Kim, Jun-Il;Lee, Jae-Won;Park, Sun-Min;Roh, Kwang-Chul;Sun, Yang-Kook
Applied Chemistry for Engineering
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v.21
no.5
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pp.590-592
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2010
Li-Mn spinel ($LiMn_2O_4$) is prepared by a hydrothermal process with K-Birnessite ($KMnO_4{\cdot}yH_2O$) as a precursor. The K-Birnessite obtained via a hydrothermal process with potassium permanganate [$KMnO_4$] and urea [$CO(NH_2)_2$] as starting materials are converted to Li-Mn spinel nanoparticles reacting with LiOH. The molar ratio of LiOH/K-Birnessite is adjusted in order to find the effect of the ratio on the structural, morphological and electrochemical performances of the Li-Mn spinel. X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and thermogravimetry (TG) are used to investigate the crystal structure and morphology of the samples. Galvanostatic charge and discharge are carried out to measure the capacity and rate capability of the Li-Mn spinel. The capacity shows a maximum value of $117\;mAhg^{-1}$ when the molar ratio of LiOH/K-Birnessite is 0.8 and decreases with the increase of the ratio. However the rate capability is improved with the increase of the ratio due to the reduction of the particle size.
Thermotropic liquid crystalline behavior of a homologous series of penta-O-4-{4'-(cyanophenylazo)phenoxy}alkyl-D-glucopyranoses(CAGETn, n = 2~10, the number of methylene units in the spacer) has been investigated. The CAGETn with n of 2 and 7 exhibited enantiotropic nematic phases whereas other derivatives showed monotropic nematic phases. This is the first report of glucose derivatives that form thermotropic nematic phases. The isotropic-nematic transition temperatures ($T_{iNS}$) of CAGETns and their entropy variation at $T_{iN}$ showed the odd-even effect as a function of n. This behavior was rationalized in terms of the change in the average shape of the side chains as the parity of the spacer is varied. This rationalization also accounts for the observed variation of nematic-crystalline phase transition temperatures ($T_{NkS}$) and associoated entropy change at $T_{Nk}$. The entropy change at $T_{iN}$ or $T_{Nk}$ reaches a mininum at n = 3, before it increases again for n = 4. This may be attributed to the difference in the arrangement of the side groups. The mesophase properties of CAGETns were entirely different from those reported for partially or fully alkylated glucopyranoses. This result suggests that the degree of substitution and chemical structure of the substituents play an important role in the formation of the mesophase structures in the liquid crystals.
In order to use the spherical atomizing reduction steel slag (ladle furnace slag, LFS) instead of the fine aggregate of polymer concrete composites, various specimens were prepared with various replacement ratios of atomizing reduction steel slag and the addition ratios of polymer binder. Physical properties of these specimens were investigated through the absorption test, the compressive strength test, the flexural strength test, the hot water resistance test, the pore analysis and the micro-structure using scanning electron microscope. Results showed that the compressive strength and flexural strength of specimens with 7.5% of polymer binders increased with the increase of replacement ratios of atomizing reduction steel slag, but those of the specimens with 8.0% or more of polymer binders showed a maximum strength at a certain replacement ratio due to the material segregation causing the increase of fluidity. By hot water resistance tests, the compressive strength, flexural strength, average pore diameter, and bulk density decreased but the total pore volume and pore diameter increased. It was concluded that the amount of polymer binders could be reduced by maximum 23.8%, because the workability of the polymer concrete was remarkably improved by using the atomizing reduction steel slag instead of fine aggregate. However, since the use of atomizing reduction steel slag decreased the resistance of the polymer concrete to hot water, further studies are required.
Long-term variation of zooplankton community and species composition was studied from 2003 to 2014 in a deep reservoir, Lake Soyang, in monsoon climate region, Korea. In addition, we examined the correlation with environmental factors. Annual precipitation of watershed showed a large variation in the $705{\sim}1,779mm\;yr^{-1}$ and more than 70% of it was being concentrated from June to September. The water quality of Lake Soyang was shown a clearly seasonal variations and particularly turbid water flowing into the lake during rainy season was the most important environmental factors. Zooplankton community in Lake Soyang showed a significant difference before and after 2006. Zooplankton biomass has shown a large increase and also showed a change in the zooplankton community structure since 2006. The of zooplankton showed positive correlation with temperature and BOD, Chl. a, TP concentration. These results are considered that nutrient and organic matter contained in the turbid water influences the increase in zooplankton biomass and species composition. However, water quality was limited to account for the increase in biomass of zooplankton. For example, increase of small zooplankton density (rotifer; Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris) in spring which is dominated by diatoms (large size; Melosira, Synedra etc.) is considered as a bottom-up effect by the microbial loop. And increased density of crustaceans in autumn was considered a top-down effects by the relationship between predator and prey of microzooplankton and mesozooplankton. In other words the inflow of allochthonous organic matter during rainy season also affected to zooplankton food web in Lake Soyang. In conclusion, biomass, diversity and long-term variations of zooplankton in Lake Soyang were determined by physico-chemical factors but also it is considered that biological interactions is important.
