• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.406-415
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• 2018

Here, as-synthesized $Fe_3O_4$ nanoparticles were incorporated into the zeolitic imidazolate framework (ZIF-8) lattice to activate sodium percarbonate (SPC) for degradation of methylene blue (MB). The reaction rate constant of $Fe_3O_4@ZIF-8/SPC$ process ($0.0632min^{-1}$) at acidic conditions (pH = 3) was more than six times that of the $Fe_3O_4/SPC$ system ($0.009min^{-1}$). Decreasing the solute concentration, along with increasing SPC concentration and $Fe_3O_4@ZIF-8$ nanocomposite (NC) dosage, favored the catalytic degradation of MB. The $Fe_3O_4@ZIF-8$ NC after fifteen consecutive treatment processes showed the excellent stability with a negligible drop in the efficiency of the system (<10%). The reaction pathway was obtained via GC-MS analysis.

• Journal of Magnetics
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• 제13권3호
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• pp.110-113
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• 2008

In this study, heavy rare earth garnet $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ powders were fabricated by a sol-gel and vacuum annealing process. The crystal structure was found to be single-phase garnet with a space group of Ia3d. The lattice constant $a_0$ was determined to be 12.465 ${\AA}$. From the analysis of the vibrating sample magnetometer (VSM) hysteresis loop at room temperature, the saturation magnetization and coercivity of the sample are 7.64 emu/g and 229 Oe, respectively. The N$\acute{e}$el temperature($T_N$) was determined to be 525 K. The M$\ddot{o}$ssbauer spectrum of $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ at room temperature consists of 2 sets of 6 Lorentzians, which is the pattern of single-phase garnet. From the results of the M$\ddot{o}$ssbauer spectrum at room temperature, the absorption area ratios of Fe ions on 24d and 16a sites are 74.7% and 25.3%(approximately 3:1), respectively. These results show that all of the non-magnetic Ga atoms occupy the 16a site by a vacuum annealing process. Absorption area ratios of Fe ions are dependent not only on a sintering condition but also on the temperature of the sample. It can then be interpreted that the Ga ion distribution is dependent on the temperature of the sample. The M$\ddot{o}$ssbauer measurement was carried out in order to investigate the atomic migration in $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$.

• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.354-361
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• 1999

티타늄을 물리증착시킨 후 열처리한 막과 플라즈마에 의해 무정형 실리콘을 증착시킨 후 열처리한 막은 양질의 결정성을 갖는 Si가 풍부한 티타늄 실리사이드가 형성되고, 열처리 과정에서 에피택시 성장을 위한 격자들의 회전에 의해 다양한 형태의 격자구조를 갖는다. 티타늄 실리사이드 막의 band gap은 플라즈마에 의해 a-Si:H막을 증착시킨 후 열처리한 막이 수소의 탈착에 의해 제공된 dangling bond, a-Si 등의 영향을 받아 1.14~1.165 eV의 값을 가진다. 물리증착하여 열처리한 막의 Urbach tail인 $E_0$는 0.045~0.05 eV 범위로 거의 일정하고, 플라즈마에 의해 a-Si:H 막을 증착시킨 후 열처리한 막의 결함수는 Ti/Si를 열처리했을 때 얻어진 결함수보다 약 2~3 배 정도 많은 것으로 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.24-27
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• 2008

Polyol법을 이용하여 $MnFe_2O_4$ 나노입자를 제조하고, X-선 회절기(XRD)와 진동시료형 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 결정학적 및 거시적인 자기적 특성을 분석하였고, 뫼스바우어($M\"{o}ssbauer$) 분광실험을 통하여 $MnFe_2O_4$ 물질의 초미세 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. 고분해능 투과형 전자 현미경(High Resolution Transmission Electron Microscope; HRTEM)을 이용하여 입자의 크기를 분석한 결과, 대부분의 입자크기가 $6{\sim}8$ nm 정도의 분포를 가지는 매우 균일한 입자로 형성되었음을 확인할 수 있었다. X-선 회절실험의 분석 결과, $a_0=8.418{\pm}0.001{\AA}$의 격자상수를 가지는 입방정형의 스피넬 구조로써 그 공간군이 Fd3m 임을 확인하였다. 상온에서의 VSM 측정결과 강한 초상자성 거동을 보였고, 뫼스바우어 분석결과로 상온에서 초상자성 영향에 따른 요동현상이 나타남을 관측할 수 있었다. 4.2K에서는 6개의 공명흡수선이 2 set으로 존재하고 초미세 자기장 값($H_{hf}$)이 A-site의 경우 498 kOe, B-site의 경우 521 kOe 로 분석되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권5호
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• pp.242-248
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• 2016

