• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제21권6호
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• pp.588-594
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• 2000

Structural changes of an iron phthalocyanine (FePC) monolayer induced by adsorption and externally applied potential on high area carbon surface have been investigated in situ by iron K-edge X-ray absorption fine structure (XAFS) in 0.5 M $H_2S0_4.$ Fine structures shown in the X-ray absorption near edge structure (XANES) for microcrystalline FePC decreased upon adsorption and further diminished under electrochemical conditions. Fe(II)PC(-2) showed a 1s ${\rightarrow}$ 4p transition as poorly resolved shoulder to the main absorption edge rather than a distinct peak and a weak 1s ${\rightarrow}$ 3d transition. The absorption edge position measured at half maximum was shifted from 7121.8 eV for Fe(lI)PC(-2) to 7124.8 eV for $[Fe(III)PC(-2)]^+$ as well as the 1s ${\rightarrow}$ 3d pre-edge peak being slightly enhanced. However, essentially no absorption edge shift was observed by the 1-electron reduction of Fe(Il)PC(-2), indicating that the species formed is $[Fe(II)PC(-3)]^-$. Structural parameters were obtained by analyzing extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) oscillations with theoretical phases and amplitudes calculated from FEFF 6.01 using multiple-scattering theory. When applied to the powder FePC, the average iron-to-phthalocyanine nitrogen distance, d(Fe-$N_p$) and the coordination number were found to be 1.933 $\AA$ and 3.2, respectively, and these values are the same, within experimental error, as those reported ( $1.927\AA$ and 4). Virtually no structural changes were found upon adsorption except for the increased Debye-Wailer factor of $0.005\AA^2$ from $0.003\AA^2.$ Oxidation of Fe(II)PC(-2) to $[Fe(III)PC(-2)]^+$ yielded an increased d(Fe-Np) (1 $.98\AA)$ and Debye-Wailer factor $(0.005\AA^2).$ The formation of $[Fe(II)PC(-3)]^-$, however, produced a shorter d(Fe-$N_p$) of $1.91\AA$ the same as that of crystalline FePC within experimental error, and about the same DebyeWaller $factor(0.006\AA^2)$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.947-950
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• 2001

We report the characteristics of organic light emitting diodes (OLEDS) by controlling the carrier mobility according to the crystalline of Iron(II) Phthalocyanine(Fe-Pc) and metal-free Phthalocyanine (H$_2$-Pc). In order to change the recombination zone, we controlled the hole mobility by changing the crystal structures of Fe-Pc and H$_2$-Pc. OLEDs were constructed with ITO/Fe-Pc/triphenyl-diamine (TPD)/tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq$_3$)/Al and ITO/H$_2$-Pc/triphenyl-diamine (TPD)/tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq$_3$)/Al. The electroluminescent properties were changed according to the heat-treatments of Fe-Pc and H$_2$-Pc. We observed that the recombination zone and the carrier mobility were changed as the higher occupied molecular orbital levels of Fe-Pc and H$_2$-Pc decreased.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.61-64
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• 2007

Fe-PC와 Fe-TCPC를 합성하여 암모니아 탈착에 따른 촉매의 특성과 황화합물 및 아민류의 흡착실험을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) FT-IR로 분석한 결과, Fe-TCPC는 Fe-PC에 비해 카르복실기의 특성 스펙트럼이 관찰되었고, SEM/EDS로 관찰한 결과 카르복실기의 영향으로 Fe의 비율이 낮고 산소의 량은 높게 나타났으므로 표면에 카르복실기가 존재하고 있음을 알 수 있었다. 2) TPD 실험에서 철 프탈로시아닌 유도체는 두 개의 피크가 저온부와 고온부에서 나타나 약산점과 강산점이 존재하고 있음을 확인 할 수 있었으며, 탈착량은 Fe-TCPC가 Fe-PC보다 고온부에서 강산량점량이 많았고 저온부에서 약산점량은 적게 나타난 것으로 보아 Fe-TCPC가 표면에 카르복실기의 화학적흡착 영향으로 강산점에서 많은 탈착이 일어났음을 의미한다. 3) Fe-TCPC는 Fe-PC보다 비표면적과 세공부피가 많았고, 과산화수소의 분해효율이 높아 촉매적 성질이 우수하였으며, 또한 입자의 크기도 작았음을 확인하였다. 이는 모든 조건에서 Fe-TCPC가 Fe-PC보다 흡착능력이 우수한 것으로 예측된다. 4)카르복실기가 치환된 철 프탈로시아닌 유도체의 제거효율은 아민화합물이 우수하지만 황화합물에서 다소 낮게 나타났다. 이 결과로 보아 아민류에 효과가 있는 카르복실 철 프탈로시아닌을 착색제로 사용하면 탈취 기능을 가진 안료가 될 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1809-1816
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• 2000

