KR19990082469A - 가스 수착 화합물 - Google Patents

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프란체스코 치노 마타코따
지안루카 칼레스타니
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로베르시 모나코 파비오
유니베르시따 델리 스뚜디 디 볼로냐
비앙코 루치오
콘실리오 나찌오날레 델레 리체르체
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Abstract

하기의 식을 가지는 화합물:
A2B3O6±d
상기 식에서, A는 알칼리 토금속, 알칼리금속, 란탄족 원소 또는 그의 고용체, B는 전이원소, Ⅲ족의 원소, 또는 그의 고용체 및 d는 0 과 1사이의 값임; 그 화합물을 제조하는 방법; 다양한 매트릭스 상에 복합체 물질 및 그 화합물을 함유하는 다양한 기질에 퇴적되는 얇거나 두꺼운 필름을 생성하는 방법; 그들의 용도; 및 그 화합물을 이용하여 이들을 포함하는 혼합물에서 임의의 가스를 제거하는 방법.

Description

가스 수착 화합물
현재, 가스 고정능을 가진 다양한 종류의 물질이 알려져 있다. 이들은 a) 고정물질의 분해(decomposition)를 수반하는 실제 화학반응 의존형 고정능 또는 b)고정제(fixer)의 물리적 표면에서의 흡착특성 및 일반적으로, 고정하고자 하는 분자의 크기 의존형 고정능에 따른 2가지의 범주로 구분될 수 있다. a)형 물질의 전형적인 예는 가스의 혼합물, 예를 들면 황산 칼슘, 5산화인, 염화마그네슘 또는 이산화탄소에서 수증기를 제거할 수 있는 화합물로, 예를 들면 수산화나트륨 및 수산화칼륨, 그리고 칼슘, 스트론튬 및 바륨 산화물이 있다. b)형 고정 물질의 전형적인 예는 활성화된 표면을 가진 물질로서, 활성탄 또는 다양한 형태의 제올라이트 또는 몇 종류의 클레이(clay)와 같은 것이다.
a)형 물질의 고정성은 선택적인 것으로, 하나의 화합물은 단일 형태의 가스를 고정할 수 있는 것이다. 유용한 자발반응의 범위는 더소 제한되어서, 일산화질소(NO) 및 일산화탄소(CO)와 같은 건강 및 환경에 매우 유해한 가스를 포함하지 않는다. 또한, 포함된 반응은 비가역적인 것으로, 고정제는 주어진 가용 사이클 후에 모든 활성을 상실한다.
다른 한 편으로, b)형 물질은 선택적이 아닌 것으로, 이들의 크기, 극성의 정도(degree of polarity), 및 상대적 분자질량(molecular mass)에 따라 가스의 분자를 고정한다. 이들 물질은 질소 산화물(NO 및 NO2) 및 탄소산화물, 특히 일산화탄소(CO)의 혼합물과 같은 건강 및 환경에 가장 유해한 연소산물과 같은 가벼운 분자를 고정할 수 없다.
본 발명은 가스고정(gas-fixing) 활성을 가지는 새로운 부류의 화합물, 이 화합물을 제조하는 방법, 다양한 매트릭스 및 다양한 기질 상에 적층된 얇거나 두꺼운 필름 상에 상기 화합물을 함유한 복합체 물질을 생산하는 방법 및 이들의 용도 및 상기 화합물을 사용하여 이들을 포함하는 혼합물에서 임의의 가스를 제거하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 기본 목적은 가스 고정능을 가지는 종래 물질의 결점을 해소하고자 하는 것으로, 특히, 연소산물, 더욱 일반적으로 가스 혼합물에서 유해성분을 제거하고자 하는 것이다.
이 목적 및 다른 목적은 본 발명의 상세한 설명에서 분명해 질 것이고, A2B3O6±d(상기에서, A는 알칼리 토금속, 알칼리금속, 란탄족 원소 또는 그의 고용체(固溶體); B는 전이금속, Ⅲ족의 원소, 또는 그의 고용체; 및 d는 0 내지 1사이의 값)의 식을 가지는 본 발명에 따르는 일군의 화합물에 의해서 달성될 것이다.
