이원금속 촉매의 작용원리와 응용에 대한 최근의 연구를 고찰하였다. 이원금속 촉매는 납사접촉개질반응, CO 수소환원반응 및 자동차 3원촉매 전환반응 등에 공업적으로 크게 영향을 미쳤다. 이들 반응에 대찬 이원금속 촉매의 작용은 "ensemble", 전자적인 영향 및 표면 구조적인 면으로 설명될 수 있다. 첨가 금속의 작용을 잘 평가하기 위하여 다양한 금속쌍 조합이 고려되었다. 또한 촉매의 선택성을 조절하기 위해서는 표면에 한 금속이 더 편중되는 것이 밝혀졌다. 일반적으로 담지촉매 제조과정상의 여러 요인들의 영향에 대해서도 특별히 TPR법같은 방법에 의해 명확해졌다. 이원금속 촉매의 구조에 관한 정보는 화학흡착이나 반응속도 측정같은 화학적 방법이나 EXAFS, STEM 및 Xe-NMR 같은 물리적 방법에 의해서 얻어지고 있다.
함침법에 의하여 제조된 $Pt/MoO_3$와 $Pt/MoO_3/SiO_2$ 및 $Pt^{\circ}$와 $MoO_3$를 기계적으로 혼합한 촉매를 사용한 $50^{\circ}C$ 등온 환원 실험에서 소성 온도가 증가할수록, $H_2$ spillover에 의하여 Pt로부터 $MoO_3$로 이동하여 저장되는 $H_2$가 증가하는 것을 측정하였다. 연속적으로 실행한 CO chemisorption에 의하여 $H_2$ spillover에 참가하는 $H_2$에 노출된 Pt 표면적이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, TEM 결과로부터 $400^{\circ}C$에서 소성 후 Pt결정 표면에 $MoO_x$ overlayer가 형성되는 것을 관찰하였다. 그러므로, 표면 형상 변화에 따른 Pt과 $MoO_3$간의 활성접촉점 증가가 $H_2$ spillover에 의한 $MoO_3$로의 $H_2$ 이동을 증가시키는 원인 중의 하나인 것으로 판명된다.
근위축은 근육을 사용하지 않음으로써 발생하는 근육 조직의 손실 또는 근육을 지배하는 신경의 손상으로 정의할 수 있다. 이 상태는 다양한 근육질환에 관여하는 활성산소종이 관여 한다. 우리는 심비디움 뿌리 추출물이 과산화수소에 의해 유도된 C2C12 근육세포 생존율 손실과 세포사를 억제한다는 것을 찾았다. 또한 심비디움 뿌리 추출물이 HSP70 단백질 발현증가와 SOD1 단백질 발현감소를 확인하였다. 이들의 결과는 심비디움 뿌리 추출물이 근위축에서 활성산소종을 환원하는 치료약물로서 작용이 가능할 것으로 사료된다.
소규모공장 규모의 알카리 및 산공정법에 의해 철강의 산세 폐액으로부터 $\alpha$-FeOOH를 제조하였으며, 이 때 합성된 분체를 TEM, SEM, TG-DTA, XRD, VSM 및 화학분석으로 물성을 조사하였다. 실험결과에 의하면, $\alpha$-FeOOH의 제조에 있어서 알카리 공정의 반응 시간이 짧으며, 제조된 분체는 약 $0.5\mu\textrm{m}$의 크기로 침상을 나타내었다. 또한 제조 방법에 따라 $\alpha$-FeOOH 와 $\alpha-Fe_2O_3$가 생성되며 이들은 미려한 황색 및 적색을 띠고 있었고 $\alpha-Fe_2O_3$를 $370^{\circ}C$의 수소 분위기에서 1시간 환원하면 367(Oe) 및 86.7 (emu/g)의 자성을 갖는 $Fe_3O_4$ 가 얻어질 수 있었다.
염분약층으로 발달한 강력한 성층에 의해 저염분-유산소의 표층수와 고염분-무산소의 저층수로 분리된 시화호의 한 정점에서 퇴적물을 시추하였다. 공극수 암모니아와 납은 매우 높은 농도로 분포하여, 암모니아는 퇴적깊이 9cm에서 1420 ${\mu}M$에 이르고 낚은 3 cm에서 최대 농도 1348 nM에 이른다. 환원상태에서 안정한 암모니아와 납의 고 농도분포는 성층으로 형성된 저층수와 퇴적층의 무산소 환경이 심각한 상태임을 시사한다. 저층수의 고립은 저층용출에 의한 저층수의 수질오염 가능성을 제시한다. 암모니아의 총 저층용출량과 저층수의 암모니아 총량으로부터 저층수의 암모니아 체류시간을 3.1년로 유도하였는데, 이 시간은 방조제 완공후 조사 당시까지의 경과시간 2.5년과 거의 일치한다. 두 시간의 일치는 적어도 암모니아에 대해서 저층수의 수질오염이 대부분 시화호 바닥 퇴적물에서 발원하는 저층용출에 의해 진행되고 있음을 시사한다. 저층수 납의 체류시간은 20일 정도로 상당히 빠르게 나타나는데, 이것은 퇴적물에서 저층수로 용출된 납이 곧바로 침전되어 퇴적물로 돌아옴을 시사한다. 저층수의 높은 황화수소 농도와 쇄설성 입자의 높은 침강량은 납황화물 형태의 침전 가능성을 높여준다.
