• 제목/요약/키워드: 메탄올 산화반응

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메탄올의 촉매연소에 대한 금속-프탈로시아닌의 특성 (Characteristics of Metal-Phthalocyanine for Catalytic Combustion of Methanol)

  • 서성규;윤형선;이선원
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1809-1816
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    • 2000
  • 본 연구는 상압유통식 반응장치를 이용하여 석유화학공단에서 주로 발생되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound: VOC) 인 methanol의 연소에 대한 다양한 금속-프탈로시아닌의 촉매활성에 관하여 연구하였다. Co-PC의 촉매활성은 air+methanol의 혼합물을 이용하여 전처리한 경우가 air만으로 전처리한 경우보다 더 높았으며, 금속-PC의 촉매활성은 metal free-PC < Zn-PC < Fe-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC의 순서 였다. TG/DTA 분석 결과, 금속-PC 의 열분해 용이 성은 metal free-PC < Zn-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC < Fe-PC의 순서로 나타었으며, 금속과 프탈로시아닌의 결합특성에 따른 차이로 판단된다. XRD 및 EA 분석결과, 전처리한 후의 Zn-PCS와 metal free-PC는 원래의 결정구조가 거의 유지되었지만, Co-PC, Cu($\alpha$)PC 및 Fe-PC는 원래의 결정구조가 파괴되는 것으로 나타났다. 전처리한 후의 Co-PC는 금속산화물인 $Co_3O_4$의 형태로 존재하였으며, Co-PC의 촉매활성이 가장 우수하였다. Co-PC 상에서 methanol의 촉매연소는 반응물의 농도가 높거나 접촉시간(W/F)이 짧을 경우, 중간생성물로서 HCHO 및 $HCOOCH_3$가 관찰되었다.

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전기화학적 석출을 통해 ITO 표면에 형성한 덴드라이트 백금 구조의 전기화학적 촉매 활성 (Electrocatalytic Activity of Dendritic Platinum Structures Electrodeposited on ITO Electrode Surfaces)

  • 최수희;최강희;김종원
    • 전기화학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.209-215
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    • 2014
  • 전기화학적 석출 방법을 이용하여 indium tin oxide 표면에 백금 나노구조를 형성하고 총 석출전하량을 조절하여 형성되는 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 메탄올 산화 반응과 산소 환원반응에 대한 촉매 활성의 변화를 관찰하였다. 석출 전하량의 변화에 따라 생성되는 백금 나노구조체 표면의 특성을 주사 전자 현미경, 전기화학적 표면적 측정, X-선 회절법, 일산화탄소 벗김분석을 통해 규명하고 전기화학적 촉매 활성과의 연계성을 조사하였다. 전기화학적 촉매 활성은 형성된 백금 나노구조에 따라 달라지는데, 석출 전하량 $0.45C\;cm^{-2}$에 해당하는 백금 나노구조에서 가장 우수한 촉매 활성이 관찰되었다. 전하량에 따른 표면적의 변화보다 형성된 구조적 특이성과 결정면이 촉매 활성에 많은 영향을 미쳤다. 세밀한 백금 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 촉매 활성 변화에 관한 본 연구결과는 보다 우수한 촉매 시스템을 고안하는 연구에 도움이 될 것이다.

메탄올 전기산화반응 증진을 위한 PtRuW/C 촉매에서 텅스텐의 효과에 관한 연구 (Effect of Tungsten on PtRuW/C Catalysts for Promoting Methanol Electro-oxidation)

  • 노창수;손정민;박영권
    • 공업화학
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    • 제23권6호
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    • pp.561-566
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    • 2012
  • PtRuW/C 촉매를 Pt : Ru : W 비를 5 : 4 : 1, 2 : 1 : 1, 1 : 1 : 1, 1 : 2 : 2로 각각 합성하였다. 촉매의 조성은 EDX분석을 통해 이론값과 비슷하다는 것을 확인하였다. TEM분석과 XRD분석으로부터 3.5~5.5 nm의 균일한 입자 크기 및 결정질 분포를 가지고 있음을 확인하였다. 유효표면적, 전류밀도, 고유 활성 및 피독률과 같은 전기화학적 특성은 CO 스트리핑, 선형쓸음 전기량 측정법, 대시간 전류법 등과 같은 방법으로 분석하였다. 이러한 분석으로부터, $PtRu_2W_2/C$를 제외한 촉매는 상업촉매보다 우수한 반응성과 안정성을 가지고 있음을 확인하였다. 이 중 가장 우수한 촉매는 $Pt_5Ru_4W/C$였으며, $121.05mA{\cdot}m^{-2}$의 specific activity와 $0.01%{\cdot}s^{-1}$의 피독률을 보였다.

