• 제목/요약/키워드: Aqueous system

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고성능 PRO 모듈 개발 및 운전조건이 모듈 성능에 미치는 영향 (The development of high-performance PRO module and effects of operating condition on the performance of PRO module)

  • 한만재;심연주;이종화
    • 상하수도학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.303-310
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    • 2017
  • Pressure retarded osmosis(PRO) has attracted much attention as potential technology to reduce the overall energy consumption for reverse osmosis(RO) desalination. The RO/PRO hybrid process is considered as the most logical next step for future desalination. The PRO process aims to harness the osmotic energy difference of two aqueous solutions separated by a semipermeable membrane. By using the concentrated water(RO brine) discharged from existing RO plants, the PRO process can effectively exploit a greater salinity gradient to reduce the energy cost of processing concentrated water. However, in order to use RO brine as the draw solution, PRO membrane must have high water flux and enough mechanical strength to withstand the high operational pressure. This study investigates the development of a thin film composite PRO membrane and spiral wound module for high power density. Also, the influence of membrane backing layer on the overall power density was studied using the characteristic factors of PRO membranes. Finally, the performance test of an 8-inch spiral wound module was carried out under various operating conditions(i.e. hydraulic pressure, flow rate, temperature). As the flow rate and temperature increased under the same hydraulic pressure, the PRO performance increased due to the growth of water permeability coefficient and osmotic pressure. For a high performance PRO system, in order to optimize the operating conditions, it is highly recommended that the flow pressure be minimized while the flow rate is maintained at a high level.

액화기술 적용 식물체 잔사별 원유 생산량 비교 (Comparative Crude Oil Productions on Liquefaction of Crop Residues)

  • 신중두;윤순철;백이;박상원;최홍림
    • 유기물자원화
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    • 제16권4호
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • 본 연구는 볏짚, 보리짚, 밀짚 및 유채대를 이용한 액화공정을 적용하여 중유를 생산할 때 그 생산량을 비교하였다. 촉매제로 $K_2CO_3$, NaOH 및 KOH와 같은 촉매제를 사용하여 반응온도 $320^{\circ}C$에서 10분간 반응시켰다. 액화공정 시스템은 외부전기화로, 교반기 및 5,000ml 반응기로 구성되어 있다, 반응기에 식물체 잔사 160g, 증류수 2,000ml 및 촉매제를 혼합하였으며, 촉매제량은 식물체 잔사량의 10%(wt/wt)를 투입하였다. KOH 촉매제를 사용하며, 보릿짚을 이용할 경우 바이오매스 투입량과 비교하여 최고 중유 생산량은 29%였다. 바이오매스 발열량과 비교하여 식물체 잔사로부터 전환된 중유의 발열량은 55~66% 범위이었다. 밀짚으로부터 전환된 중유의 발열량은 약 6190 kcal/kg으로 가장 높게 관측되었다.

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Physicochemical Characterization and Carcinoma Cell Interaction of Self-Organized Nanogels Prepared from Polysaccharide/Biotin Conjugates for Development of Anticancer Drug Carrier

  • Park Keun-Hong;Kang Dong-Min;Na Kun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권9호
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    • pp.1369-1376
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    • 2006
  • Self-organized nanogels were prepared from pullulan/biotin conjugates (PU/Bio) for the development of an effective anticancer drug delivery system. The degree of biotin substitution was 11, 19, and 24 biotin groups per 100 anhydroglucose units of pullulan. The physicochemical properties of the nanogels (PU/Bio1, 2 and 3) in aqueous media were characterized by dynamic light scattering, transmission electron microscopy, and fluorescence spectroscopy. The mean diameter of all the samples was less than 300 nm with a unimodal size distribution. The critical aggregation concentrations (CACs) of the nanoparticles in distilled water were $2.8{\times}10^{-2},\;1.6{\times}10^{-2}$, and $0.7{\times}10^{-2}mg/ml$ for the PU/Bio1, 2, and 3, respectively. The aggregation behavior of the nanogels indicated that biotin can perform as a hydrophobic moiety. To observe the specific interaction with a hepatic carcinoma cell line (HepG2), the conjugates were labeled with rhodamine B isothiocyanate (RITC) and their intensities measured using a fluorescence microplate reader. The HepG2 cells treated with the fluorescence-labeled PU/Bio nanoparticles were strongly luminated compared with the control (pullulan). Confocal laser microscopy also confirmed internalization of the PU/Bio nanogels into the cancer cells. Such results demonstrated that the biotin in the conjugate acted as both a hydrophobic moiety for self-assembly and a tumor-targeting moiety for specific interaction with tumor cells. Consequently, PU/Bio nanogels would appear to be a useful drug carrier for the treatment of liver cancer.

