뿐만 아니라, 제조공정이 단순한 친환경 공법으로 저비용으로 나노입자를 제조할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 이송식 DC 열 플라즈마를 이용한 Cu 나노분말 제조, 비이송식 DC 열 플라즈마를 이용한 Fe 나노분말 합성 연구를 통해 반응기의 압력과 플라즈마 파워, Gas 유량등의 공정 변수가 나노입자 생성 특성에 미치는 영향을 확인 하였다. 또한 DC 열플라즈마 나노입자 합성 시스템에 대한 장비와 기술도 소개한다.

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Effect of Pressure on the Magnetic Properties of Magnetite Nanoparticles Synthesized Using a High Pressure Homogenizer (고압 균질기의 압력이 마그네타이트 나노입자의 자기 특성에 미치는 영향)

  • Ji, Sung Hwa;Kim, Hyun Hyo;Kim, Hyojin
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.26 no.6
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    • pp.190-195
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    • 2016
  • We report the effect of pressure varying from 0 to 1500 bar on the magnetic properties of magnetite nanoparticles synthesized from $Fe(OH)_2$ suspension using a high pressure homogenizer without any dispersing agent and oxidant. The observed X-ray diffraction (XRD) patterns showed that all the synthesized nanoparticles had the inverse spinel structure of magnetite. It was found from transmission electron microscopy (TEM) and XRD analysis that the average size of the synthesized magnetite particles could be controlled by the pressure of the high pressure homogenizer. The average particle size was found to range from 21 to 26 nm and decrease with increasing pressure. Magnetic hysteresis measurements performed at room temperature using a vibrating sample magnetometer (VSM) revealed the appearance of a superparamagnetic behavior in the magnetite nanoparticles synthesized at a pressure of 1500 bar.

Removal of Radioactive Caesium ion using Ferromagnetic in water : A reivew (강자성체를 통한 수중의 방사능 세슘이온 제거 동향)

  • Yeo, Wooseok;Kim, Jong Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.266-270
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    • 2018
  • 원자력 방사능 폐기물 또는 원자력 발전소 해체시 발생 가능한 세슘 이온은 인체뿐만 아니라 생태계 환경에도 큰 악영향을 미친다고 알려져 있다. 이러한 세슘 이온은 자연 속으로 손쉽게 스며들어 발생한 지역뿐만 아니라 쉽게 퍼지게 되어 넓은 지역까지 피해를 주게 되며, 반감기가 30년으로써 한번 자연계에 누출되면 장시간 잔존하여 인간 및 생태계에 악영향을 미치게 된다. 세슘이온이 몸속에 들어오게 되면 장에서 몸으로 100% 흡수되며 내장에 축척되어 연조직 전체에 분포하게 되며 갑상선 암과 같은 심각한 위험에 초래하게 된다. 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 국내에서도 많은 관심을 가지기 시작하였으며, 따라서 수중의 세슘이온을 제거하기 위하여 나노 입자 형태의 기능성을 가진 물질들을 적용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 나노물질들은 수중의 세슘이온 제거에 대하여 우수한 제거효율을 보여주고 있으나 나노 입자 특성상 사용 이후 회수가 어려워 기능성 물질들의 확산 및 축적에 따른 2차 환경오염의 문제점까지 발생하게 된다. 최근 수처리 분야에서 외부 자기장을 주게 되면 자성을 띄게 되는 물질인 자성체에 대한 관심이 급등하고 있다. 이러한 자성체들은 수중에서 별도의 회수 시스템 없이 자성으로 인하여 완벽히 자기분리 된다. 세슘제거에 탁월한 기능성 물질과 완벽한 자기분리가 가능한 자성체를 결합하여 특별한 회수장치 없이 외부 자기장만 주어진다면 수중의 세슘을 효과적으로 제거 또는 처리할 수 있다. 자성체 입자 표면에 흡착제인 프러시안 블루나 제올라이트와 같은 흡착제를 합성하여 수중의 세슘을 제거하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 기존의 자성체보다 좀 더 높은 자성을 가지고 있으며 외부 자기장에 의해 강하게 반응을 한다고 알려져 있는 강자성체(Ferromagnetic)를 사용하게 된다면 흡착제와 결합 이후 더욱더 강한 자성을 가진 흡착제가 탄생하며 이를 사용하면 높은 처리율뿐만 아니라 높은 슬러지 회수율을 가질 수 있다. 따라서 본 연구는 흡착제나 이온교환수지와 같은 기능성 물질을 사용하여 수중의 세슘을 제거하는 메커니즘과 강자성체가 가지고 있는 강한 자성의 성질을 결합한 복합체 제조에 대한 연구조사를 중점적으로 실시하였다. 본 연구에 의해 연구 조사된 결과를 바탕으로 수중의 세슘 이온에 대하여 높은 제거효율과 회수율을 가지는 새로운 형태의 복합체 제조에 관한 정보를 제공하고자 한다.