효과적으로, A는 바륨, 세슘, 칼륨, 스트론튬, 란탄족 원소 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
편리하게, B는 구리, 니켈, 망간, 철, 팔라듐, 티타늄, 알루미늄, 갈륨, 아연, 코발트, 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
A가 상기에서 언급된 양이온의 고용체인 경우에, 본 발명에 따르는 화합물의 예는 다음의 식을 가지는 것이다.
(Ba2-xSrx)Cu3O6
상기에서, x는 0.75이하의 값을 가진다.
B가 상기에서 언급된 양이온의 고용체인 경우에 본 발명에 따르는 화합물의 다른 예는 다음의 식을 가지는 것이다.
Ba2(Cu3-yPdy)Od
상기에서, y는 0.33이하의 값을 가지고;
Ba2(Cu3-yNiy)Od
상기에서, y는 1.0이하의 값을 가진다.
식 Ba2Cu3O5+x를 가지는 화합물은 문헌(예를 들면 W. Wong-Ng 및 L.P. Cook, Powder Diffraction, 9(1994), p.280-289 및 그 문헌에 수록된 참조 문헌)에서 확인되었고, 부분적으로 개시되었다. 그러나, 본 발명의 발명자보다 선행 연구자는 특정 화학 활성특성을 가지는 새로운 부류의 화합물이 존재하는 것을 인식하지 못하였다.
본 명세서에 관련된 부류의 화합물에서 a)형 고정 화합물 및 B)형 고정 화합물에서 관측되는 작용의 중간에 해당되는 여러 가지 현상이 최초로 측정되었다. 실질적으로, 고정된 가스분자는 고정물질과 반응하는 것으로, a)형 물질에서와 같이, 음이온 형태의 고체구조에 확실히 결합된다. 그러나, 고정된 가스 함량에 관한 광범위한 한계 내에서, 화학반응은 고정 화합물의 분해를 일으키지 않고, 고정화합물의 구조적 특성은 매우 제한된 범위에서 변하고, b)형 고정제에서 관찰되는 작용과 유사하게 반응 분위기에서 제거된 가스의 함량의 함수로서 어떤 경우에서나 연속적이고 가역적으로 가변한다. 또한, 본 발명에 따르는 화합물의 고정 특성은 a)형 물질에서와 같이 선택적인 것은 아니고, 가스상 할로겐 원자 및 산화물과 같은 가스의 상대적으로 매우 다양한 가스에 대하여 발생한다.
식, A2B3O6±d를 가지는 본 발명에 의한 화합물은 산화물, 과산화물 및 질산염의 전구체를 함유한 혼합물에서 시작되는 직접 반응에 의해서 제조될 수 있다. 이들 화합물은 특징적인 X-선 분말 회절 프로필을 유도하고, 이의 전형적인 예로서 Ba2Cu3O6±6의 시료에 관한 것이 도 1에 도시되어 있다(CuKα 조사(照射)가 사용됨). 도 1에서 스펙트럼은 a=4.316(1), b=6.889(2) 및 c=11.442(3)Å을 가진 사방정계 셀을 기준으로 인덱스될 수 있지만, 셀 파라메터는 d의 함수로서 현저하게 변화된다.
본 발명에 따르는 화합물의 형성 온도는 전형적으로 300 내지 950℃의 범위 내이다. 최적의 값은 물론 사용되는 양이온의 함수로서 변한다.
식, A2B3O6±d를 가지는 본 발명의 화합물을 제조하는 방법은 높은 산화조건에서 요구되는 양이온의 염, 산화물, 또는 과산화물의 혼합물의 열처리단계를 포함한다. 예를 들면, 가열은 산소, 질소 및 불활성 가스만을 함유한 조절된 분위기에서 수행된다.
물론, 초기 혼합물에서 산화성 화합물(예를 들면 과산화물 또는 질산염)의 함량이 높을수록, 선택된 화합물을 제조하는데 요구되는 분위기에서 산소의 분압은 낮아진다. 반대로, 반응 분위기에서 산소의 압력이 높을수록, 전구체 혼합물에서 산화성분의 역할은 더 적어진다.
본 발명에 따르는 화합물은 다결정형 집합체(polycrystalline aggregate)로서, 다양한 매트릭스를 가지는 복합체 물질의 성분으로서, 그리고 다양한 기질(基質)상에 얇거나 두꺼운 층의 형태의 성분으로 제조될 수 있다.