화학발광법을 이용한 Cr(Ⅲ)이온의 정량 (Determination of Cr(Ⅲ) Iron by Chemiluminescence Method)

  • 이상학;주익수
    • 대한화학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.145-150
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    • 2002
  • 자동흐름분석법으로 lucigenin을 발광시약으로 이용하여 화학발광의 세기를 측정함으로써 수용액 중의 Cr(III)을 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. pH, 시료의 주입 양과 속도, lucigenin의 농도 및 방출파장이 방출세기에 미치는 영향을 조사하였다. Lucigenin과 과산화수소의 화학발광 반응에서 Cr(III)를 첨가하였을 때 방출세기가 현저히 증가함을 관찰하였다. Cr(III) 이온 검정곡선의 직선감응범위와 검출한계는 들뜸 파장, pH 및 lucigenin과 과산화수소의 농도가 각각 473 nm, 12.8 및 1.0${\times}10^{-6}$M과 2.0M였을 때, 1.0${\times}10^{-6}$M∼1.0${\times}10^{-3}$M 및 5.2${\times}10^{-8}$M이었다.

Speciation of Chromium in Water Samples with Homogeneous Liquid-Liquid Extraction and Determination by Flame Atomic Absorption Spectrometry

  • Abkenar, Shiva Dehghan;Hosseini, Morteza;Dahaghin, Zohreh;Salavati-Niasari, Masoud;Jamali, Mohammad Reza
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권10호
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    • pp.2813-2818
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    • 2010
  • A novel method was developed for the speciation of chromium in natural water samples based on homogeneous liquid-liquid extraction and determination by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). In this method, Cr(III) reacts with a new Schiff's base ligand to form the hydrophobic complex, which is subsequently entrapped in the sediment phase, whereas Cr(VI) remained in aqueous phase. The Cr(VI) assay is based on its reduction to Cr(III) by the addition of sodium sulfite to the sample solution. Thus, separation of Cr(III) and Cr(VI) could be realized. Homogeneous liquid-liquid extraction based on the pH-independent phase-separation process was investigated using a ternary solvent system (water-tetrabutylammonium ion ($TBA^+$)-chloroform) for the preconcentration of chromium. The phase separation phenomenon occurred by an ion-pair formation of TBA and perchlorate ion. Then sedimented phase was separated using a $100\;{\mu}L$ micro-syringe and diluted to 1.0 mL with ethanol. The sample was introduced into the flame by conventional aspiration. After the optimization of complexation and extraction conditions such as pH = 9.5, [ligand] = $1.0{\times}10^{-4}\;M$, [$TBA^+$] = $2.0{\times}10^{-2}\;M$, [$CHCl_3$] = $100.0\;{\mu}L$ and [$ClO_4$] = $2.0{\times}10{-2}\;M$, a preconcentration factor (Va/Vs) of 100 was obtained for only 10 mL of the sample. The relative standard deviation was 2.8% (n = 10). The limit of detection was sufficiently low and lie at ppb level. The proposed method was applied for the extraction and determination of chromium in natural water samples with satisfactory results.

Hydroxyapatite-collagen 나노복합재료에서의 불균질 핵생성 (Heterogeneous Nucleation of Hydroxyapatite-collagen Nanocomposite)

  • 장명철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.1030-1036
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    • 2001
  • 공침법을 이용하여 수산화아파타이트[HAP]-콜라겐[COL] 나노복합재료를 제조하였다. HAP 결정과 COL 분자 사이의 화학결합형성을 확산반사법 FT-IR 및 투과전자현미경(TEM) 관찰로부터 확인하였다. 제조 시에 첨가되는 콜라겐 단백질의 농도가 높으면 미세한 아파타이트 나노결정의 콜라겐 복합체가 만들어지고 첨가되는 단백질의 농도가 낮으면 아파타이트 결정이 비교적 크게 발달하였다. FT-IR과 전자선 회절(electron diffraction)로부터 콜라겐 매체에 발달된 아파타이트 결정입자 들은 콜라겐 분자의 c 축을 따라 정렬하는 것임을 알 수 있었다. 칼슘이온 농도와 인산이온 농도를 일정하게 유지하는 수용액 계에 용해되어 있는 콜라겐 단백질의 농도는 아파타이트 결정의 발달을 위한 불균질 핵생성 위치를 제공하는 중요한 역할을 하고 있다. 콜라겐의 농도가 높으면 칼슘이온(Ca$^{2+}$)에 대한 핵생성을 위한 활성화 위치를 많이 제공하게 되며, 이는 핵생성 위치에 대한 칼슘이온 농도가 상대적으로 낮아지는 것에 대응하게 된다.