Four malformin A's produced by Aspergillus niger van Tiegh. were separated by HPLC equipped with $C_{18}$ reversed-phase column and subjected to structural determination. Amino acid analyses and mass spectra data of the compounds indicate that they structurally resemble the cyclic pentapeptide malformin $A_1$. Their structures were deduced by two dimensional NMR and MS/MS experiments as cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Ile for $A_1$, cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Val for $A_2$, cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Leu for $A_3$, and cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Ile-L-Val for $A_4$. Among the mal-formin A's, the structure of $A_3$ was identical to that of malformin C, which was produced by A. niger strain AN-1. All the malformin A's caused severe curvatures of corn(Zea mays L.) roots and the activities of the malformin A's with molecular weight 529 were greater than those with molecular weight 515. Malformin $A_1$ caused the corn root curvature by 83% at a concentration of $0.25{\mu}M$. In the mung bean(Phaseolus aureus Roxb.) hypercotyl segment test, however, the molecular weight of malformin A's was not a factor influencing the physiological activities. Malformin $A_1$ stimulated the growth of mung bean hypercotyles by 165% at a $0.1{\mu}M$ concentration.
Among four compounds such as oxyresveratrol, resveratrol, morin and afzelechin isolated from the heartwood of Morns bombycis, oxyresveratrol and resveratrol which belong to stilbenoid indicated high antioxidative and antimicrobial activity, respectively. Based on this result, this experiment was carried out to elucidate the relationship between biological activities of stilbenoids and their chemical structures using two isolated and six synthesized ones prepared by Wittig reaction. Antimicrobial activity of 3,5-dihydroxystilbene(pinosylvin) devoid of hydroxyl group of B-ring was the best among the tested stilbenoids. Antimicrobial activities of the stilbenoids showed negative dependency on the number of hydroxyl groups of B-ring, that is, the fewer number of hydroxyl groups of B-ring, the higher antimicrobial activity. On the other hand, antioxidative activities of the stilbenoids indicated a positive relationship with the number of hydroxyl groups of B-ring. In tetrahydroxystilbenoids, antioxidative activities of the compounds possessing ortho-diphenol structure, 2',3,3',5- and 3,3',4',5-tetrahydroxystilbene, were superior to the others. As a result, it was concluded that resveratrol and oxyresveratrol isolated from the heartwood of M. bombycis had antimicrobial and high antioxidative activities, and these activities of stilbenoids were also dependent on the number and position of hydroxyl groups of B-ring.
Purple Gold is the alloy consisting of 78wt%Au-22wt%Al, and is expressed as a chemical formula, $AuAl_2$. Lately it is being used for the material of accessories or the decorative ornaments, being one of the colored golds having the peculiar purple color, like White Gold and Pink Gold. Purple Gold has the weak point in shaping through casting process due to the bad malleability and castability, being the intermetalic compound of Au and Al. Therefore, it is possible to produce the final product only by the cutting and the grinding process or to use it as a decorative coat with the thin film evaporation. This study implemented two kinds of thin film experiments. One is the case that heat treatment was made after Au and Al deposition evaporated separately with a weight ratio 78:22 on the 200nm$SiO_2$/Si substrate. The other is the case that the surface deposition was made through the vacuum evaporation, keeping the glass substrate temperature remain room temperature, using the bulk $AuAl_2$ as a source. The final film property was measured, focusing on the Purple Gold's color and thickness through the bare eye inspection, the microstructure analysis, the surface resistance analysis, the color difference analysis, and XRD analysis. Purple Gold was not formed, as the excessive surface agglomeration occurred, in case of being produced and treated thermally with 12.5nmAu/40nmAl/200nm$SiO_2$/Si structure. Our results suggest that of Purple Gold films, showing the same purple color as the bulk's, were successfully deposited with the direct thermal evaporation from the $AuAl_2$ bulk source.