효과적으로, 본 발명에 따르는 화합물은 알칼리금속 또는 알칼리 토금속의 하나 이상의 산화된 화합물 및 전이금속 또는 Ⅲ족 원소의 하나 이상의 산화물을 포함하는 혼합물에서 시작되어 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 화합물은 알칼리 토금속 또는 알칼리금속의 하나 이상의 질산염 및 전이금속 또는 Ⅲ족의 원소의 하나 이상의 질산염을 포함하는 혼합물에서 시작하여 제조될 수 있다.
다음의 공정은 화합물 A2B3O6±d를 제조하는 방법을 도시한다.
본 발명의 제조방법의 다음의 예는 오직 비제한적인 예로써 제공되는 것이다.
이하에 제시된 모든 공정에서, 지시된 용액 및 혼합물을 생산하기 위한 양이온의 몰비가 주어진다. 보다 정확함을 확보하기 위해서, 이하에서 각 공정마다 대응하는 중량비가 지정된다.
공정 A
A1) 2:3 몰비의 과산화바륨과 산화구리[과산화바륨(BaO2)의 1 그램당 산화구리의 0.704그램]의 미세한 분말의 혼합물이 제조되고;
A2) 상기 혼합물이 제분기계로 제분되거나 또는 막자와 막사사발로 수동 제분되거나, 건조 믹싱 또는 적당한 액체의 존재하에 혼합하는 다른 방법으로 균질화되고;
A3) 상기 균질화된 혼합물은 불활성 내화성 용기(알루미나 등) 안에 넣고, 산소 및 불활성 가스의 기류(산소의 분압은 전형적으로 ≥0.2바, 1 cc/초)하에 580-650℃에서 로(furnace)안에서 가열되고;
A4) 상기 화합물은 12시간동안 상기와 동일한 온도로 유지되고;
A5) Ba2Cu3O6±d상을 특징지우는 도 1에 도시된 X-선 회절 패턴을 제공하는 화합물이 얻어질 때까지 단계 A2, A3 및 A4가 반복된다.
공정 B
B1) 2:3의 몰비의 질산바륨 및 산화구리[질산바륨(Ba(NO3)2)의 1 그램당 산화구리(CuO)의 0.457그램]의 미세한 분말의 혼합물이 제조되고;
B2) A2 단계와 동일;
B3) A3 단계와 동일;
B4) 질산염의 분해에 의해서 발생되는 NO2가스의 용액이 고갈될 때까지 상기 화합물은 동일한 온도로 유지되고, 이 공정의 종말에서, Ba2Cu3O6±d상을 특징지우는 도 1에 도시된 X-선 회절 패턴을 제공하는 화합물이 얻어진다.
B5) 이 공정으로, 얻어지는 그래뉼의 크기는 밀리미터의 범위이고, 단결정 특징화 기술의 사용을 허용한다.
공정 C
C1) 2:3의 몰비의 질산바륨 및 질산구리[질산바륨의 1 그램당 헤미펜타하이드레이트 질산구리(Cu(NO3)2+2.52O)의 1.335그램 또는 무수 질산구리(Cu(NO3)2)의 1.077그램]의 미세한 분말의 혼합물이 제조되고;
C2) A2 단계와 동일;
C3) A3 단계와 동일;
C4) B4 단계와 동일;
C5) B5 단계와 동일.
공정 D
D1) 2:3 몰비의 산화바륨과 산화구리[산화바륨(BaO)의 1g당 산화구리(CuO)의 0.778g]의 미세한 분말의 혼합물이 제조되고;
D2) A2 단계와 동일;
D3) 상기 균질화된 혼합물은 불활성 내화성 용기(알루미나 등) 안에 넣고 1바 이상의 산소분압으로 580-650℃에서 가압된 로(pressurized furnace)안에서 가열되고;
D4) A4 단계와 동일;
D5) Ba2Cu3O6±d상을 특징지우는 도 1에 도시된 X-선 회절 패턴을 제공하는 화합물이 얻어질 때까지 단계 D2, D3 및 D4가 반복된다.