참다래의 후숙 조절 및 해충 제거, 부패 지연 등의 유통 중 품질을 보존하기 위한 수단으로 감마선을 조사하여 실온에서 2주간 저장하면서 비타민 C, 수소공여능, 당, 유기산, 물성, 색도, 관능의 변화를 각각 조사하였다. 비타민 C와 수소 공여능은 후숙이 진행되면서 감소하였고, 감마선 조사에 따른 감소는 보이지 않았다. 총 당 및 환원당 함량은 저장 기간동안 증가하였으며, 감마선 조사에 따른 유의차를 나타내지 않았다. 유기산 함량은 저장 초기 감마선 조사에 의해 유의적으로 감소하였으며, 저장 기간 동안 모든 처리구에서 감소하는 경향을 나타내었다. 경도는 감마선 조사선량의 증가 및 저장 기간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 색도 변화에 있어서는 저장 초기 감마선 조사에 의해 명도 및 적색도가 증가하는 경향을 보였으나, 유의적인 차이를 보이지 않았다. 관능검사에서는 저장 초기 전반적으로 비조사구가 조사구에 비해 높은 평가를 나타내었으나, 저장 기간 동안 조사구에서 색을 제외한 향, 맛, 질감, 그리고 전체적인 만족도에서 더 좋다는 평가를 받았다. 이러한 결과로 볼 때 참다래에 대한 저선량 감마선 조사 처리는 참다래의 이화학적, 관능적 품질 변화 없이 유통 중 품질 보존에 이용할 수 있을 것이라 사료된다.
연료전지에서 산소 환원 반응 (ORR)은 전체 반응에서 지배적인 역할을 한다. 또한 서로 다른 물질로 이루어진 막과 바인더 간의 낮은 호환성은 연료전지 효율을 크게 감소시킨다. 이러한 두 가지 문제점을 고려하여, 본 연구에서는 기존의 일반적인 Biphenol 대신 입체적 구조를 갖는 9,9_Bis(4-hydroxyphenyl) fluorine를 이용한 고분자를 합성하여 각각의 전극 바인더를 제조하였고, 이를 이용하여 각각의 나피온 막과 탄화수소 막 위에 스프레이 기법으로 MEA를 제조하여 전기화학적 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 전류-전압 곡선에서의 0.6 V의 성능이 두 종류의 다른 막을 적용 했을 때 큰 차이를 보이지 않았으며, 탄화 수소 막의 타펠 기울기의 정도가 나피온 막에 비해 현저히 낮았다. 이를 통해 본 연구에서 적용된 아이오노머 바인더가 연료 전지성능 향상에 더 기여할 수 있을 것으로 판단 된다.
본 연구에서는 NaH$_2$PO$_2$$H_2O$ (차아인산이수소나트륨)을 환원제로 사용한 무전해 도금법을 이용하여 corning glass 2948 유리기판 위에 Co-W-P 도금층을 제조할 때, pH 및 온도에 따른 석출속도, 합금조성 및 미세구조와 자기적 특성을 고찰하였다. 무전해 Co-P 도금층은 석출전위에 따라 산성에서 석출되지 않고 알칼리성에서만 환원석출반응에 의해 형성되었으며, 석출속도는 pH와 온도가 증가할수록 상승하여 pH 10, 온도 8$0^{\circ}C$일 때 가장 우수하였다. 자기적 특성은 pH 9, 온도 7$0^{\circ}C$일 때 보자력 870Oe, 각형비 0.78로 가장 우수하였으며, 이때, Co-P 도금층의 인(P)의 함량은 2.54%, 두께는 0.216$\mu\textrm{m}$였다. 결정배향은 $\beta$-Co의 fcc는 발견되지 않았고, $\alpha$-Co의 hcp(1010), (0002), (1011) 방향의 결정배향을 확인할 수 있었으며, (1010), (1011) 방향이 우선 배향한 것으로 보아 수평자기벡터를 형성함을 확인할 수 있었다. 무전해 Co-W-P 도금층의 경우는 자기적 특성에서 보자력은 500Oe, 각형비는 0.6 정도의 경향을 보였지만, 결정배향에 있어서는 $\alpha$-Co (0002) 방향으로 우선 배향하여 수직자화벡터를 형성함을 확인할 수 있었으며, 합금조성에 있어 인(P)의 함량은 0.8$\pm$0.2%로 일정하였고, W의 석출량은 $Na_2$WO$_4$의 농도가 증가할수록 증가하여 0.1mol/L일 때 20%이였다. 수소가스를 이용한 환원분위기에서 10$0^{\circ}C$간격으로 1시간씩 40$0^{\circ}C$까지 열처리에 따른 자기적 특성과 미세구조의 변화를 확인하여 본 결과 Co-W-P는 열처리에 따라 표면의 평활도는 향상되었지만, 자기적 특성과 미세구조에는 아무런 변화가 없었다.
퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 독립영양방식의 퍼클로레이트-환원세균(PRB)은 기체 수소(H2)를 전자공여체로 사용하여 $ClO_4^-$를 제거한다. 철이 부식되면 $H_2$를 생성할 수 있음에 착안하여 본 연구에서는 하수처리장에서 쉽게 구할 수 있는 활성슬러지를 식종하여 영가철(ZVI)을 이용한 독립 영양방식의 $ClO_4^-$ 제거 가능성을 조사하였다. 회분반응실험을 통해 활성슬러지미생물이 ZVI가 존재할 때 $ClO_4^-$를 분해할 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 이러한 $ClO_4^-$의 생분해는 $ClO_4^-$가 분해됨에 따라 생성되는 $Cl^-$의 몰 농도를 통해 확인 할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 철 입자의 표면에 간균형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 철 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로서도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. ZVI가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석 결과 나타났다. DGGE band 중에서 생물막의 주요밴드는 Clostridia 강과 가장 관련이 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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