본 연구는 상압유통식 반응장치를 이용하여 석유화학공단에서 주로 발생되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound: VOC) 인 methanol의 연소에 대한 다양한 금속-프탈로시아닌의 촉매활성에 관하여 연구하였다. Co-PC의 촉매활성은 air+methanol의 혼합물을 이용하여 전처리한 경우가 air만으로 전처리한 경우보다 더 높았으며, 금속-PC의 촉매활성은 metal free-PC < Zn-PC < Fe-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC의 순서 였다. TG/DTA 분석 결과, 금속-PC 의 열분해 용이 성은 metal free-PC < Zn-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC < Fe-PC의 순서로 나타었으며, 금속과 프탈로시아닌의 결합특성에 따른 차이로 판단된다. XRD 및 EA 분석결과, 전처리한 후의 Zn-PCS와 metal free-PC는 원래의 결정구조가 거의 유지되었지만, Co-PC, Cu($\alpha$)PC 및 Fe-PC는 원래의 결정구조가 파괴되는 것으로 나타났다. 전처리한 후의 Co-PC는 금속산화물인 $Co_3O_4$의 형태로 존재하였으며, Co-PC의 촉매활성이 가장 우수하였다. Co-PC 상에서 methanol의 촉매연소는 반응물의 농도가 높거나 접촉시간(W/F)이 짧을 경우, 중간생성물로서 HCHO 및 $HCOOCH_3$가 관찰되었다.

• 한국안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.66-71
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• 2008

$PcFe(4-VP)_2$[Pc: Phthalocyanine, 4-VP: 4-Vinylpyridine]와 $PcFe(VIM)_2$[VIM: 1-Vinylimidazole]의 제조를 재래식 방법인 유기용제 사용에 따른 폭발 및 유해증기 발생 위험성을 차단하기 위해 무용제 방식으로 ligand인 4-VP와 VIM을 반응매체로 하여 PcFe를 밀폐용기에서 용융시키는 새로운 방법을 도입, 제조하여 분말상 진청록색의 물질을 제조하였다. 이들 물질은 $CH_2Cl_2$에 가용성인 $PeFeL_2$형태의 물질이다. 제조된 물질을 ATR-FTIR, UV/Vis, DSC/TGA, Surface Resistivity Meter를 이용하여 분석한 결과 film 상태에서 UV/Vis 차단 특성이 뛰어남과 동시에 대전 방지특성을 나타내며 또한 내열성이 우수한 물질이 제조되어 사용 및 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.575-584
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• 2007

The adsorption capability of iron phthalocyanine derivatives were investigated by means of X-ray diffractometor (XRD), IR (infrared) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and temperature programmed desorption (TPD). According to TPD results, iron phthalocyanine derivatives showed two desorption peaks at low temperature ($100{\sim}150^{\circ}C$) and high temperature ($350{\sim}400^{\circ}C$) indicating that there were two kinds of acidities. Tetracarboxylic iron phthalocyanine (Fe-TCPC) have a stronger desorption peak (chemical adsorption) at the high temperature and a weaker desorption peak (physical adsorption) at the low temperature than iron phthalocyanine (Fe-PC). The specific surface areas of Fe-TCPC and Fe-PC were $26.46\;m^2/g\;and\;11.77\;m^2/g$, respectively. The pore volumes of Fe-TCPC and Fe-PC were $0.14\;cm^3/g\;and\;0.06\;cm^3/g$, respectively. The adsorption capability of triethyl amine calculated by breakthrough curve at 220 ppm of equilibrium concentration was 29.2 mmoL/g for Fe-TCPC and 0.8 mmoL/g for Fe-PC. The removal efficiency of dimethyl sulfide of Fe-TCPC and Fe-PC in batch experiment of 225 ppm of initial concentration were 44.9% and 28.9%, respectively. The removal efficiency of trimethyl amine of Fe-TCPC and Fe-PC in batch experiment of 118 ppm of initial concentration were approximately 100.0% and 33.9%, respectively.