공정 E
E1) 2:3 몰비의 질산바륨과 질산구리의 용액이 질산바륨의 용해도 한계까지(질산바륨 1g당 헤미펜타하이드레이트 구리질산염(Cu(NO3)2+2.52O)의 1.335g 또는 무수 질산구리(Cu(NO3)2)의 1.077g) 증류수에서 제조되고;
E2) 불활성이고 내열성, 다공성 매체(예를 들면 중성 활성 브록만(Brockman) 알루미나)가 상기 제조된 용액에 침지된다;
E3) 상기 물이 150℃에서 2시간동안 건조처리로써 제거된다.
E4) B4와 동일하지만, 다공성 기질이 결정성인 경우, 그 반사(reflection)가 X-선 회절도(diffractogram)에서도 발견된다.
상기 화합물은 12시간동안 상기와 동일한 온도로 유지되고;
E5) 상기 최종 산물은 화합물 Ba2Cu3O6±d가 다공성 기질의 마이크로캐비티(microcavity)를 충전하는 복합체 물질이다.
공정 F
F1) E1 단계와 동일;
F2) 상기 용액은 99.9%의 상대밀도를 가진 다결정성 Al2O3(사용가능한 비다공성 불활성 물질의 다른 예로는 석영(quartz), 자기(porcelain), 인코넬(Inconel), 내산화성 합금 및 금속 등)으로 이루어진 내열성, 비다공성, 불활성 물질의 기질의 표면을 습윤화하도록 사용된다.
F3) 상기 퇴적된 물은 약 230℃로 전기적으로 가열하여 빠르게 증발시킨다.
F4) 단계 F2 및 F3은 소망의 두께, 예를 들면 약 10μ의 질산염의 적층이 얻어질 때까지 반복된다.
F5) 단계 B4와 동일;
F6) 상기 최종 산물은 미리 설정 가능한 두께를 가진 Ba2Cu3O6±d의 필름이다.
본 발명의 다른 양태는 이들을 포함하는 가스상 혼합물에서 특정 가스를 제거하는 방법에 관한 것이다. 다양한 가스의 분자를 가스 상태에서 직접 고정하는 본 발명에 따르는 화합물의 능력은 열중량측정기(thermogravimetry), 반응 분위기에서 가스의 분석과 같은 직접 측정 또는 라만(Raman) 및 적외선 분광기 와 같은 간접측정에 의해서 입증되었다. 본 발명에 따르는 화합물은 특히 가스상의 산소 및 할로겐을 고정하는데 적합하다.
이러한 가스의 예로는 NO2, CO2, SO2, NO, CO, F2, 및 Cl2가 있다.
가스를 고정하는 방법은 가스의 형태 및 반응이 일어나는 분위기의 조성 및 온도에 의존한다.
본 발명의 발명자는 본 발명에 관련된 부류의 화합물에서 상기에서 설명한 a)형과 b)형의 종래의 고정 화합물에서 관찰된 작용의 중간에 해당되는 고정현상을 최초로 확인하였다. 가스분자는 이들이 음이온 형태로 고체의 구조에 결합된다는 점에서, 실제로 고정물질과 화학적으로 반응하여 고정되는 것이다. 그러나, 고정 공정에 관련된 화학반응은 비록 고정제의 성분을 연속적으로 변형할지라도, 고정된 가스의 양에 대한 넓은 범위에 걸쳐서 고정고체의 구조를 파괴시키지 못하고, 그의 구조면에서의 파라메터는 매우 작은 정도로 변하고, 어떤 경우에서나 반응 분위기에서 제거되는 가스의 함량에 따라서 연속적으로 변한다. 이 공정이 이들 한계를 넘어 계속된다면, 흡수는 계속될 수 있지만 고정제 구조의 붕괴 및 형성되는 음이온에 대응하는 염 또는 산화물의 형성을 수반한다.
