용매추출법에서 희토류 금속을 효과적으로 분리하기 위해 추출제만 사용하는 것이 아니라 crown ether와 같은 첨가제를 이용하는 연구를 하였다. Host-guest 화합물인 macrocyclic ligand는 금 속과 착화물을 형성하는데, 이 때 crown ether의 cavity 크기와 비슷한 크기의 금속 이온들과 안정한 착 화물을 형성한다. 이전 연구에서 europium과 yttrium을 분리하기 위해 여러 사슬 길이의 지방산 추출제 를 이용한 추출실험을 행하였었다. 이를 토대로 분리효율이 좋지 않았던 hexanoic acid에 크기가 다른 crown ether (18-crown-6 ether, 15-crown-5 ether, 12-crown-4 ether)를 첨가하여 분리효과가 증가 하는 것을 연구하였다. hexanoic acid의 농도별로 분리효율을 본 후 가장 분리 효율이 좋은 농도에서 crown ether를 종류와 농도를 다르게 하여 첨가하였다. 그 결과 0.05 M hexanoic acid에서 분리능이 1.72으로 가장 높게 나타났고, crown ether를 첨가하였을 시 분리능이 0.002 M 15-crown-5 ether에서 가장 높게 나왔으며 기존의 분리능보다 2배 이상 더 높았다. 또한 crown ether를 첨가하였을 때 두 금 속이 MLR3·3RH의 형태로 추출되는 것도 확인 할 수 있었다.

유러피언(Eu) 착물을 이용하여 산화 그래핀 시트와 비공유 결합방법을 이용하여 제조하였으며, 산화 그래핀(GOS)뿐만 아니라 혼합된 각각의 물질의 특성을 유러피언(Eu) 착물의 흡착을 확인하였다. 또한, 하이브리드 산화 그래핀(GOS)-유러피언(Eu) 착물의 최종생성물은 생물학적 labeling과 anti-counterfeiting 등 여러 실용적인 분야에 적용 가능한 밝은 적색의 발광을 방출하는 물질이다.

본 연구에서는 국내산 경주벤토나이트를 이용하여 제조한 벤토나이트 콜로이드에 대한 산화환원 반응에 대체적으로 안정한 다가 핵종인 Eu(III)와 Th(IV)의 실험적 수착 연구를 수행하였다. 수착실험에 대한 공시험을 수행하여 반응용기 벽면에 의해, 침전에 의해, 콜로이드 형성에 의해 손실된 핵종들의 양을 평가하였다. 그리고 이러한 손실들을 반영한 Eu(III)와 Th(IV)의 벤토나이트 콜로이드에 대한 수착분배계수 값을 구하고 조사하였다. 세 종류의 손실양을 반영한 벤토나이트 콜로이드의 순수한 수착분배계수 값은 pH 변화에 따라 Eu(III)의 경우 정도의 값을 가지고, Th(IV)의 경우 정도의 값을 가지는 것으로 관측되었다. 특히 Eu(III)의 경우엔 pH 5 이상에서 침전의 영향이 크게 나타났고, Th(IV)의 경우엔 pH 3 이후에 콜로이드 형성과 침전의 영향이 크게 나타났다. 따라서 주어진 농도에서 콜로이드 형성 및 침전 영향이 커지는 pH 이후에는 Eu(III) 및 Th(IV)과 같은 다가 핵종들의 정확한 수착분배계수를 구하기 위해서는 이러한 침전 및 콜로이드 형성과 같은 영향이 반영되어야 할 것이다.

Eu(III) exhibits one electron-transfer reduction at E1/2 = -0.564 V(vs. Ag/AgCl) and the hypersensitive peak at 615 ㎚ corresponding to 5D0→7F2 transition in 0.1 M LiClO4 aqueous solution. Upon the addition of 2,6-pyridine dicarboxylic acid(PDA) to the Eu(III) aqueous soultion, the reduction potential shifts negatively and the PDA, and the Eu(III)-PDA complex emits great fluorescence than free-Eu(III) ion at 615 nm. The results are interpreted in term of the electrochemical and spectrofluorometric studies.

폴리 인산염 모체에 이온 반경이 유사한 Sr과 Eu 치환에 적합한 형광체를 찾아 단일 희토류 이온이 첨가 된 형광체를 합성하고 후처리를 통해 형광 영역이 변화를 연구하였다. 고상법을 이용하여 Eu 이온이 첨가 된 NaSr(PO3)3형광체를 합성하고 탄소열환원법을 통하여 NaSr(PO3)3:Eu2+ 형광체를 완성하였다. 두 형광체 모두 X선 회절 측정을 통하여 결정상을 확인하였다. NaSr(PO3)3:Eu3+의 여기 및 방출 스펙트럼 모두 Eu3+ 농도가 증가할수록 형광 강도가 증가하였고 농도소광을 확인하였다. 방출스펙트럼에서 Eu3+ 농도가 높아질 수록 Eu3+ 주변 환경의 국부적 대칭성이 높아지는 것 알 수 있었다. NaSr(PO3)3:Eu2+ 농도별 방출스펙트럼에서 Eu2+ 이온 농도 증가에 따른 Eu2+ 이온 사이의 임계 거리가 가장 가까운 Eu2+ 사이의 에너지 전달에 의해 형광이 감소하는 농도소광의 메커니즘을 확인하였다. 단일 희토류 이온이 첨가된 형광체의 후처리를 통해 형광 영역 변화가 가능하며 형광체 내 Eu3+ 주변 환경의 국부적 대칭성과 Eu2+ 이온간 거리에 따른 에너지 전달 및 농도소광 메커니즘 연구를 통하여 형광 특성 응용에 적합하고 효율성이 높은 형광체 개발에 좋은 모체 결정으로 사용 될 것으로 기대된다.

이 연구에서는 알코올과 증류수를 특정비율로 혼합한 특수용매를 사용하여 합성한 Gd2O3:Eu 나노 분말이 Europium(Eu)함량에 따라 어떤 입자특성과 발광특성을 가지게 되는지에 대하여 조사하였다. 액상법에 사용된 이 용매는 Gadolinium(Gd)과 Europium(Eu)의 용해되는 시간을 현저히 줄임으로써, 실험시간이 단축됨을 확 인하였다. 이번 실험에서 Gd2O3:Eu 나노 powder 형광체의 입자특성은 SEM(scanning electron microscope)과 EDX(Energy Dispersive X-ray)를 사용하였으며, 나노 powder의 발광특성은 PL(Photoluminescence), CL(CathodeLuminescence)을 사용하여 측정하였다. 결정들은 30nm∼40nm의 크기의 결정을 가졌고 발광특성 은 약 620nm의 특정 파장에서 크게 반응함을 알 수 있었으며, Europium(Eu)함량이 1wt%에서 3wt%, 5wt% 로 늘어날수록 Photon의 count가 증가하게 되어 발광효율이 증가함을 알 수 있었다.