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Superparamagnetic Properties of γ-Fe2O3 Nanoparticles (초미세 나노분말 γ-Fe2O3의 초상자성 특성연구)

  • Lee, Seung-Wha;Lee, Jae-Gwang;Chae, Kwang-Pyo;An, Sung-Yong
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.196-200
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    • 2010
  • $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, VSM and Mossbauer spectroscopy. $\gamma-Fe_2O_3$ powder annealed at $150^{\circ}C$ has a spinel structure and superparamagnetical behavior. The estimated size of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields at $-261^{\circ}C$ for the A and B patterns were found to be 503 and 485 kOe, respectively. The blocking temperature ($T_B$) of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is about $-183^{\circ}C$. The magnetic anisotropy constant of $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle was calculated to be $1.6{\times}10^6ergs/cm^3$. $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle annealed at $150^{\circ}C$ can be a candidate for biomedicine applications as magnetic carriers.

Review : Functional Nanoparticles (기능성 나노입자)

  • Lee, Jun-Wung
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.11 no.5
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    • pp.71-83
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    • 2008
  • For the major scientific laboratories around the world, nanotechnology has been one of the key scientific issues since the end of the last millenium. The basic materials of this newly emerging technology are nanoparticles, which, in fact, have been used for many centuries. However, the physical properties of the particles were understood quite recently. In order to apply the new properties we have to protect and functionalize the surfaces of the particles, since without protection of the surfaces, nanoparticles grow themselves due to Ostwald Ripening. In this review, the author describes recent technical progress in the field of fuctionalization of various nanoparticles and their applications, so that readers can grasp the overall picture of this new technological field.

Synthesis of Monodisperse Magnetite Nanocrystallites Using Sonochemical Method (음향화학법을 이용한 균일한 나노 자성체의 합성)

  • Cho, Jun-Hee;Ko, Sang-Gil;Ahn, Yang-Kyu;Song, Ki-Chang;Choi, Eun-Jung
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.16 no.3
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    • pp.163-167
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    • 2006
  • Ultrasonic irradiation in a solution during the chemical reaction may accelerate the rate of the reaction and the crystallization at low temperature. We have synthesized nanometer sized magnetite particles using coprecipitation method, sonochemical method without surfactant, and sonochemical method with surfactant, in order to investigate the effect of ultrasonic irradiation and surfactant on the coprecipitates of metal ions. The size of the magnetite nanoparticles prepared by coprecipitation method, and sonochemical method without surfactant showed broad distributions. But we got uniform nanoparticles using a sonochemical method with oleic acid. The average size of the particles can be controlled by the ratio $R=[H_2O]/[surfactant]$. The size of the magnetite nanoparticles prepared by this method showed narrow distributions. We have characterized the nanoparticles using an X-ray diffraction (XRD), a superconducting quantum interference device (SQUID), and atomic force microscope (AFM). The size and distribution of the magnetite nanoparticles were measured by dynamic light scattering (DLS) method.