공정의 제1단계에서 활성인 메카니즘에 의해 고정된 가스는 그들의 본질에 상관없이, 본 발명의 화합물에 산소음이온(oxyanion) 또는 할라이드 이온의 형태로 도입된다. 고정 화합물의 구조적 특징은, 고용체의 구조적 특징이 고용체 성분 중의 하나가 변함에 따라 변하는 것과 동일한 방식으로, 공정의 제1 부분동안 연속적으로 변한다. 이 단계동안, 고정 공정은 많은 고정가능 가스에 대해서 가역적이고; 분압과 온도를 변화시킴으로서, 그들을 완전하게 또는 부분적으로 제거할 수 가 있다. 낮은 산화 상태의 가스상 산화물(예를 들면 NO 및 CO)은 방출이 일어나는 분위기가 충분한 산화능을 가질 경우 높은 산화상태(예를 들면 NO2및 CO2)로 제거된다. 일단 가스의 형태 및 온도에 의존하는 산소음이온 또는 할라이드의 제1 제한 농도에 도달하면 산화질소의 경우를 제외하고는 가역성을 상실한다. 이러한 특정 경우에, 제조공정 B) 또는 C)에서 설명된 바와 같이, 공정이 일어나는 온도가 질산구리가 산화구리로 분해되는 온도 이상인가 또는 이하인가에 따라서 최종 산물이 과제인 화합물의 생산을 위한 개시물질에 해당하기 때문에 고정 공정의 가역성은 완전하다.
고정 공정에 관련된 화학반응은 구조 내에 과량의 산소가 존재함으로써 일어난다. 예를 들면, A=Ba이고, B=Cu인 화합물의 경우에서, 양이온의 산화의 정상 상태(Ba2+및 Cu2+)에 의해서 생산된 산소 성분은 식(Ba2Cu3O5)의 단위당 5 아톰(atom)이 될 것이고, 이전에 설명된 공정에 따라 제조된 샘플에서 산소 함량의 정확한 측정은 산소의 함량이 전형적으로 식의 단위당 5.5 내지 6.1 아톰이라는 것을 보여준다. 따라서, 고정 반응은 외부의 산소의 첨가를 필요로 하지 않지만; 그러나 이들의 수율은 고정 물질에 접하도록 위치한 가스 혼합물에서의 산소의 존재에 의해서 증가된다.
가스 혼합물에서 포함된 임의의 가스를 제거하고자 하는 본 발명에 따른 방법은 가스 혼합물을 식 A2B3O6±d(식에서, A는 알칼리 토금속, 알칼리금속, 란탄족 원소, 또는 그의 고용체; B는 전이금속, Ⅲ족 원소 또는 그의 고용체; 및 d는 0과 1 사이의 수)를 가지는 순정형태 또는 복합체 물질의 성분의 화합물로서 고정하고자 하는 화합물의 용융점과 650℃ 사이의 온도에서 접촉하도록 위치시키는 것으로 이루어진다. 바람직하게, A는 바륨, 세슘, 칼륨, 스트론튬, 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되고, B는 구리, 니켈, 망간, 철, 팔라듐, 티타늄, 알루미늄, 갈륨, 아연, 코발트 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택된다.
방법은 이하에서 다른 수율을 산출하는 상황을 설명하는 2개의 실시예를 참조로 더욱 상세하게 설명된다.
1) 실온에서 산소 함유 분위기로부터 NO2의 고정;
2) 무산소 분위기로부터 NO의 가열 고정.
본 발명을 따르는 화합물을 사용하는 가스 고정 방법의 다음의 실시예는 단지 비제한적인 일례로서 제시된다.
실시예 1) NO2고정
공정 B)에 따라 생산된 Ba2Cu3O6±d의 3g을 NO2및 공기의 기류가 유동하도록 (90cc/분의 유속, 20℃의 온도) 형성된 U자형 튜브에 넣는다.
가스 고정 활성은 도 2에서 명확하게 도시되고, 도 2에서 NO2및 공기의 기류와 평행하게 연결되는 제1 U자형 튜브(1) 및 제2 U자형 튜브(2)와; Ba2Cu3O6±d의 층이 튜브(1)의 기저에 존재하고, 한편, 백색물질의 층(예를 들면 코튼(cotton))이 튜브(2)의 기저에 존재하는 것을 나타낸다. 튜브(1)에서 가스가 Ba2Cu3O6±d의 층을 통과함으로써 오렌지색(점채으로 표현됨)에서 무색으로 변화되는 것이 관찰된 반면, 튜브(2)에서는 백색의 층을 통과한 후에서도 동일한 오렌지색으로 남아있는 것이 관찰되었다. 이러한 조건하에서, 고정활성은 약 300분간 지속된다. 이 공정의 끝에서 확인된, 중량 증가는, 측정오차(5%)내에서 초기 화합물이 구리 및 바륨 질산염으로 총전환하는 데 해당하고, 고정제의 몰당 가스 10몰의 고정에 해당한다.
