• 제목/요약/키워드: hydrothermal systems

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Zn 도핑 된 δ-MnO2의 수열반응을 통한 chalcophanite 및 todorokite 결정 생성 및 성장 (Formation of Chalcophanite and Todorokite from the Hydrothermal Reaction of Zn-doped δ-MnO2)

  • 정해성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권1호
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    • pp.162-167
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    • 2023
  • 망간산화물은 다양한 결정구조를 가지고 있으며, 특히 초기에 생성되는 나노층상구조의 δ-MnO2 가 다양한 산화환원 반응에 따라 여러가지 터널 및 층상구조로 변화한다. 최근Zn기반 이차전지에 대한 관심이 증가하고 있지만, 충방전 간 Zn이온이 양극재로 사용되는 망간산화물 결정 구조 변화 및 새로운 결정 생성 등에 미치는 영향에 대한 기초적 이해를 위해 Zn이온이 망간산화물 결정에 미치는 영향에 대한 연구가 더욱 필요하다. 본 연구에서는 수열반응 간 Zn 도핑정도가 조절된 나노층상구조의 δ-MnO2의 변화를 통해 todorokite과 chalcophanite이 생성 및 성장되는 것을 확인하였고, 반응 시간에 따른 변화과정을 확인하였다. Zn의 양이 많을수록 chalcophanite 결정이 우세하게 생성되었고, 결정 생성이 상대적으로 느린 속도로 발생하는 것을 확인하였다.

무극 지역 천열수 광상 열수변질대의 성인적 의미 (The Cenetic Implication of Hydrothermal Alteration of Epithermal Deposits from the Mugeuk Area)

  • 박상준;최선규;이동은
    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.265-280
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    • 2003
  • 인리형 분지인 백악기 음성분지와 단층 접촉하는 무극 광화대는 백악기 흑운모 화강암을 모암으로 하여 배태된 금$.$은광상들로 구성된다. 무극 광화대내 금$.$은광상들은 북측의 무극광산으로부터 남측의 태극광산까지 서로 다른 금$.$은 품위비, 광석광물의 종류 및 산출 빈도 등을 보이며 열수변질대 분포 특성에 있어서도 상이한 공간적 분포특성을 보인다. 비교적 높은 금$.$은 품위비를 보이는 금봉광산은 복성맥의 구조를 보이며 석영맥으로부터 견운모대 \$\longrightarrow$ 아견운모대 \$\longrightarrow$ 프로필리틱대 \$\longrightarrow$ 아프로필리틱대의 열수변질대가 수평적으로 발달하는 특징을 보인다. 광화대 최남단에 위치하는 태극광산은 상대적으로 낮은 금$.$은비를 보이며 망상 세맥을 중심으로 프로필리틱대 \$\longrightarrow$ 아프로필리틱대의 순서로 열수변질대가 발달한다. 열수변질대의 수직적 변화는 대체로 변질대 하부에서 견운모대가 우세하나, 상부에서는 프로필리틱대가 광범위하게 분포하며, 점토대가 불연속적으로 중첩되는 특징을 보인다. 이러한 열수변질대의 상이한 수평$.$수직적 분포 특성은 각 광산의 열수계의 차이를 반영한 것으로, 금봉광산은 비교적 고온$.$고염도와 물-암석 상호반응이 진행된 광화 유체로부터 견운모대가 형성되었으며, 태극광산은 상대적으로 저온 저염도와 물-암석 상호반응이 미약한 광화 유체에 의하여 프로필리틱대가 형성된 것으로 해석된다. 이런 열수계의 차이는 각 광산이 열수계의 열적 중심(무극광산)에 위치하는지 또는 외곽부(태극광산)에 위치하는지에 따라 열수변질대 분포 양상과 금$.$은비 분포 양상의 차이를 유도한다. 따라서 무극 지역 탐사시 열적 중심부에 해당하는 고온의 지온 구배가 형성되는 지역과 물-암석 상호반응에 의한 견운모 변질작용이 우세한 지역을 고품위대 탐사 지침으로 제시할 수 있다.