Amberlyst-15를 이용한 자트로파 오일의 에스테르화 반응 최적화 및 바이오디젤 생산 (Optimization of Esterification of Jatropha Oil by Amberlyst-15 and Biodiesel Production)

  • 최종두;김덕근;박지연;이영우;이진석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.194-199
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    • 2008
  • 본 연구에서는 자트로파 오일로부터 바이오디젤을 생산하는데 적합한 유리지방산의 에스테르화 조건을 검토하였다. 자트로파 오일의 초기 산가는 11.5 mg KOH/g으로, 알칼리 촉매를 적용한 직접 전이에스테르화 공정은 바이오디젤 수율이 낮은 문제가 있어 유리지방산을 산촉매를 사용하여 에스테르화 후 전이에스테르화하는 2단계 반응공정의 적용이 필요하였다. 전처리 공정에 적합한 고체 산 촉매를 도출하기 위해 4가지 고체 산 촉매에 대한 성능 비교 연구를 수행하였으며 Amberlyst-15를 최적 촉매로 선정하였다. Amberlyst-15를 사용한 반응표면분석법(response surface method, RSM)에 의해 구한 최적 전처리 반응조건은 메탄올 6.79%, 촉매 17.14%로, 산가가 0.7 mgKOH/g으로 감소하였다. 전처리 후 알칼리 촉매 KOH를 이용한 전이에스테르화 반응을 가압 회분식 반응기에서 수행하여 바이오디젤을 생산하였다. 그 결과 지방산 메틸 에스터(fatty acid methyl ester, FAME) 함량 97.35%를 비롯하여 산화 안정성 8.17 h, 총 글리세롤 함량 0.125%, 저온필터막힘점(cold filter plugging point, CFPP) $0^{\circ}C$ 등으로 나타났으며 주요 바이오디젤 품질규격을 모두 만족하였다.

말굽버섯 추출물의 대식세포 면역반응 증강 효과 (Immune-stimulatory Effects of Fomes fomentarius Extract in Murine Macrophages)

  • 김영훈;박은규;;;노주원;판철호;이재권
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권4호
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    • pp.373-377
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    • 2014
  • 본 연구에서는 아직 까지 연구되지 않은 말굽버섯의 면역증강 효과를 설치류 대식세포에서 검증하였다. 연구결과에 따르면 말굽버섯 메탄올 추출물(FFE)의 처리에 의해 대식세포의 산화질소의 생성이 농도 의존적으로 증가되었다. 산화질소의 생성이 증가된 이유는 산호질소의 생성을 유도하는 효소인 iNOS의 발현이 FFE에 의해 증가되었기 때문이었다. FFE는 면역반응에 중요한 cytokine인 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 생성도 농도 의존적으로 증가 시켰다. 이 같은 FFE의 면역증강 활성은 면역활성을 중계하는 세포 신호전달분자 중 NF-${\kappa}B$와 MAP Kinases의 활성증가에 의한 것임을 확인 할 수 있었다. 본 연구 결과는 말굽버섯의 임상적 적용에 중요한 자료로 활용될 것이며, 만일 말굽버섯으로부터 분리한 단일성분에서 면역증강활성을 검증 하게 된다면 새로운 식 의약소재로서의 가치를 인정 받을 수 있을 것으로 생각된다.

각종용매(各種溶媒)로부터 추출(抽出)한 Maillard형(型) 갈색화반응(褐色化反應) 생성물(生成物)의 산화억제작용(酸化抑制作用) (Antioxidant Activity of Various Solvent Extracts Obtained from A Maillard-type Browning Reaction Mixture)