• 한국자기학회지
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• 제22권5호
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• pp.162-166
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• 2012

Fe(100)/MgO(100)/CuPc/Co 자성터널접합 소자의 온도에 따른 전압-전류 특성 변화를 관찰하였다. 화학적 열적 안정성이 비교적 우수한 Cu-Phthalocyanine(CuPc)의 유기박막을 에피성장된 2 nm MgO(100) 박막 위에 2~10 nm 두께로 적층하여 두 강자성 Fe(100)와 Co 전극 사이의 무기-유기 복합 절연격벽으로 이용하였다. 저온 77 K에서 측정된 거대자기저항현상은 CuPc의 두께가 증가함에 따라 급격히 감소하여 10 nm의 CuPc 두께의 경우 전하축적에 의한 쌍안정 스위칭 거동(bistable switching behavior)이 관찰되었다. 이 스위칭 거동은 약 240 K의 온도에 이르면서 점차 소멸되어 상온에서는 정류기와 유사한 비대칭적 전압-전류 특성을 보였다. 이 연구에서 우리는 MgO/CuPc 층상구조에대해 유기물 스핀소자의 절연격벽뿐만 아니라 Polymer Random Access Memory(PoRAM)를 위한 응용 가능성에 대해 논하였다.

• 대한화학회지
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• 제33권6호
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• pp.662-668
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• 1989

Metal-4,4',4",4"'-tetraaminophthalocyanine [Mt-$PcNH_2$, Mt = Fe(III), Co(II), Ni(II), Cu(II)] 및 Mt-$PcNH_2$가 styrene-methacrylic acid 공중합체(STMA)에 고정화된 Mt-PcSTMA를 촉매로 사용한 불균일 수용액계에서 과산화수소의 분해반응에 대한 촉매활성에 대하여 실험하였다. 이 촉매들은 효소반응과 비슷한 촉매활성을 나타내었고, Fe(III)-$PcNH_2$이 공중합체에 결합되어 고정화된 Fe(III)-PcSTMA가 가장 촉매활성이 우수하였다. 분해반응율은 높은 pH 범위에서 증가하였으며, $CN^-,\;CNS^-,\;{C_2O_4}^{-2},\;I^-$ 등의 공존 음이온의 영향을 받았다. 또한, 반응속도론적인 고찰을 통하여 열역학적 특성값을 구한 결과로부터 촉매반응이 Michaelis-Menten형의 반응기구로 진행됨을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1738-1742
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• 2009

Nanocrystalline Zn$Fe_2O_4$ oxide-semiconductor with spinel structure was synthesized by the polymerized complex (PC) method and investigated for its photocatalytic and photoelectric properties. The observation of a highly pure phase and a lower crystallization temperature in Zn$Fe_2O_4$ made by PC method is in total contrast to that was observed in Zn$Fe_2O_4$ prepared by the conventional solid-state reaction (SSR) method. The band gap of the nanocrystalline Zn$Fe_2O_4$ determined by UV-DRS was 1.90 eV (653 nm). The photocatalytic activity of Zn$Fe_2O_4$ prepared by PC method as investigated by the photo-decomposition of isopropyl alcohol (IPA) under visible light (${\geq}$ 420 nm) was much higher than that of the Zn$Fe_2O_4$ prepared by SSR as well as Ti$O_{2-x}N_x$. High photocatalytic activity of Zn$Fe_2O_4$ prepared by PC method was mainly due to its surface area, crystallinity and the dispersity of platinum metal over Zn$Fe_2O_4$.

• Environmental Engineering Research
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• 제18권3호
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• pp.145-150
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• 2013

Optimal preparation guidelines of a cathode catalyst layer by non-precious metal catalysts were evaluated based on electrochemical performance in single-chamber microbial fuel cells (MFCs). Experiments for catalyst loading rate revealed that iron(II) phthalocyanine (FePc) can be a promising alternative, comparable to platinum (Pt) and cobalt tetramethoxyphenylporphyrin (CoTMPP), including effects of substrate concentration. Results showed that using an optimal FePc loading of $1mg/cm^2$ was equivalent to a Pt loading of $0.35mg/cm^2$ on the basis of maximum power density. Given higher loading rates or substrate concentrations, FePc proved to be a better alternative for Pt than CoTMPP. Under the optimal loading rate, it was further revealed that 40 wt% of FePc to carbon support allowed for the best power generation. These results suggest that proper control of the non-precious metal catalyst layer and substrate concentration are highly interrelated, and reveal how those combinations promote the economic power generation of single-chamber MFCs.