ZnO Nanorods Grown on CdxZn1-xO Seed Layers with Various Cd Mole Fractions

  • Kim, Min-Su;Kim, Do-Yeob;Yim, Kwang-Gug;Kim, Soaram;Nam, Gi-Woong;Kim, Sung-O;Lee, Dong-Yul;Leem, Jae-Young
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권1호
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    • pp.189-193
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    • 2012
  • ZnO nanorods were grown on the $Cd_xZn_{1-x}O$ seed layers with various Cd mole fractions by hydrothermal method. The effects of the Cd mole fraction for $Cd_xZn_{1-x}O$ seed layers on the structural and optical properties of the ZnO nanorods were investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and photoluminescence. The narrowest full-width at half-maximum and largest grain size of the $Cd_xZn_{1-x}O$ seed layers, indicating improvement in crystal quality, were observed at the Cd mole fraction of 0.5. At the Cd mole fraction of 0.5, the largest enhancement in the density, the crystal quality, and the growth rate of the ZnO nanorods was observed while their appearance was not affected significantly by the incorporation of the Cd in the $Cd_xZn_{1-x}O$ seed layers. Consequently, the luminescent properties of the ZnO nanorods were enhanced. The largest improvement in the structural and optical properties of the ZnO nanorods was observed at the Cd mole fraction of 0.5.

A Study of HC Reduction with Hydrocarbon Adsorber Systems

  • Son, Geon-Seog;Yun, Seung-Won;Kim, Dae-Jung;Lee, Kwi-Young;Choi, Bung-Chul
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권10호
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    • pp.1168-1177
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    • 2000
  • Hydrocarbon adsorber is considered as a promising technology to reduce cold start HCs in automotive exhaust gas. In this study, three in-line adsorber systems were tried to reduce the cold start emission. To check the basic characteristics of adsorber converters, surface areas, TPD and TP A were examined after a hydrothermal aging. Also idle engine bench was used to find the adsorption and desorption capabilities of the adsorber systems at cold start. Finally a practicability of the adsorber systems for the LEV achievement was checked with FTP test on a 2.0 D MIT vehicle. The results of this study indicate that hydrocarbon adsorber system is one of the promising passive technologies to meet the ULEV regulation.

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Effects of B Doping on Structural, Optical, and Electrical Properties of ZnO Nanorods Grown by Hydrothermal Method

  • Kim, Soaram;Nam, Giwoong;Park, Hyunggil;Yoon, Hyunsik;Kim, Byunggu;Kim, Jin Soo;Kim, Jong Su;Leem, Jae-Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.337-337
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    • 2013
  • ZnO seed layers were deposited on a quartz substrate using the sol-gel method, and B-doped ZnO (BZO) nanorods with different B concentrations ranging from 0 to 2.5 at.% were grown on the ZnO seed layers by the hydrothermal method. The structural, optical, electrical propertiesof the ZnO and BZO nanorods were investigated using field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), ultraviolet-visible spectroscopy, and hall effect. The ZnO and BZO nanorods grew well aligned on the surface of the quartz substrates. From the XRD data, it can be seen that the B doping is responsible for the distortion of the ZnO lattice. The PL spectra show near-band-edge emission and deep-level emission, and they also show that B doping significantly affects the PL properties of ZnO nanorods. The optical band gaps are changed by B doping, and thus the Urbach energy value changed with the optical band gap of the ZnO nanorods. From the hall measurements, it can be observed that the values of electrical resistivity, carrier concentration, and mobility are changed by B doping.