  • 원종태;김동훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.235-241
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    • 1980
  • $100^{\circ}C$에서 12시간 가열한 Maillard형(型) 갈색화반응액(褐色化反應液)을 8개의 용매(溶媒)로 추출하여 각 추출물(抽出物)의 산화억제(酸化抑制) 작용(作用)을 대두유(大豆油)를 기질(基質)로 하여 비교하고자 하였다. 실험대조(實驗對照)와 아세톤, 벤젠, 클로로포름, 에탄올, 에테르, 메탄올, 메틸렌 클로라이드, 석유에테르 추출물(抽出物)이 들은 기질(基質)의 저장 12일 후의 과산화물(過酸化物)값, 16일 후의 TBA값은 각각 66.0, 31.9, 37.6, 48.1, 11.9, 48.5, 11.5, 45.3, 43.3 (m. mole/kg oil)과 0.28, 0.20, 0.21, 0.26, 0.16, 0.28, 0.17, 0.33, 0.31이었다. 과산화물(過酸化物)값이 30이 되는 데 소요한 시간을 유도기간(誘導期間)으로 할 때 실험대조(實驗對照)와 각용매추출물(各溶媒抽出物)이 들은 기질(基質)의 유도기간(誘導期間)은 각각 193, 280, 252, 220, 478, 229, 455, 217과 214시간이었다.

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비수용매에서 산소첨가된 네자리 Schiff Base Cobalt(II)(3MeOSED) 활성촉매에 의한 Hydrazobenzene의 산화반응과 전기화학적 성질 (제 1 보) (Electrochemical Propertics and Oxidation Reaction of Hydrazobenzene by Oxygen Adducted Tetradentate Schiff Base Cobalt(II)(3MeOSED) Activated Catalyst in Aprotic Solvents(I))

  • 조기형;최용국;김상복
    • 대한화학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.261-272
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    • 1992
  • 네자리 Schiff base의 착물 Co(II)(3MeOSED)$(H_2O)_2$을 합성하였다. 이 착물의 균일 산화 활성촉매로서 산소첨가 착물은 DMF와 DMSO 용매에서는 ${\mu}$-peroxo형인 [Co(III)(3MeOSED)(DMF)]$_2O_2$와 [Co(III)(3MeOSED)(DMSO)]$_2O_2$이나 pyridine 용매에서는 superoxo형인 [Co(Ⅲ)(3MeOSED)(Py)]$O_2$로 주어진다. 이들의 CV법과 DPP법에 의한 전기화학적인 특성으로 ${\mu}$-peroxo형은 3단계 환원과정으로 일어나지만, superoxo형은 $O_2$의 prewave를 포함한 4단계 환원과정으로 일어난다. 산소가 포화된 메탄올 용액에서 [Co(III)(3MeOSED)(L)]$O_2(L: CH_3OH)$ 의 균일 산화 활성촉매에 의한 hydrazobenzene-$(H_2AB)$의 산화 주생성물은 trans-azobenzene(t-AB)이 선택적으로 다음과 같은 반응식으로 생성되고 이 때 속도상수는 k = (2.96 ${\pm}$ 0.2) ${\times}$ $10^{-1}$M/sec임을 알았다. $H_2AB$ + Co (Ⅱ)(3MeOSED)$(L_2)+O_2\;{\rightleftarrow^K}$ [Co(III)(3MeOSED)(L)]$O_2{\cdot}H_2AB{\longrightarrow^K}$ Co(II(3MeOSED)$(L)_2$+t-AB+$H_2O_2 $.

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무당벌레(Harmonia axyridis) 추출물에 의한 BV-2 세포주의 Nitric Oxide 생성 저해 활성 (Inhibition of Nitric Oxide Production by ladybug extracts(Harmonia axyridis) in LPS-activated BV-2 cells)

  • 한상미;이상한;윤치영;강석우;이광길;김익수;윤은영;이평재;김선여;황재삼
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.31-36
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    • 2006
  • 퇴행성 뇌질환은 뇌에 존재하는 면역세포인 소교세포의 염증반응이 발병 요인 중의 하나로 알려져 있다. 이에 본 연구는 초고속자동화시스템(high throughput screening: HTS)을 이용하여 약용곤충추출물로부터 항산화와 항염증 기능이 있다고 알려진 무당벌레 추출물로부터 염증발생인자인 nitric oxide의 생성에 어떠한 영향을 주는지 다음과 같은 결과를 얻었다. 소교세포인 BV-2세포에 대한 무당벌레 추출물의 세포독성은 물과 메탄올, DMSO 추출물에서는 100 ng/ml 까지는 거의 없었으나 에탄올 추출물은 1 ng/ml에서도 세포독성이 있었다. 물과 메탄을 추출물(50 ng/ml)은 LPS로 활성화된 BV-2세포에서 $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$의 발생을 35-60% 가량 억제 하였다. LPS로 유도된 NO의 생성은 물과 메탄올 추출물을 처리했을 때 각각 55%, 76% 억제되었다. 또한, MeOH 추출물을 처리했을 경우 LPS에 의한 iNOS 발현 정도를 단백질 수준과 mRNA 수준에서 현저하게 억제시킴을 확인하였다.

