• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.371.1-371.1
• /
• 2016

다양한 물질계의 2차원 나노구조는 그래핀과 함께 그 고유특성으로 최근 광전소자, 전자소자, 센서, 에너지 생성 및 저장과 수소에너지 생성 등의 응용으로 매우 많은 관심을 받고 있다. 특히 층상이중수산화물 (layered-double hydroxide; LDH) 2차원 나노구조는 생성의 용이성과 층상 내 금속 이온의 교환을 통한 특성의 자유로운 제어가 가능하므로 많은 관심을 받고 있다. 층상이중수산화물 화합물은 [Zn(1-x) MIII(x)(OH)2][$An-x/n{\cdot}mH2O$] (MIII = Al, Cr, Ga; An- = CO32-, Cl-, NO3-, CH3COO-) 구조로써, Brucite-type 구조 내에서 3가 양이온의 상태에 따라서 다양한 특성을 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 층상이중수산화물 화합물은 촉매나, 에너지 저장, 음이온 교환 및 흡착, 화학적 촉매, 바이오 소자 등에 응용이 연구되고 있으며, 다양한 금속 산화물을 제조하기 위한 중간자 precursor로써도 연구되고 있다. 하지만, 이러한 대부분의 연구들을 통한 결과물들이 분말 및 수용액 상태로 남게 되며, 이러한 화합물의 특성을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이 이러한 나노구조물들을 다양한 소자로 응용하기 위해서는 상용의 실리콘이나 glass 등의 기판형태의 물질상에 성장시킬 수 있어야 하며, 그러한 기판 위에서의 형상 및 특성 제어가 용이해야 한다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판을 적용한 Zn기반의 층상이중 수산화물 화합물을 성장하고, 하부물질의 조성제어를 통한 층상이중수산화물 화합물의 형상제어가 가능한 기술에 관한 연구를 보고하고자 한다. 이를 위한 하부물질의 조성은 Zn와 Al을 통해 이루어지며, 기형성된 Al2O3박막을 핵형성층으로 활용한다. 이러한 방법으로 형성된 층상이중수산화물 화합물에 대해 이차전자주사현미경, 투과전자현미경 및 X-ray회절기법을 통해 구조분석을 하고, Raman 및 광발광스펙트럼 분석을 통해 광학적 분석을 시행함으로써, 층상이중수산화물이 기판상에서 형성되는 메커니즘에 관한 규명을 시행하였다. 이러한 분석연구를 통해 핵형성층의 에칭 따라 실리콘 기판상에서 성장하는 층상이 중수산화물 화합물의 형상 및 조성이 제어되는 메커니즘을 구명하였다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
• /
• v.23 no.5
• /
• pp.12-20
• /
• 2020

최근 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물이 새로운 고성능 리튬이온전지 음극소재로서 주목받고 있다. 층상구조 물질들의 고성능 전극 소재 활용에 있어 박리를 이용한 정확한 층의 개수 조절은 전기화학 반응성을 증가시키고, 전극 필름 내에서의 균일한 거동을 위해서 매우 중요하다. 볼 밀링 공정은 이차전지 전극 소재 제조에 있어서 주로 물질의 분쇄나 고상 화학반응을 유도하여 합금 형태의 전극 소재 개발에 보편적으로 사용되는 공정이나, 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물에 적용하면 층상구조 물질에 고체윤활작용을 일으켜 박리가 촉진된다. 이러한 성질을 이용하여 다양한 종류의 전이금속 칼코겐 화합물(예: MoS₂, MoSe₂, NbSe₂)에 적절한 카본 매트릭스 물질과 복합화를 통해 새로운 전극 소재를 합성하고, 이를 통해 고성능 리튬이온전지 음극 소재를 제조하는 연구 동향에 대해 보고하고자 한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.48 no.1
• /
• pp.46-52
• /
• 2004

The effect of crystallinity on the structural stability of layered manganese oxide has been systematically investigated. While well-crystalline manganate was prepared by solid-state reaction-ion exchange method, nanocrystalline one was obtained by Chimie-Douce reaction at room temperature. According to micro-Raman and Mn K-edge X-ray absorption spectroscopic results, manganese ions in both the manganese oxides are stabilized in the octahedral sites of the layered lattice consisting of edge-shared MnO6 octahedra. The differential potential plot clarifies that the layered structure of nanocrystalline material is well maintained during electrochemical cycling, in contrast to the well-crystalline homologue. From the micro-Raman results, it was found that delithiation-relithiation process for well-crystalline material gives rise to the structural transition from layered to spinel-type structure. On the basis of the present experimental findings, it can be concluded that nanocrystalline nature plays an important role in enhancing the structural stability of layered manganese oxides.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.9 no.6
• /
• pp.580-584
• /
• 1999

The synthesis and characterization of intercalated compound of decansulfonate into hydrated nickel is presented. The compound shows a layered structure as determined by high temperature powder X-ray diffraction (HTXRD). The layer distance of the product is increased from 24.7 $\AA$ to 30.5 $\AA$ by increasing the temperature which is in turn accomplished by changing the structure of the intercalated nickel compound. From the X-ray diffraction data and the decanesulfonate size, the orientation of the decanesulfonate onto the nickel layer is determined. The molecular axis of the decanesulfonate with bilayer structure is tilted to the perpendicular of the nickel layer.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.66-71
• /
• 2000

The intercalated compound of dodecanesulfonate into hydrated cobalt was synthesized. The compound shows a layered structure as determined by high temperature X-ray diffraction. The layer distance of the product is increased from $19.1{\AA}$ to $34.7{\AA}$ by increasing the temperature from $30^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. We can control the layer distance by varying the temperature which is accomplished by changing from the monolayer to the bilayer structure of the intercalated dodecanesulfonate.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.63-67
• /
• 2004

The layered structure of cobalt dodecanesulfate was synthesized. A phase transition takes place at various temperature ranges and results in a drastic change of the layer distance. A monolayer structure of cobalt dodecanesulfate at room temperature transformed to a bilayer structure as a dehydrated form at high temperature.

• Ceramist
• /
• v.20 no.2
• /
• pp.25-33
• /
• 2017

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 1999.10a
• /
• pp.22-23
• /
• 1999

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.36-41
• /
• 1998

Intercalation compounds of alkyl sulfonates into layered double hydroxides (LDH) have been directly synthesized. From the X-ray diffraction data and the alkyl sulfonates size, the orientation of the intercalated alkyl sulfonate into the layered double hydroxide was determined. The intercalated alkyl sulfonate is arranged with molecular chain perpendicular to the hydroxide layer with an antiparallel pattern.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.137-142
• /
• 1997

We synthesized the intercalation compound between a layered double hydroxide and an ethyl orange. The orientation of the intercalated ethyl orange into the layered double hydroxide was investigated. The molecular plane of the ethyl orange and its N＝N axis lie nearly perpendicular to the hydroxide layers with an antiparallel pattern.