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청양중석광상(靑陽重石鑛床)의 지질(地質)과 유체포유물(流體包有物)에 의(依)한 온도측정(溫度測定)에 관(關)한 연구(硏究) (Geologic and Fluid Inclusion Studies of Chongyang Tungsten Ore Deposits, South Korea)

  • 김규한
    • 자원환경지질
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    • 제10권1호
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    • pp.1-18
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    • 1977
  • Chongyang tungsten ore deposits, one of the most important tungsten mines in South Korea, me open space filling hydrothermal vein deposits embedded in Precambrian biotite gneiss and, Cretaceous (?) granite porphyry. Some wolframite-bearing quartz veins are closely associated with -quartz porphyries which strike about $N15^{\circ}-25^{\circ}W$ and dip $800^{\circ}SE$ to vertical. Mineralization took place in near vertical vein systems of 5 to 2000 meter long in the biotite gneiss and granite porphyry stock during early Cretaceous and Tertiary (?) period. The hydrothermal mineral paragensis has indicated that there were two major stages: vein and vug stages. The principal vein mineral is wolframite in a gangue of quartz with small amount of fluorite, pyrite, beryl and carbonate minerals. Present in minor amounts are molybdenite, bithmuthinite, native bismuth, arsenopyrite, galena, chalcopyrite, pyrrhotite, sphalerite and scheelite. Fluid inclusion study from the minerls at Chongyang mine reveals that vein stage fluids attained a temperature range of $200^{\circ}C-355^{\circ}C$ and vug stage $160^{\circ}C-350^{\circ}C$. The filling temperatures show the higher range of $200^{\circ}-355^{\circ}C$ in quartz and $280^{\circ}C-348^{\circ}C$ in beryls, whereas the lower emperature range of $283^{\circ}C-295^{\circ}C$ in rhodochrosite and $160^{\circ}-253^{\circ}C$ in fluorites. These temperatures are in reasonably good agreement with mineral paragnesis in this ore deposits. Volfamite minerals were analysed for major components. $WO_3$, MnO and FeO by wet chemical method. Chemical analysis indicates that they contain 70.56-71.54% $WO_3$, 8.52-10.01% MnO and 10.00-11.58% FeO. MnO/FeO ratios of wolframites shows the range of 0.78-0.94 which maybe indicates a comparatively high temperature type of hydrothermal deposits.

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수열합성법을 이용한 ZnO 나노로드의 제조 및 이산화질소 감응 특성 (Preparation of ZnO nanorods by hydrothermal method and their $NO_2$ sensing characteristics)

  • 조평석;김기원;이종흔
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.506-511
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    • 2006
  • $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$, 수산화나트륨, cyclohexylamine, 에탄올, 물이 혼합된 용액을 수열합성하여 ZnO 나노로드를 합성하고, 합성한 물질의 이산화 질소$(NO_2)$와 일산화 탄소(CO)에 대한 감응특성을 조사하였다. 혼합 용액에 첨가되는 물의 양을 변화시켜 ZnO 나노로드의 형상과 응집현상을 조절할 수 있었다. 이는 물과 cyclohexylamine의 반응에 의해 발생되는 $OH^-$ 이온의 농도변화에 의한 것으로 해석된다. 물의 함량이 낮을 때에는 뭉쳐진 성게모양의 ZnO 나노로드를, 물의 함량이 많을 때에는 잘 분산된 ZnO 나노로드를 각각 합성할 수 있었다. 잘 분산된ZnO 나노로드는 공기 중에서 50 ppm 의 CO에 노출되었을 때 주목할 만한 반응을 보이지 않는 반면, 1 ppm 의 $NO_2$에 노출되었을 때에는 저항이 1.8배 증가하였다. 이러한 선택적 반응을 보이는 ZnO 나노로드는 자동차용 자동환기 시스템의 핵심부품인 매연센서의 감응물질로 사용될 수 있다.