고성능 메탄올 산화 반응을 위한 이산화 티타늄 복합화된 질소 도핑 탄소 지지체의 합성 (Synthesis of TiO2 Composited Nitrogen-doped Carbon Supports for High-Performance Methanol Oxidation Activity)

  • 조현기;안효진
    • 한국재료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.14-21
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    • 2020
  • Carbon supports for dispersed platinum (Pt) electrocatalysts in direct methanol fuel cells (DMFCs) are being continuously developed to improve electrochemical performance and catalyst stability. However, carbon supports still require solutions to reduce costs and improve catalyst efficiency. In this study, we prepare well-dispersed Pt electrocatalysts by introducing titanium dioxide (TiO2) into biomass based nitrogen-doped carbon supports. In order to obtain optimized electrochemical performance, different amounts of TiO2 component are controlled by three types (Pt/TNC-2 wt%, Pt/TNC-4 wt%, and Pt/TNC-6 wt%). Especially, the anodic current density of Pt/TNC-4 wt% is 707.0 mA g-1pt, which is about 1.65 times higher than that of commercial Pt/C (429.1 mA g-1pt); Pt/TNC-4wt% also exhibits excellent catalytic stability, with a retention rate of 91 %. This novel support provides electrochemical performance improvement including several advantages of improved anodic current density and catalyst stability due to the well-dispersed Pt nanoparticles on the support by the introduction of TiO2 component and nitrogen doping in carbon. Therefore, Pt/TNC-4 wt% may be electrocatalyst a promising catalyst as an anode for high-performance DMFCs.

아위느타리 신품종 GW10-45 클로로포름 추출물의 항염증 효과 (Anti-inflammatory properties of chloroform extracts from GW10-45, a new cultivar derived from Pleurotus ferulae, in RAW264.7 murine macrophages.)

  • 최형욱;김은주;김근기;신평균;김군도
    • 한국버섯학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.220-224
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    • 2016
  • 만성적 염증 반응은 지속적인 항원에 대한 노출에 의해 발생할 수 있으며 관절염이나 2형 당뇨와 같은 여러 염증성 질환의 가장 큰 발병 원인이 된다. 본 연구에서는 아위 느타리 버섯 (Pleurotus ferulae)의 새로운 육종 균주인 GW10-45의 추출물(헥산, 클로로포름, 메탄올, 메탄올/물, 물)이 가지는 RAW264.7 대식세포에 대한 항염증 활성을 연구하였다. 먼저, 각각의 추출물은 RAW264.7 세포주에 대하여 세포독성을 가지지 않았으며, 헥산 및 클로로포름, 물 추출물이 산화질소의 생성을 억제하였다. 그 중, 클로로포름 추출물(CG45)을 처리한 실험군에서 가장 높은 산화질소 생성 억제효과가 나타남을 확인하였다. 또한 주요한 염증성 인자들의 단백질 발현 및 인산화에 미치는 영향을 확인하기 위하여 Western blot 분석을 시행하였다. 그 결과, LPS로 유도된 염증 모델에 CG45를 처리하였을 때 iNOS 및 COX-2 단백질의 발현이 급격히 감소함을 확인하였다. 또한 $NF-{\kappa}B$ 신호전달에서 $NF-{\kappa}B$와 이의 억제 단백질인 $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화가 LPS만을 처리한 군과 비교하여 CG45를 함께 처리한 실험군에서 크게 감소함을 확인하였다. 실험을 통하여 아위느타리 버섯의 새로운 육종균주 GW10-45의 추출물 CG45는 $NF-{\kappa}B$ 신호전달 과정에서 인산화 정도를 억제함으로써 iNOS 및 COX-2 단백질의 발현을 억제하여 LPS로 유도된 RAW264.7 세포주의 염증 모델에서 그 염증 반응을 억제할 수 있다는 것을 확인하였다.