• 제목/요약/키워드: $CH_4/N_2$

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[11C]아세트산의 방사화학적 수율 증가를 위한 연구 (Improvement of Radiosynthesis Yield of [11C]acetate)

  • 박준영;손정민
    • 핵의학기술
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    • 제22권2호
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    • pp.74-78
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    • 2018
  • 본 연구는 그리냐르 시약과 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스의 반응온도를 최적화하여 $[^{11}C]$아세트산의 방사화학적 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 $TRACERlab^{TM}$ $FX_{C-Pro}$ 자동합성장치에 기체포집 반응법과 고체상 추출 카트리지 분리정제법을 적용하여 $[^{11}C]$아세트산을 합성하였다. 그리냐르 시약으로 3.0 M $CH_3MgCl$를 사용하였으며, 표지반응 시 무수 tetrahydrofuran을 사용하여 0.5 M $CH_3MgCl$로 희석하여 사용하였다. 사이클로트론에서 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 포집 후 반응용기에 담겨있는 그리냐르 시약에 불어넣을 때 반응용기를 액체질소로 냉각하여 $0^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, $-55^{\circ}C$가 각각 되게 한 후 표지반응을 진행하였다. 표지 반응 후 1 mM 아세트산 용액을 넣어 반응액을 희석한 후 고체상 추출 카트리지 IC-H와 IC-Ag를 차례로 통과시켜 불순물을 제거하고, 최종산물인 $[^{11}C]$아세트산은 SAX 카트리지에 통과시켜 흡착시킨 후 주사용수를 통과시켜 유기용매 및 불순물을 제거한 후 생리식염수로 용출하였다. 용출된 $[^{11}C]$ 아세트산은 $0.22-{\mu}m$ 멸균필터를 사용하여 멸균 후 HPLC로 방사화학적 순도를 측정하였다. 사이클로트론의 빔 전류를 $50{\mu}A$로 고정하고 빔 조사를 20분간 하여 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 그리냐르 시약과 반응시킬 때 온도가 $0^{\circ}C$일 때 $15.2{\pm}1.6GBq$ (n=5)의 $[^{11}C]$아세트산이 합성되었고, 표지반응온도가 $-10^{\circ}C$일 때는 $18.7{\pm}2.1GBq$ (n=19)가 합성되었으며, $-55^{\circ}C$일 때는 $7.7{\pm}1.7GBq$ (n=19)가 합성되었다. 방사화학적 수율이 가장 높았던 $-10^{\circ}C$에서 빔 조사시간에 따른 $[^{11}C]$ 아세트산의 합성수율을 비교하였을 때 10분간 빔을 조사할 때보다 20분간 조사할 경우 약 1.9배 생산량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스와 그리냐르 시약을 $-10^{\circ}C$에서 반응 할 경우 방사화학적 수율을 크게 개선할 수 있어 향후 임상에서 통상적으로 생산 시 유용한 표지조건으로 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

Pd/Ti-SPK과 Pd/Zr-SPK 촉매상에서 수소 생산을 위한 메탄의 부분산화반응과 촉매의 특성화 (Partial Oxidation of Methane to $H_2$ Over Pd/Ti-SPK and Pd/Zr-SPK Catalysts and Characterization)

