In order to improve the thermomechanical performance of polyketone, a third monomer (4-methylstyrene) was added to the copolymerization system. The terpolymer of CO, styrene, and 4-methylstyrene was synthesized in the presence of multi component catalysts containing palladium acetate and rare earth metal phosphonates. The products were characterized by infrared spectroscopy (IR), and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The effects of the different components, including the third monomer, palladium acetate, 2,2'-bipyridyl, rare earth phosphonate, p-toluene-sulphonic acid, and p-benzoquinone, were also studied. The highest catalytic activity of 965.51 g/(gPd h) was obtained with a catalyst containing palladium acetate and rare earth phosphonate.
Angel Castillo-Corujo;Yuko Uchida;Mirva J. Saaranen;Lloyd W. Ruddock
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제34권5호
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pp.1126-1134
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2024
The production of disulfide bond-containing recombinant proteins in Escherichia coli has traditionally been done by either refolding from inclusion bodies or by targeting the protein to the periplasm. However, both approaches have limitations. Two broad strategies were developed to allow the production of proteins with disulfide bonds in the cytoplasm of E. coli: i) engineered strains with deletions in the disulfide reduction pathways, e.g. SHuffle, and ii) the co-expression of oxidative folding catalysts, e.g. CyDisCo. However, to our knowledge, the relative effectiveness of these strategies has not been properly evaluated. Here, we systematically compare the purified yields of 14 different proteins of interest (POI) that contain disulfide bonds in their native state when expressed in both systems. We also compared the effects of different background strains, commonly used promoters, and two media types: defined and rich autoinduction. In rich autoinduction media, POI which can be produced in a soluble (non-native) state without a system for disulfide bond formation were produced in higher purified yields from SHuffle, whereas all other proteins were produced in higher purified yields using CyDisCo. In chemically defined media, purified yields were at least 10x higher in all cases using CyDisCo. In addition, the quality of the three POI tested was superior when produced using CyDisCo.
Ag- and Pd-loaded $SnO_2$ nanowire network sensors were prepared by the growth of $SnO_2$ nanowires via thermal evaporation, the coating of slurry containing $SnO_2$ nanowires, and dropping of a droplet containing Ag or Pd nanoparticles, and subsequent heat treatment. All the pristine, Pd-loaded and Ag-loaded $SnO_2$ nanowire networks showed the selective detection of $C_2H_5OH$ with low cross-responses to CO, $H_2$, $C_3H_8$, and $NH_3$. However, the relative gas responses and gas selectivity depended closely on the catalyst loading. The loading of Pd enhanced the responses($R_a/R_g$: $R_a$: resistance in air, $R_g$: resistance in gas) to CO and $H_2$ significantly, while it slightly deteriorated the response to $C_2H_5OH$. In contrast, a 3.1-fold enhancement was observed in the response to 100 ppm $C_2H_5OH$ by loading of Ag onto $SnO_2$ nanowire networks. The role of Ag catalysts in the highly sensitive and selective detection of $C_2H_5OH$ is discussed.
The catalytic steam reforming of woody biomass tar and soot to convert a synthetic gas containing hydrogen was investigated by using a bench-scale biomass gasification system. One commercial nickel-based catalyst, Katalco 46-6Q, and two different kinds of natural minerals, dolomite and olivine, were tested as a reforming catalyst at various reforming temperatures. The reaction characteristics of woody biomass tar were also investigated by TGA at a variety of heating rates. With all three catalysts conversion efficiency of tar and soot increased at increasing temperature. The reforming of tar and soot in the synthetic gas induce the increase of combustible gases such as $H_2$, CO and $CH_4$ in the product gas. The nickel-based catalyst showed a higher tar and soot conversion efficiency than mineral catalysts under the same temperature conditions.
Carbon nanofibers were prepared from the decomposition of various carbon-containing gases over pure Ni, pure Fe and their alloys with Cu. They yields, properties, and structure of carbon nanofibers obtained from the various reaction conditions were analyzed. Type of reacting gas, reaction temperature and catalyst composition were changed as the reaction variable. With Ni-Cu catalysts, the maximum yields of carbon nanofibers were obtained at temperatures between 550 and 650$^{\circ}C$ according to the reacting gas mixtures of C2H2-H2, C2H4-H2 and C3H8-H2, and the surface areas of the carbon nanofibers produced were 20∼350㎡/g. In the case of CO-H2 mixture, the rapid deposition of carbon nanofibers occurred with Fe-Cu catalyst and the maximum yield were obtained around 550$^{\circ}C$ with the range of surface areas of 140∼170㎡/g. The electrical resistivity of carbon nanofiber regarded as the key property of filler for the application of electromagnetic interference shielding was very sensitive to the type of reactant gas and the catalyst composition ranging 0.07∼1.5Ωcm at a pressure of 10000 psi, and the resistivity of carbon nanofibers produced over pure nickel catalyst were lower than those over alloy catalysts. SEM observation showed that the carbon nanofibers produced had the diameters ranging 20∼300 nm and the straight structure of carbon nanofibers changed into the twisted or helical conformation by the variation of reacting gas and catalyst composition.