실시예 2) NO 고정
도 3은 He+0.4%NO의 혼합물의 공동 소스에서 유래하는 2개의 가스 기류(112cc/분)상에서 메스 스펙트로메트리에 의한 NO 농도 분석의 결과를 도시한다. 이들 중 하나는 공정 A)에 따라서 생산된 Ba2Cu3O6±d화합물 1그램을 함유한 350℃의 반응기를 통과한다. 이 측정은 별도의 키네틱을 가진 다른 고정 공정을 지시한다. 포화상태(2시간)에서 고정된 가스의 함량은 고정제의 몰당 0.29몰이다.
본 발명의 또 다른 양태는 가스 농도에 대한 전기적 센서에 관한 것으로, 식 A2B3O6±d을 가지는 화합물을 포함한다. 발명자는 실제로 본 발명에 의한 화합물에서 가스 고정 단계동안, 전기적 저항값이 혼입되는 가스의 함량에 비례하여 증가한다는 것을 알아냈다. 예를 들면, 화합물 Ba2Cu3O6±d은 실온에서 10-100ohm/cm 수준의 전형적인 전기 저항값을 가지는 반도체이다. 질소 또는 탄소의 산화물을 고정하는 경우에, 이 값은 최대 4차의 크기만큼 더 높은 값을 갖는다. 도 4는 공정 E)에 따라 생산되고 실온의 NO2(50%)와 공기의 기류에 노출된 필름의 전기적 저항을 도시한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는 A2B3O6±d의 식을 가지는 화합물을 포함하는 광학 가스 농도 센서에 관한 것이다.
본 발명의 발명자는 식 A2B3O6±d을 가지는 화합물이 가스 혼입 공정동안 이들의 광학 특성에서 상당한 변동을 보이는 것을 밝혀냈다. 이러한 변동은 예를 들면 탄소산화물이 소량 혼입된 결과로서 나타나는 복수의 매우 강한 발광 피크와 같이, 혼입된 음이온의 특징적인 진동으로 초래되는 새로운 광학 모드의 외형 및 개시물질 또는 게스트(guest) 음이온에 기인한다고 할 수 없는 특징의 외형으로, 적외선 및 라만 스펙트라에서 특징적인 모드의 강도의 변동과 같이 분명해 진다. 측정된 스펙트라에서의 변동 외에도, 색상에서의 거시적인 변화는 소량의 탄소산화물의 혼입의 결과로 관찰된다. 예를 들면, Ba2Cu3O6±d의 색상은 초기의 암청색에서 검은 색으로 변화하는 반면, 170℃ 이하에서 질소 산화물의 다량을 혼입한 결과로 녹색의 엷은 청색 쪽으로 색상이 변하는 것이 관찰되었다.

Claims (35)

  1. 다음의 식을 가지는 화합물의 가스 고정용 용도.
    A2B3O6±d
    상기 식에서, A는 알칼리 토금속, 알칼리금속, 란탄족 원소 또는 그의 고용체(固溶體)이고, B는 전이원소, Ⅲ족의 원소, 또는 그의 고용체 및 d는 0 과 1사이의 값임.
  2. 제1항에 있어서, A가 바륨, 세슘, 칼륨, 스트론튬, 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도.
  3. 제1항에 있어서, B는 구리, 니켈, 망간, 철, 팔라듐, 티타늄, 알루미늄, 갈륨, 아연, 코발트 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도:
    Ba2Cu3O6±d.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도:
    (Ba2-xAx)Cu3O6±d.
    상기 식에서, A는 알칼리금속, 알칼리 토금속 또는 란탄족 원소임.
  6. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 용도:
    (Ba2-xSrx)Cu3O6±d, 0 <x <0.75.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도:
    Ba2(Cu3-yBy)O6±d, 0 < y < 1
    상기에서 B는 전이금속 또는 Ⅲ족의 원소임.
  8. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도:
    Ba2(Cu3-yNiy)O6±d, 0 < y < 1.
  9. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도:
    Ba2(Cu3-yPdy)O6±d, 0 < y < 0.33.
  10. 제1항에 있어서, 상기 가스는 산화물 또는 가스상 할로겐인 것을 특징으로 하는 화합물의 용도.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가스는 NO, NO2, CO2, CO, SO2, F2및 Cl2로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물의 용도.