  • 서호준;강웅일
    • 공업화학
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    • 제21권6호
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    • pp.648-652
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    • 2010
  • 고정층 상압 흐름 반응기에서 메탄의 부분산화반응를 수행하여 메탄으로부터 수소제조 위한 촉매의 활성도를 평가하였고, BET, XPS, XRD를 사용하여 촉매의 특성을 분석하였다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 BET 표면적, Horvath-Kawaze의 기공부피와 기공폭, t-플롯 미세기공 면적과 부피는 각각 $284m^2/g$, $0.233cm^3/g$, 3.9 nm, $30m^2/g$ $0.015cm^3/g$$396m^2/g$, $0.324cm^3/g$, 3.7 nm, $119m^2/g$, $0.055cm^3/g$이었다. 촉매는 히스테리시스가 잘 발달된 IV형 임을 $N_2$-흡착등온선으로부터 확인할 수 있었다. XPS분석으로부터 SPK에 Ti와 Zr이 부분 치환된 Ti-SPK과 Zr-SPK의 Si 2p과 O 1s 피크는 SPK의 Si 2p와 O 1s 피크 보다 낮은 결합에너지 쪽으로 화학 이동함을 알 수 있었고, 촉매표면의 Pd의 산화상태는 $Pd^0$$Pd^{+2}$이었다. XRD의 결정 피크는 반응 전에 무정형인 촉매가 반응 후에는 결정상으로 변함을 보여주었다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 메탄의 전화율과 수소의 선택도는 973 K, $CH_4/O_2$ = 2, GHSV = $8.4{\times}10^4mL/g_{cat}{\cdot}h$. 반응조건에서 각각 77, 84%와 78, 72%이었고, 반응 시작 후 3일까지도 촉매의 활성이 거의 일정하게 유지되었다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매는 메탄의 부분산화반응에서 활성도와 열 안정성 및 물리화학적 성질이 우수하였다.

변형된 샤논 엔트로피식을 이용한 온실가스 농도변화량 예측 (Estimation for the Variation of the Concentration of Greenhouse Gases with Modified Shannon Entropy)

  • 김상목;이도행;최얼;고미솔;양재규
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1473-1479
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    • 2013
  • Entropy is a measure of disorder or uncertainty. This terminology is qualitatively used in the understanding of its correlation to pollution in the environmental area. In this research, three different entropies were defined and characterized in order to quantify the qualitative entropy previously used in the environmental science. We are dealing with newly defined distinct entropies $E_1$, $E_2$, and $E_3$ originated from Shannon entropy in the information theory, reflecting concentration of three major green house gases $CO_2$, $N_2O$ and $CH_4$ represented as the probability variables. First, $E_1$ is to evaluate the total amount of entropy from concentration difference of each green house gas with respect to three periods, due to industrial revolution, post-industrial revolution, and information revolution, respectively. Next, $E_2$ is to evaluate the entropy reflecting the increasing of the logarithm base along with the accumulated time unit. Lastly, $E_3$ is to evaluate the entropy with a fixed logarithm base by 2 depending on the time. Analytical results are as follows. $E_1$ shows the degree of prediction reliability with respect to variation of green house gases. As $E_1$ increased, the concentration variation becomes stabilized, so that it follows from linear correlation. $E_2$ is a valid indicator for the mutual comparison of those green house gases. Although $E_3$ locally varies within specific periods, it eventually follows a logarithmic curve like a similar pattern observed in thermodynamic entropy.

Kinetics and Mechanism of the Benzylaminolysis of O,O-Diphenyl S-Aryl Phosphorothioates in Dimethyl Sulfoxide

  • Adhikary, Keshab Kumar;Lee, Hai-Whang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1625-1629
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    • 2011
  • Kinetic studies of the reactions of O,O-diphenyl Z-S-aryl phosphorothioates with X-benzylamines have been carried out in dimethyl sulfoxide at 55.0 $^{\circ}C$. The Hammett (log $k_2$ vs ${\sigma}_X$) and Bronsted [log $k_2$ vs $pK_a(X)$] plots for substituent X variations in the nucleophiles are biphasic concave downwards with a maximum point at X = H, and the unusual positive ${\rho}_X$ and negative ${\beta}_X$ values are obtained for the strongly basic benzylamines. The sign of the cross-interaction constant (${\rho}_{XZ}$) is negative for both the strongly and weakly basic nucleophiles. Greater magnitude of ${\rho}_{XZ}$ value is observed with the weakly basic nucleophiles (${\rho}_{XZ}$ = -2.35) compared to with the strongly basic nucleophiles (${\rho}_{XZ}$ = -0.03). The deuterium kinetic isotope effects ($k_H/k_D$) involving deuterated benzylamines [$XC_6H_4CH_2ND_2$] are primary normal ($k_H/k_D$ > 1). The proposed mechanism is a concerted $S_N2$ involving a frontside nucleophilic attack with a hydrogen bonded, four-center-type transition state for both the strongly and weakly basic nucleophiles. The unusual positive ${\rho}_X$ and negative ${\beta}_X$ values with the strongly basic benzylamines are rationalized by through-space interaction between the ${\pi}$-clouds of the electron-rich phenyl ring of benzylamine and the phenyl ring of the leaving group thiophenoxide.

