In this paper, we propose a enhanced anti-corrosion property of the ground system by coating the CNT/PVDF composite film on it. Polymer material used for preventing the corrosion of ground system is polyvinylidene fluoride (PVDF), and conducting filler for obtaining conductivity of the composite film is multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs). The MWCNTs were dispersed in the organic solvent of methyl ethyl ketone 2-butanone (MEK) with different concentration ratios, and the PVDF was solved in the MEK solvent with constant concentration ratio of 1 wt%. The CNT/PVDF composite solution was perpared by mixing and re-dispersing the CNT solution and the PVDF solution. Finally, the CNT/PVDF composite films were fabricated by the spray coating method using the above composite solution. Electrical conductivity, surface states, and anti-corrosion property of the CNT/PVDF composite films coated on the Cu substrate were evaluated. We found that the CNT/PVDF composite film showed relatively low resistance, hydrophobic surface state, and chemical stability. Consequently, we could improve the anti-corrosion property and maintain the electrical conductivity of the ground system by coating the CNT/PVDF composite film on it.
Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) powder was treated with aqueous sodium hydroxide to obtain partially defluorinated fluoropolymers with expected properties such as improving hydrophilicity and fouling resistance. Raman spectrum and FT-IR results confirmed the existence of conjugated carbon double bonds after alkaline treatment. As the concentration increased, the degree of defluorination increased. The morphology and structure of membranes were examined. The permeation performance was investigated. The results showed that membrane's hydrophilicity increased with increase of the percentage of alkaline treated PVDF powder. Moreover, in terms of the water contact angle, it decreased from $92^{\circ}$ to a minimum of $68^{\circ}$; while water up take increased from 128 to 138%. Fluxof pure water and the cleaning efficiency increased with the increase of alkaline treated PVDF powder. The fouling potential also decreased with the increase of the percentage of alkaline treated PVDF powder. The reason that makes blending PVDF show different characteristics because of partial defluorination, which led the formation of conjugated C = C bonds and the inclusion of oxygen functionalities. The polyene structure followed by hydroxide attack to yield hydroxyl and carbonyl groups. Therefore, the hydrophilicity of blending membrane was improved. The SEM and porosity measurements showed that no obvious variations of the pore dimensions and structures for blend membranes were observed. Mechanical tests suggest that the high content of the alkaline treated PVDF result in membranes with less tolerance of tensile stress and higher brittleness. TGA results exhibited that the blend of alkaline treated PVDF did not change membrane thermal stability.
탄소환원질화법에 의해 합성된 질화알루미늄의 물성은 출발물질의 종류, 액상$.$기상 반응물질의 양, 분위기 그리고 합성온도에 따라서 많은 차이를 나타내었다 질화알루미늄 합성을 위하여 Al원으로는 $\alpha$-A1$_2$O$_3$를 사용하였고 환원제로는 카본 블랙을 사용하였으며, 기상반응을 유도하기 위하여 AlF$_3$를 사용하여 고순도 질소분위기에서 실험을 행하였다. 또한 액상반응 시 미세구조상의 변화를 확인하기 위하여 금속 알루미늄을 첨가하여 실험을 행하였다. 질화알루미늄이 생성과 침상형 휘스커상의 형상은 1$600^{\circ}C$의 온도에서 가장 잘 나타났으며 열처리 온도의 상승은 오히려 휘스커상의 형성을 방해하고 있음을 보여주었다. 침상형 휘스커의 합성에 가장 큰 영향을 주는 것은 기상반응을 일으키는 AlF$_3$ 첨가이며, AlF$_3$의 첨가량이 증가함에 따라 침상형 휘스커상을 확인하였다. 액상반응을 위한 금속 알루미늄 첨가는 전체의 15wt%까지는 침상형 휘스커가 증가하고 있음을 나타내었으나 l5wt% 이상으로 첨가하는 경우 오히려 휘스커가 감소하는 것으로 나타났다.
1,1,2,2-$C_2H_2F_4$와 1,1,1,2-$C_2H_2F_4$의 아르곤가스와의 묽은 혼합물의 열분해반응을 충격관을 사용 1146와 $1232^{\circ}K$하 전체반사충격압의 3000 torr 근처에서 관찰하였다. 이들 조건하에서 반응은 주로 플루오르화수소의 분자제거반응을 보였다. ${\alpha}$-탄소의 수소가 전부 플루오르로 치환된 이성질체는 다른 이성질체에 비하여 상당히 높은 활성화에너지를 나타내었으며 이는 이성질체간에 전하밀도의 차이에 기인한 것으로 추측된다. 반응속도 상수의 비는 다음식 $log(k_1/k_2) = -0.069 {\pm} 0.021 + (1388{\pm}113)/ 2.303RT$ 로 주어졌으며 이는 독립된 관측을 통해서 얻어진 값들과 좋은 일치를 보여 주었다.
본 논문에서 연구하고자 하는 IPMC(Ionic exchange Polymer Metal Composite)는 술폰산 이온기와 플루오르화 탄소의 결합으로 이루어진 Nafion 필름을 사용한 소재로 전기 활성 고분자(Electro Active Polymer) 특성과 물의 유무 및 양이온에 크게 영향을 받는 특성을 지닌다. 즉, 전기 에너지를 기계적 에너지로 활용 하거나, 기계 에너지를 전기 에너지로 활용 할 수 있으며, 물과 물속의 양이온에 따라 그 특성도 크게 달라진다. 이러한 IPMC의 전기적 특성을 연구하기 위하여 모의실험 장치를 구성하였다. 이 모의 실험 장치에는 MCU 와 Stepper Motor를 사용 하여 해류의 기계적 움직임을 구현 하도록 하여 움직임에 따른 전기적 특성 분석을 하도록 설계 하였다. 본 연구에서는 IPMC와 모의실험 장치를 구성 하여 해류 에너지의 효율 적인 사용을 위하여 IPMC의 면적, 주파수, 염분의 농도, Bending 각도에 따른 전기적 분석 연구 방법을 통해 IPMC의 효율적인 사용 방법을 제안하고자 한다.