Power Generating Characteristics of Zinc Oxide Nanorods Grown on a Flexible Substrate by a Hydrothermal Method

  • Choi, Jae-Hoon;You, Xueqiu;Kim, Chul;Park, Jung-Il;Pak, James Jung-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권4호
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    • pp.640-645
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    • 2010
  • This paper describes the power generating property of hydrothermally grown ZnO nanorods on a flexible polyethersulfone (PES) substrate. The piezoelectric currents generated by the ZnO nanorods were measured when bending the ZnO nanorod by using I-AFM, and the measured piezoelectric currents ranged from 60 to 100 pA. When the PtIr coated tip bends a ZnO nanorod, piezoelectrical asymmetric potential is created on the nanorod surface. The Schottky barrier at the ZnO-metal interface accumulates elecntrons and then release very quickly generating the currents when the tip moves from tensile to compressed part of ZnO nanorod. These ZnO nanorods were grown almost vertically with the length of 300-500 nm and the diameter of 30-60 nm on the Ag/Ti/PES substrate at $90^{\circ}C$ for 6 hours by hydrothermal method. The metal-semiconductor interface property was evaluated by using a HP 4145B Semiconductor Parameter Analyzer and the piezoelectric effect of the ZnO nanorods were evaluated by using an I-AFM. From the measured I-V characteristics, it was observed that ZnO-Ag and ZnO-Au metal-semiconductor interfaces showed an ohmic and a Schottky contact characteristics, respectively. ANSYS finite element simulation was performed in order to understand the power generation mechanism of the ZnO nanorods under applied external stress theoretically.

밀양 고알루미나 점토광상 다이아스포아 단괴내의 진동누대 전기석의 화학적 특징 (Chemical Characterization of Oscillatory Zoned Tourmaline from Diaspore Nodule, an Aluminum-rich Clay Deposit, Milyang, South Korea)

  • 추창오;김영규
    • 한국광물학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.227-236
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    • 2005
  • 밀양점토광상의 알루미늄이 풍부한 다이아스포아 단괴에서 열수변질 기원 전기석은 집합체나 미립으로 산출한다 대부분의 전기석 결정은 미세한 대구조가 특징적인데, 이는 열수변질 작용동안 개방계의 유체혼합과 같은 변동이 심한 환경에서 형성되었음을 지시한다. 본 전기석의 화학적 진동누대 구조의 양상은 결정축의 방향과는 무관하게 흡사한 특징을 보인다. Mg는 결정성장 초기, Fe는 후기 단계동안에 부화되었으며, Fe/Mg의 비는 규칙적으로 진동함을 보여 준다. 화학분석, 후방산란영상(BSE), X-선 화학분석도에 따르면 전기석내 진동누대구조는 Fe와 Mg 함량변화에 주로 제어되었으며 봉소함량의 기여도는 미미하다. 전기석이 다이아스포아와 딕카이트로 변질되는 것으로 볼 때 전기석은 B, Fe, Mg의 활동도가 감소하면서 이들 고알루미나 광물에 비하여 불안정해 진다. 그러므로 열수계내 알루미늄 활동도가 전기석의 안정성을 제어하는 것으로 볼 수 있다.

수열합성 법으로 성장된 산화 아연 나노로드의 전구체 농도에 따른 구조적, 광학적 특성 연구 (Study the Effects of Precursor Concentration on ZnO Nanorod Arrays by Hydrothermal Method)

  • 류혁현
    • 한국진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.73-78
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    • 2009
  • 본 연구에서는 metal oxide chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 p형 실리콘(100) 기판 위에 30 nm 두께의 산화 아연 완충층을 $500^{\circ}C$ 에서 증착 시킨 후, 그 위에 산화 아연 나노로드를 수열합성법을 이용하여 성장시켰다. 그리고 산화아연 나노로드 성장 시 0.02몰${\sim}$0.5몰의 다양한 농도의 전구체를 사용함으로써 그에 따라 변화되는 산화 아연 나노로드의 배열상태, 구조적, 그리고 광학적 특성 평가를 실시하였다. 특성 평가는 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy), XRD(X-ray diffraction), 그리고 PL(photoluminescence) 등의 분석 방법들을 통해 이루어졌다 본 연구를 통하여 전구체의 농도가 증가할수록 나노로드의 직경과 길이가 길어지며 0.3몰의 농도에서 뛰어난 광학 특성이 나타나는 것을 발견할 수 있었다.