Roles of Ki67 in Breast Cancer - Important for Management?

  • Yip, CH;Bhoo-Pathy, N;Daniel, JM;Foo, YC;Mohamed, AK;Abdullah, MM;Ng, YS;Yap, BK;Pathmanathan, R
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권3호
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    • pp.1077-1082
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    • 2016
  • Background: The three standard biomarkers used in breast cancer are the estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PR) and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2). The Ki-67 index, a proliferative marker, has been shown to be associated with a poorer outcome, and despite absence of standardization of pathological assessment, is widely used for therapy decision making. We aim to study the role of the Ki-67 index in a group of Asian women with breast cancer. Materials and Methods: A total of 450 women newly diagnosed with Stage 1 to 3 invasive breast cancer in a single centre from July 2013 to Dec 2014 were included in this study. Univariable and multivariable logistic regression was used to determine the association between Ki-67 (positive defined as 14% and above) and age, ethnicity, grade, mitotic index, ER, PR, HER2, lymph node status and size. All analyses were performed using SPSS Version 22. Results: In univariable analysis, Ki -67 index was associated with younger age, higher grade, ER and PR negativity, HER2 positivity, high mitotic index and positive lymph nodes. However on multivariable analysis only tumour size, grade, PR and HER2 remained significant. Out of 102 stage 1 patients who had ER positive/PR positive/HER2 negative tumours and non-grade 3, only 5 (4.9%) had a positive Ki-67 index and may have been offered chemotherapy. However, it is interesting to note that none of these patients received chemotherapy. Conclusions: Information on Ki67 would have potentially changed management in an insignificant proportion of patients with stage 1 breast cancer.

혼합 냉매를 이용한 극저온 J-T 냉동기 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of The J-T Cryocooler with Mixed Refrigerant)

  • 이경수;정상권
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.64-68
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    • 2001
  • An experimental study on the Joule-Thomson cryocooler with the mixed refrigerant (MR) is described in this paper, J-T refrigeration experiment was performed with a single stage regular air-conditioning compressor The mixed refrigerant in the experiment was composed of 75% mol fraction of $N_2$. 30% moi fraction of CH$_4$. 30% moi fraction of $C_2$H$_{6}$. 10% mot fraction of $C_3$H$_{8}$ and 15% mot fraction of iso-C$_4$H$_{10}$. Oil mist in the MR stream could be eliminated completely by the glass microfiber filter. Since a single stage compressor that had been designed thor R22 is not appropriate for high Pressure ratio of the mixed refrigerant especially during the transient period. two modifications were incorporated to regular J-T refrigeration cycle. First. a Portion of the MR was by-passed at the inlet of the heat exchanger and transferred directly to 7he suction of the compressor in the modified system. Second, a buffer volume was Prepared to change the mass flow rate of refrigerant. The pressure ratio in J-T expansion device was relieved at the beginning of the operation due to the by-Pass scheme. but it gradually decreased during the transient Process as some of the MR component condensed at low temperature. The buffer volume at the suction side was used to increase the MR gas density in the system after the transient cool-down period. Form the experiment with the modified system, the refrigerator could reach the lowest temperature of -152$^{\circ}C$ without cooling load. and about -15$0^{\circ}C$ with 5 W of cooling load . . . .