반도체 공정에서 구리 배선 공정의 도입에 따라 플라즈마 식각에 의해 배선의 형성과정에서 구리 산화물, 불화물 및 불화탄소 등을 포함한 복합 잔류물을 형성하게 된다. 본 연구에서는 아민기(-NH2)와 카르복실기(-COOH)를 갖는 성분으로 세정액을 제조하여 구리 배선 공정에서의 식각 잔류물 제거 특성을 분석하였다. 아민기를 포함한 세정액은 질소에 치환된 성분 및 탄소결합의 길이에 따라 세정효과에 차이를 보이며, 세정액의 pH가 증가함에 따라 구리 산화물의 식각 속도가 증가하는 경향성을 보였다. 아민기의 활성은 염기성 영역에서, 카르복실기의 활성은 산성 영역에서 이루어지며, 각각의 영역에서 구리 또는 구리 산화물과의 complex 형성을 통하여 세정공정이 진행되었다.
생체 내 변화에서 효소는 중요한 촉매이다. 효소의 안정성과 재사용성은 촉매 과정에서 중요한 요소이다. 적합한 기질에 효소 고정화는 특정 미세환경의 조성을 통해 효소 활동성을 높인다. 다양한 종류의 분리막이 각각의 생체적합성과 막 표면의 친수성/소수성 조절 용이도에 따라 기질로 사용되었다. 본 논문에서는 셀룰로스, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES) 고분자 분리막이 소개되고 토의되었다. 고정화 효소를 이용한 유기오염물의 생물적 분해는 제약 회사 및 섬유 회사 등에서 발생하는 오염물질을 친환경적으로 감소할 수 있는 방법이다. 효소 고정화 생물반응기(EMBR)로 기름의 가수분해를 제어할 수 있고 이를 통해 탄소 배출량 감소 및 환경오염을 줄일 수 있다. EMBR로 만들 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤은 화석 연료의 대체제이다.
Thermoelectric (TE) energy harvesting, which converts available thermal resources into electrical energy, is attracting significant attention, as it facilitates wireless and self-powered electronics. Recently, as demand for portable/wearable electronic devices and sensors increases, organic-inorganic TE films with polymeric matrix are being studied to realize flexible thermoelectric energy harvesters (f-TEHs). Here, we developed flexible organic-inorganic TE films with p-type Bi0.5Sb1.5Te3 powder and polymeric matrices such as poly(3,4-eethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) and poly (vinylidene fluoride) (PVDF). The fabricated TE films with a PEDOT:PSS matrix and 1 wt% of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) exhibited a power factor value of 3.96 µW·m-1·K-2 which is about 2.8 times higher than that of PVDF-based TE film. We also fabricated f-TEHs using both types of TE films and investigated the TE output performance. The f-TEH made of PEDOT:PSS-based TE films harvested the maximum load voltage of 3.4 mV, with a load current of 17.4 µA, and output power of 15.7 nW at a temperature difference of 25 K, whereas the f-TEH with PVDF-based TE films generated values of 0.6 mV, 3.3 µA, and 0.54 nW. This study will broaden the fields of the research on methods to improve TE efficiency and the development of flexible organic-inorganic TE films and f-TEH.
Lex E. X. Leong;Stuart E. Denman;Seungha Kang;Stanislas Mondot;Philip Hugenholtz;Chris S. McSweeney
Animal Bioscience
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제37권2_spc호
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pp.396-403
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2024
Objective: Monofluoroacetate (MFA) is a potent toxin that blocks ATP production via the Krebs cycle and causes acute toxicity in ruminants consuming MFA-containing plants. The rumen bacterium, Cloacibacillus porcorum strain MFA1 belongs to the phylum Synergistota and can produce fluoride and acetate from MFA as the end-products of dehalorespiration. The aim of this study was to identify the genomic basis for the metabolism of MFA by this bacterium. Methods: A draft genome sequence for C. porcorum strain MFA1 was assembled and quantitative transcriptomic analysis was performed thus highlighting a candidate operon encoding four proteins that are responsible for the carbon-fluorine bond cleavage. Comparative genome analysis of this operon was undertaken with three other species of closely related Synergistota bacteria. Results: Two of the genes in this operon are related to the substrate-binding components of the glycine reductase protein B (GrdB) complex. Glycine shares a similar structure to MFA suggesting a role for these proteins in binding MFA. The remaining two genes in the operon, an antiporter family protein and an oxidoreductase belonging to the radical S-adenosyl methionine superfamily, are hypothesised to transport and activate the GrdB-like protein respectively. Similar operons were identified in a small number of other Synergistota bacteria including type strains of Cloacibacillus porcorum, C. evryensis, and Pyramidobacter piscolens, suggesting lateral transfer of the operon as these genera belong to separate families. We confirmed that all three species can degrade MFA, however, substrate degradation in P. piscolens was notably reduced compared to Cloacibacillus isolates possibly reflecting the loss of the oxidoreductase and antiporter in the P. piscolens operon. Conclusion: Identification of this unusual anaerobic fluoroacetate metabolism extends the known substrates for dehalorespiration and indicates the potential for substrate plasticity in amino acid-reducing enzymes to include xenobiotics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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