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수열 합성법에 의한 Zinc Oxide의 제조 및 Tartrazine 분해 특성 (Preparation of Zinc Oxide by Hydrothermal Precipitation and Degradation of Tartrazine)

  • 나석은;정상구;정갑섭;김시영;주창식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.752-757
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    • 2011
  • 암모니아수와 zinc acetate로부터 액상 수열합성법에 의한 ZnO의 제조에 있어 반응온도, 반응물의 농도와 혼합방법, 용액의 pH 등 반응조건에 따른 ZnO 입자의 형상과 입자분포 등 제조특성을 고찰하고, UV 조사하에 tartrazine의 광분해를 측정하여 합성된 ZnO의 광촉매로서의 성능을 확인하였다. 반응용액의 pH가 높을수록 ZnO 입자의 평균 크기는 증가하였고, zinc acetate의 농도가 증가할수록 그리고 반응온도가 증가할수록 입자의 크기는 감소하였다. 반응용액의 혼합시 암모니아수 주입 후에 zinc acetate를 첨가하였을 경우 더 작은 입자를 얻을 수 있었다. 최소 크기의 ZnO 입자의 생성을 위한 최적 조건은 용액의 pH 11.2, zinc acetate의 농도 0.6 M, 반응온도 $90^{\circ}C$였으며, 입자 평균크기는 3.133 ${\mu}$m이었다. 합성온도 $80^{\circ}C$, zinc acetate 농도 1.0M 및 반응용액의 pH 11.2의 조건에서 합성된 ZnO에 의한 tartrazine의 광촉매 분해는 분해시간 60분에서 약 97%의 분해율을 보였다.

산업폐수(産業廢水)로부터 전해처리(電解處理)에 의한 탈질(脫窒) 연구(硏究) 및 특허(特許) 분석(分析) (Basic study and patent analysis of electrochemical denitrification from industrial wastewater)

  • 이철경
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권6호
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    • pp.52-60
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    • 2007
  • 탈질 특허분석과 전해기초연구를 통하여 수용액으로부터 질소의 환원제거에 대하여 조사하였다. 세계적으로 수용액으로부터 질소를 제거하는 방법으로 생물학적 기술과 산화환원 기술이 개발되고 있으며, 최근 들어 전해기술에 대한 특허출원도 증가하고 있다. 전해법에서 Fe를 음극으로 Pt를 양극으로 채택한 정전류 전해법에 의하여 1시간동안 총질소를 47% 이상 제거할 수 있었다. 질소함유 폐수를 처리하는 효율적인 방법은 폐수 특성에 맞는 기술의 조합이라고 말할 수 있다. 예를 들어 고농도 질소 함유 폐수를 소량 배출하는 경우 화학적 처리와 전해법의 조합으로 질산성 질소를 아질산성 질소로 일차 전환시켜 전해효율을 극대화시키면서 2차 오염원인 용해 금속이온을 전해과정에서 음극에 환원 회수하는 방법 등이 실용화에 유리하다고 말할 수 있다.

염산용액(鹽酸溶液)에서 PC88A와 D2EHPA에 의한 Nd와 Pr의 분리추출(分離抽出) (Solvent Extraction Separation of Nd and Pr from Chloride Solution using PC88A and D2EHPA)

  • 박주호;전호석;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제22권5호
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    • pp.35-42
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    • 2013
  • Nd와 Pr이 함유된 염산용액에서 PC88A와 D2EHPA에 의한 두 금속의 분리에 적합한 조건을 조사하기 위해 용매추출실험을 수행하였다. 본 연구의 실험조건에서 Nd의 분배계수가 Pr의 분배계수보다 컸다. PC88A와 D2EHPA로 추출하는 경우 금속과 추출제와의 농도비의 증가가 두 금속의 추출 및 분리에 큰 영향을 미쳤다. D2EHPA의 비누화율과 초기 pH는 두 금속의 추출에는 큰 영향을 미치지만, 분리인자에는 큰 변화가 없었다.

DPC와 CDEAB의 혼합마이셀화에 미치는 n-부탄올의 효과 (Effect of n-Butanol on the Mixed Micellization of DPC with CDEAB)

  • 이병환
    • 대한화학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.236-242
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    • 2004
  • 25$^{\circ}C$의 순수 물 및 n-부탄올 수용액에서 Dodecylpyridinium chloride(DPC)와 Cetyldimethylethylammonium bromide(CDEAB)의 혼합계면활성제가 나타내는 임계마이셀농도(CMC)와 반대이온결합상수(B)값을 DPC의 겉보기몰분율(${\alpha}_1$)에 따른 변화를 전도도법으로 측정하였다. 이와같이 측정한 CMC값에 비이상적 혼합마이셀화모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값(($X_i,\;{\gamma}_i,\;C_i,\;a^M_i,\;{\beta},\;and\;{\Delta}H_{mix})$들을 계산하고 분석하였다. 그리고 DPC/CDEAB 혼합계면활성제의 마이셀화에 미치는 n-부탄올의 효과를 조사하기 위하여 n-부탄올의 농도에 따른 열역학 함수값(CMC, B 및 ${\Delta}G_o\;^m$)의 변화를 측정하고 분석하였다.