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기후변화가 습지 내 온실기체 발생과 미생물 군집구조에 미치는 영향 (Climate Effects on Greenhouse Gas Emissions and Microbial Communities in Wetlands)

  • 김선영;강호정
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.161-169
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    • 2007
  • 대기 중 이산화탄소 농도 및 온도 증가와 강수 패턴 변화에 따른 가뭄 정도 및 횟수의 변화는 습지에서 발생하는 온실가스의 양에 영향을 미칠 수 있다. 습지에 존재하는 다양한 미생물 군집(탈질세균 및 메탄생성세균) 이 온실가스 생성에 있어 중요한 역할을 감당한다. 본 논문은 지금까지 전지구적 기후변화가 습지에서의 온실가스 발생과 관련 미생물 군집에 미치는 영향에 관한 다양한 연구를 정리하는 데 그 목적이 있다. 대기 중 이산화탄소 농도와 기온 증가는 일반적으로 온실가스 생성을 증가시켰다. 반면, 가뭄의 영향은 기체 종류와 가뭄 정도에 따라 다양한 결과가 보고되었다. 기후변화에 따른 미생물 군집의 변화는 습지시스템에서 보고된 연구의 부족으로 인해 특정한 결론을 도출할 수 없었다. 본 총설은 습지에서 미생물을 매개로 한 반응을 연구함에 있어 관련 미생물 군집구조의 특성을 파악하고, 다양한 환경인자에 대한 그들의 반응을 알아내는 것과 미생물 반응과 군집구조간의 상관 관계를 도출하는 것의 중요성을 제안한다. 이는 향후 전지구적 기후 변화가 습지의 생태학적 기능에 미칠 영향을 더 잘 이해하고 예측하는데 있어 매우 중요할 것이라 사료된다.

Adsorption of residual gases on carbon nanotubes and their field emission properties

  • Lee, Han-Sung;Jang, Eun-Soo;Goak, Jeung-Choon;Kim, Jin-Hee;Lee, Nae-Sung
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.51-51
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    • 2008
  • Carbon nanotubes (CNTs) have long been reported as an ideal material due to their excellent electrical conductivity and chemical and mechanical stability as well as their high aspect ratios for field emission devices. CNT emitters made by screen printing the organic binder-based CNT paste may act as a source to release gases inside a vacuum panel. These residual gases may cause a catastrophic damage by electrical arcing or ion bombardment to the vacuum microelectronic devices and may change their physical or electrical properties by adsorbing on the CNT emitter surface. In this study, we analyzed the composition of residual gases inside the vacuum-sealed panel by residual gas analyzer (RGA), investigating the effects of individual gases of different kinds at several pressures on the field emission characteristics of CNT emitters. The residual gases included $H_2$, CO, $CO_2$, $N_2$, $CH_4$, $H_2O$, $C_2H_6$, and Ar. Effect of residual gases on the field emission was studied by observing the variation of the pulse voltages with the duty ratio of3.3% to keep the constant emission current of $28{\mu}A$. Each gas species was introduced to a vacuum chamber up to three different pressures ($5\times10^{-7}$, $5\times10^{-6}$, and $5\times10^{-5}$ torr) each for 1 h while electron emission was continued. The three different pressure regions were separated by keeping a high vacuum of $\sim10^{-8}$ torr for a 1 h. The emission was terminated 6 h after the third gas exposure was completed. Field emission characteristics under residual gases will be discussed in terms of their adsorption and desorption on the surface of CNTs and the resultant change of work function.

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쉬땅나무(Sorbaria sorbifolia var. stellipila MAX.) 열매의 항산화 활성 성분 (Antioxidative Constituents from Fruit of Sorbaria sorbifolia var. stellipila MAX.)