연료전지에서의 전체 반응 속도는 산화전극에서 일어나는 수소산화반응에 비해 그 반응 속도가 현저히 느린 환원전극에서의 산소환원반응(oxygen reduction reaction, ORR)에 의해 결정된다. ORR 효율성 평가를 용이하게 하는 지표(descriptor)로서 촉매 표면에서의 산소원자 흡착강도를 활용하는데, 산소흡착강도는 촉매 표면의 기하학적 구조 변형에 따른 전자구조를 변형함으로써 조절할 수 있다. 이에 본 연구에서는 백금 표면의 원자모델을 이용하여 표면의 기하학적 구조가 산소흡착강도에 미치는 영향과 그 원인을 밀도범함수이론(density functional theory, DFT) 계산을 통해 분석하였다. 먼저, 기하학적 구조를 인위적으로 변형시킨 Pt(111) 표면에서의 산소흡착반응을 밀도범함수이론 계산을 이용해 분석함으로써 기하학적 구조변화가 산소흡착강도에 미치는 영향(strain effect)을 확인하였다. 최적화한 Pt 격자상수($3.977{\AA}$)에 ${\pm}1%$ 간격의 변화율을 적용하고 각 변화율마다의 산소흡착강도를 계산하였는데, Pt-Pt 원자 간 거리가 멀어질수록 산소흡착강도가 강해지는 것을 확인하였다. 이는 원자 간 거리가 증가할수록 d-band center가 페르미 준위(Fermi level)쪽으로 이동하게 되며, 이로써 일부 반결합 오비탈(anti-bonding orbitals)에 전자가 채워지지 않기 때문에 전체적으로 반결합 오비탈이 형성될 가능성이 적어지기 때문이다. 결과적으로, 순수한 백금이 가진 격자상수($3.9771{\AA}$) 보다 약 2~4% 작은 백금 표면 격자크기를 가질 수 있도록 유도할 수 있다면 산소흡착강도가 적절히 약하게 조절될 수 있으며, 이는 순수한 백금보다 더 향상된 ORR 성능을 가진 촉매물질 개발 연구를 위한 기초자료로서 활용할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.620-629
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• 2022

가열 속도, 몰 공간속도, 질화반응온도 등 다양한 실험 조건을 변화하며 바나디움 산화물과 암모니아와의 승온 질화반응을 통하여 바나디움 산화질화물을 제조하여 특성분석을 수행하였으며 제조된 바나디움 산화질화물 상에서 암모니아 분해반응의 촉매 활성을 검토하였다. 제조된 촉매의 물리·화학적 특성을 알아보기 위하여 N₂ 흡착분석, X-선 회절분석(XRD), 수소 승온환원(H₂-TPR), 산소 존재 하 승온산화 (TPO), 암모니아 탈착 (NH₃-TPD), 투과전자현미경(TEM) 분석을 수행하였다. 340 ℃에서 5 m² g^-1의 낮은 비표면적을 갖는 V₂O₅의 환원에 의하여 V₂O₃ 으로의 변환은 미세 기공 형성에 의해 115 m² g^-1 높은 비표면적 값을 보여주었으며 그 이상의 질화반응 온도가 증가함에 따라 소결현상에 의해 지속적인 비표면적의 감소를 초래하였다. 비표면적에 가장 큰 영향을 미치는 질화반응 변수는 반응온도였으며, 단일 상의 VN_xO_y의 x + y 값은 질화반응온도가 증가함에 따라 1.5에서 1.0으로 근접하였으며 680 ℃의 높은 반응온도에서 입방 격자상수 a는 VN 값에 근접하였다. 본 실험 조건 중에 질화반응온도가 가장 높았던 680 ℃에서 암모니아 전환율은 93%로 나타났으며 비활성화는 관찰되지 않았다.