  12. -196℃ 내지 650℃ 사이의 온도에서 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 정의된 화합물로 하나 이상의 산화물 또는 가스상 할로겐을 함유하는 혼합물을 접촉시키도록 위치시키는 단계를 포함하는 상기 혼합물에서 하나 이상의 산화물 또는 가스상 할로겐을 제거하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 제거하고자 하는 상기 가스는 NO, NO2, CO2, CO, SO2, F2및 Cl2로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 제거하고자 하는 가스는 NO2이고, 상기 온도는 바람직하게 -20℃ 내지 300℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 제거하고자 하는 가스는 NO이고 상기 온도는 -20℃ 내지 500℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제12항에 있어서, 550 내지 750℃의 온도로 가열함으로써 상기 화합물을 재생하는 후속단계를 포함하는 상기 화합물을 재생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 재생단계는 산화분위기에서 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. Ba2Cu3O6±d이외의 하기의 식을 가지는 화합물 및 그의 산소음이온 유도체:
    A2B3O6±d
    상기 식에서, A는 알칼리 토금속, 알칼리금속, 란탄족 원소, 또는 그의 고용체이고, B는 전이원소, Ⅲ족의 원소, 또는 그의 고용체 및 d는 0 내지 1사이의 값임.
  19. 제18항에 있어서, 상기 A는 바륨, 세슘, 칼륨, 스트론튬, 란탄족 원소 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  20. 제18항에 있어서, 상기 B는 구리, 니켈, 망간, 철, 팔라듐, 티타늄, 알루미늄, 갈륨, 아연, 코발트 또는 그의 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  21. 제18항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
    (Ba2-xAx)Cu3O6±d, 0 < x < 1
    상기 식에서, A는 알칼리금속, 알칼리 토금속 또는 란탄족 원소임.
  22. 제18항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Ba2(Cu3-yBy)O6±d, 0 < y < 1,
    상기에서 B는 전이금속 또는 Ⅲ족의 원소임.
  23. 제18항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
    (Ba2-xSrx)Cu3O6±d, 0 <x <0.75.
  24. 제18항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Ba2(Cu3-yNiy)O6±d, 0 < y < 1.
  25. 제18항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 식을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Ba2(Cu3-yPdy)O6±d, 0 < y < 0.33.
  26. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 알칼리금속 또는 알칼리 토금속 또는 란탄족 원소의 산화물, 과산화물 및 질산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물과, 전이금속 또는 Ⅲ족 원소의 산화물, 과산화물 및 질산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물의 혼합물을 열처리하는 단계를 포함하는 방법으로, 상기 열처리는 산소, 질소 및 불활성 가스만을 함유한 조절된 분위기에서 실행되는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 혼합물은 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 또는 란탄족 원소의 산화물 및 전이금속 또는 Ⅲ족 원소의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 혼합물은 알칼리 토금속 또는 알칼리금속 또는 란탄족 원소의 질산염 및 전이금속 또는 Ⅲ족 원소의 질산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    a -- 다공성 물질을 상기 질산염의 혼합물의 수용액에 침지시키는 단계,
    b -- 상기 물을 제거하기 위해서 상기 용액에 침지된 상기 물질을 가열하는 단계,
    c -- 질산염의 분해로 생산되는 NO2의 증발이 완료될 때까지 가열을 유지하는 단계,
    및 상기 화합물을 상기 다공성 물질의 마이크로캐비티에 채워지는 복합체 물질을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    a -- 비기공 불활성 물질을 상기 질산염으로 습윤화 시키는 단계,
    b -- 물을 제거하기 위해서 상기 습윤화된 물질을 가열하는 단계,
    c -- 예정된 두께를 가지는 질산염의 증착이 달성될 때까지 단계 a 및 b를 반복하는 단계, 및
    질산염의 분해에 의해서 생산된 NO2의 증발이 완료될 때까지 가열을 지속하여 상기 화합물로 이루어진 필름을 얻는 단계를 포함하는 방법.
  31. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 정의된 화합물을 포함하는 복합체 물질.
  32. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 정의된 화합물을 포함하는 물질로 이루어지는 필름.
  33. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 정의된 화합물을 포함하는 가스 고정장치.
  34. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 정의된 화합물을 포함하는 전기식 가스 농도 센서.
  35. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 정의된 화합물을 포함하는 광학 가스 농도 센서.
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