  • 박종혁;권진아;양윤정;한효상;한민우;이영일;김인수;이종일;강세찬
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.337-342
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    • 2011
  • 합성항산화제의 독성과 부작용으로 인한 천연물유래 항산화제에 대한 관심과 연구개발이 활발한 가운데 추출물 단계에서 ORAC assay를 통하여 우수한 항산화 활성을 가지는 쉬땅나무(Sorbaria sorbfolia var. stellipila Max.) 열매의 생물학적 생리활성 성분을 분리, 동정하기 위하여 국내에 자생하는 쉬땅나무의 열매를 채집하여 80% MeOH로 추출한 후 일반적인 용매분획법에 의해 분획한 분획물과 추출물을 대상으로 ORAC assay를 실시한 결과 80% MeOH추출물과 EtOAc, n-BuOH분획에서 천연항산화제인 trolox보다 우수한 활성이 나타났으며, 이중 가장 우수한 활성을 나타낸 EtOAc 분획물로 부터 각종 chromatography 기법을 통하여 분리, 정제한 결과 flavonoid계열의 화합물인 catechin을 단리 하였다. 단리 되어진 catechin은 쉬땅나무의 열매에서는 처음으로 본 연구에서 보고되는 성분으로 ORAC assay에서 대조군인 trolox에 비해 높진 않지만 유사한 활성이 나타나, vitamine E와 유사한 항산화 활성을 나타내는 것으로 보여지며, 따라서, 이 성분 외에 다양한 항산화 활성 성분들의 복합작용으로 인하여 쉬땅나무열매 추출물 및 분획물이 vitamine E에 비하여 3배 이상의 높은 항산화 활성이 나타나고 있음을 시사하는 바이다. 현재까지 쉬땅나무에 대한 식물학적 성분연구 및 유효활성 성분연구가 다른 천연물에 비하여 상대적으로 활발하게 이루어지지 않았으나, flavonoid계 화합물이 TLC확인 시험을 통하여 확인한 바 다양하게 존재하고 있어, 향후 이와 유사한 다양한 flavonoid계열의 화합물을 분리하여, 우수한 항산화 활성을 갖는 천연물의약품의 기초자료 제공 등 항산화 성분연구에 많은 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

금속-유기 골격계 다공성 흡착제의 이산화탄소 흡착성능과 압력순환흡착 공정 적용의 문제점 (Capability of CO2 on Metal-Organic Frameworks-Based Porous Adsorbents and Their Challenges to Pressure Swing Adsorption Applications)

  • 김문현;최상옥;추수태
    • 청정기술
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    • 제19권4호
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    • pp.370-378
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    • 2013
  • 본 논고에서는 가스 흡착 분리 산업에서 광범위하게 적용되고 있는 압력순환흡착(pressure swing adsorption, PSA) 기술의 전형적인 흡착조건인 $15{\sim}40^{\circ}C$의 온도와 4~6 bar의 압력에서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, MOF)와 제올라이트 이미다졸레이트 골격체(zeolite imidazolate frameworks, ZIF)의 $CO_2$ 흡착성능을 살펴보고 이들이 가지고 있는 장 단점을 분석해보고자 한다. $CO_2$$H_2$, CO, $N_2$$CH_4$와 같은 기체분자들에 비해 큰 분극률을 가지므로 동일한 세공크기라면 흡착제의 비표면적이 클수록 높은 흡착량을 보이며, $CO_2$의 분자크기($3.3{\AA}$)보다 큰 세공으로 이루어진 흡착제라면 상기 흡착조건에서의 $CO_2$ 흡착성능은 세공크기에 크게 영향을 받는다. MOF와 ZIF의 $CO_2$ 흡착성능은 이들의 골격을 이루는 금속과 유기 링커의 종류, 세공크기, 비표면적, 흡착조건(온도와 압력) 등에 따라 달라질 수 있지만, 특히 흡착압력의 영향이 절대적이다. 다시 말하면, $CO_2$의 흡착압력이 비슷할 경우 MOF와 ZIF의 $CO_2$ 흡착량에 미치는 상기 인자들의 영향은 비교적 작다. 15 bar 이상의 $CO_2$ 흡착압력에서 이 흡착제들이 수 십 mmol/g의 흡착성능을 나타낸다고 할지라도, 전형적인 PSA 공정조건에서 이들의 $CO_2$ 흡착성능은 제올라이트, 활성탄과 같은 벤치마크 흡착제들의 성능과 유사하거나 오히려 낮을 뿐만아니라, 이들의 가격은 벤치마크들에 비해 매우 높기 때문에 경제성 확보에 어려움이 있다.