Lee, Byung Min;Kim, Ji-Hyun;Kim, Sung Soo;Lim, Jong Choo
Applied Chemistry for Engineering
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v.23
no.5
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pp.433-439
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2012
In this study, a cationic surfactant BHMAS (N,N-bis-(3'-n-dodecyloxy-2'-hydroxypropyl)-N-methyl-2-hydroxyethylammonium methyl sulfate) having two lauryl and three hydroxyl groups was synthesized by the reaction of n-dodecyl glycidyl ether and 2-aminoethanol followed by the quarternization with dimethyl sulfate. The structure of the product was elucidated by $^{1}H-NMR$ and FT-IR. The CMC (critical micelle concentration) and surface tension of BHMAS at CMC condition were found to be $9.12\;{\times}\;10^{-4}$ mol/L and 28.71 mN/m respectively. Dynamic surface tension measurements using a maximum bubble pressure tensiometer indicated that a relatively long time was required to saturate the interface between air and aqueous surfactant solution. The interfacial tension measured between 1 wt% surfactant solution and n-decane reached an equilibrium value of 0.045 mN/m in 5 min. The adsorption capacity of the synthesized surfactant was observed to be excellent, which suggests that the surfactant can be used as a softening agent during a laundry process.
Two kinds of $Ga_2S_3:Er$ (type A and type B) single crystals were grown by the chemical transport reaction method using iodine as a transport agent. The single crystals were crystallized into a monoclinic structure. The optical energy band gaps were found to 3.375 eV for the $Ga_2S_3:Er$ (type A) single crystal and 3.365 eV fir the $Ga_2S_3:Er$ (type B) single crystal at 13K. When the $Ga_2S_3:Er$ (type A and type B) single crystals were excited by the 325 nm-line of a Cd-He laser, Photoluminescence spectra of the $Ga_2S_3:Er$ (type A) single crystal exhibited blue emission band peaked at 444 nm and green and red emission bands peaked at 518 nm and 690 nm. Pgitikynubescebce soectra if the $Ga_2S_3:Er$ (typeB) single crystal showed green and red emission bands peaked at 513 nm and 695 nm. Sharp emission peaks in the two kinds if $Ga_2S_3:Er$ single crystal were observed near 525 nm, 553 nm, 664 nm, 812 nm, 986 nm, and 1540 nm and analysed as originating from the electron transitions between the energy levels of $Er^{3+}$ ion.
Seo, So-Hyeon;Lee, Jeong-Hyeon;Bang, Gyeong-Suk;Lee, Hyo-Yeong
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2011.02a
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pp.27-27
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2011
For the design of real applicable molecular devices, current-voltage properties through molecular nanostructures such as metal-molecule-metal junctions (molecular junctions) have been studied extensively. In thiolate monolayers on the gold electrode, the chemical bonding of sulfur to gold and the van der Waals interactions between the alkyl chains of neighboring molecules are important factors in the formation of well-defined monolayers and in the control of the electron transport rate. Charge transport through the molecular junctions depends significantly on the energy levels of molecules relative to the Fermi levels of the contacts and the electronic structure of the molecule. It is important to understand the interfacial electron transport in accordance with the increased film thickness of alkyl chains that are known as an insulating layer, but are required for molecular device fabrication. Thiol-tethered RuII terpyridine complexes were synthesized for a voltage-driven molecular switch and used to understand the switch-on mechanism of the molecular switches of single metal complexes in the solid-state molecular junction in a vacuum. Electrochemical voltammetry and current-voltage (I-V) characteristics are measured to elucidate electron transport processes in the bistable conducting states of single molecular junctions of a molecular switch, Ru(II) terpyridine complexes. (1) On the basis of the Ru-centered electrochemical reaction data, the electron transport rate increases in the mixed self-assembled monolayer (SAM) of Ru(II) terpyridine complexes, indicating strong electronic coupling between the redox center and the substrate, along the molecules. (2) In a low-conducting state before switch-on, I-V characteristics are fitted to a direct tunneling model, and the estimated tunneling decay constant across the Ru(II) terpyridine complex is found to be smaller than that of alkanethiol. (3) The threshold voltages for the switch-on from low- to high-conducting states are identical, corresponding to the electron affinity of the molecules. (4) A high-conducting state after switch-on remains in the reverse voltage sweep, and a linear relationship of the current to the voltage is obtained. These results reveal electron transport paths via the redox centers of the Ru(II) terpyridine complexes, a molecular switch.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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