친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 이산화탄소 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성된다. 희박한 LNT(질소산화물 흡장촉매)와 urea-SCR(선택적인촉매환원장치)는 디젤엔진에서 질소산화물을 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 선택적인촉매환원장치의 촉매에 포함됨 조촉매의 영향을 파악하는 것이다. 망간-선택적인촉매환원장치의 질소산화물 저감 성능이 가장 우수하였으며, 망간 이온과 Zeolyst의 Al과의 이온교환이 잘 되었고, 활성화 에너지가 낮아 반응 속도가 빨라짐에 따라 질소산화물 저감 성능이 향상되었다. 7Cu-15Ba/78Zeolyst SCR 촉매의 질소산화물 저감 성능은 200도에서 32%, 500도에서 30%를 나타내며 가장 높은 성능을 나타내었고, 조촉매로 첨가된 산화바륨의 질소산화물의 흡장 물질이 Cu-SCR 촉매에 잘 분산되어 있고 Cu-SCR 촉매의 환원 반응과 더불어 산화바륨의 추가적인 질소산화물 저감 성능이 영향을 끼쳤기 때문이다. 7Cu-15Ba/Zeolyst SCR 촉매는 3종 촉매 중 열적 열화에서 내구성이 강하였다. 열적 열화에 따른 동종 성분 산화구리가 이동하여 응집되는데, 산화바륨이 주촉매 산화구리 입자의 응집을 감소시켰기 때문이다.
미활용 저급자원인 석유코크스를 대상으로 고순도의 수소 생산을 위한 수성가스전이반응에 적용가능성을 확인하기 위하여 Cu/ZnO/MgO/Al2O3 (CZMA) 촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 제조된 촉매는 BET, H2-TPR을 사용하여 분석되었다. 촉매의 반응성 테스트는 고농도의 CO를 포함하는 합성가스로부터 단일 Low Temperature Shift 반응을 거치는 경우와 High Temperature Shift 반응을 거친 후 스팀의 응축 없이 즉시 LTS 반응을 거치는 두 가지의 경우를 비교 및 분석하였다. 두 조건에서 steam/CO 비, 유량 및 유속, 온도에 따른 반응특성을 확인하였다. 전환된 저농도의 CO와 스팀이 응축 없이 LTS로 즉시 주입되는 경우 많은 양의 스팀이 존재함에도 불구하고 대부분의 조건에서 다소 낮은 CO 전환율을 나타냈다. 또한 steam/CO비, 온도 및 유속에 대한 영향이 크게 나타나 최적의 조업조건을 결정하기에 추가적인 분석이 요구되었다. 반면, 고농도의 CO 기체를 포함하는 조건에서는 탄소침적 또는 촉매의 활성 저하가 나타나지 않았으며 대부분의 조건에서 높은 CO 전환율을 나타내었다. 결론적으로 Cu/ZnO/MgO/Al2O3 촉매를 적용하여 고농도의 CO를 포함하는 합성가스 조성에서 적절한 조업조건을 적용시키면 단일 LTS 반응을 적용해도 고농도의 CO를 CO2로 충분히 전환 가능함을 확인하였다.
알루미나에 담지한 귀금속 촉매를 이용하여 1.2-dichloroethane의 산화분해반응을 수행하였다. 실험결과 전환율은 Ru > Pt > Pd $${\sim_=}$$ Rh 순으로 높게 나타났으나, 완전산화 반응이 일어날 때의 주생성물인 $CO_2$로의 전환율 및 선택도를 기준으로 활성을 비교할 때 Pt/alumina가 Ru/alumina보다 활성이 높게 나타났다. $CO_2$ 및 vinyl chloride가 반응 주생성물로 검출되었는데, 반응 생성물 분포로부터 1.2-dichloroethane의 분해반응 경로는 1단계로 dehydrochlorination에 의해 vinyl chloride가 생성된 후 2단계로 vinyl chloride가 $CO_2$로 oxidation됨을 알 수 있었다. 염소를 포함하고 있는 반응 주생성물인 HCl의 영향을 살펴보기 위하여 반응물에 HCl을 첨가하여 반응을 수행하였는데 $300^{\circ}C$ 이하에서는 HCl이 촉매 표면에 흡착함에 따라 표면의 산도를 증가시켜 1.2-dichloroethane의 전환율은 증가하지만 $300^{\circ}C$ 이상에서는 HCl과 촉매 표면과의 상호작용이 약해져 전환율에는 큰 영향을 주지 않았다. 또한 촉매 표면에 가역적으로 흡착된 HCl은 1.2-dichloroethane의 $CO_2$로의 완전산화 반응을 방해함을 확인하였다.
Two different quartz types of gasification reactor were used for pyrolysis and gasification of sawdust, ricestraw, ricehusk and municipal wastes which contain only cellulosics., operating at 1 atmospheric and vacuum pressure respectively. Also a stainless steel autoclave gasification reactor was used which is possible to use up to 100 atmospheric pressures and $800^{\circ}C$ of reaction temperature to complete pyrolysis and gasification reaction. The catalysts used in this reaction w- ere $K_2CO_3$, $Na_2CO_3$, Ni and Ni-$K_2CO_3$ as CO-Catalyst. The product gas mixtures were identified to be CO, $CO_2$, $C_3H_3$, $CH_4$ and $CH_3CHO$ etc. by Gas Chromatography and Mass Spectrometry. The pressurized gasification reaction shows significant increase in terms of methane composition and yield of product gases, comparing with those from unpressurized gasification reactions. The total volume of product gas mixtures amounts to 1600-1800ml per1gof waste of waste lignocellulosics or municipal waste, and the metane content of the gas mixtures reached to 40%, when $800^{\circ}C$ of reaction temperature and 100 atmospheric pressures with Ni-$K_2CO_3$ as CO-catalyst in the pressurized gasification reaction were used. This results show that the product gas mixtures containing 40% of methane call be used for alternative enegy source.
수소 생산을 위한 물 분해 시스템의 효율성을 높이려면 산소 발생 반응(OER, Oxygen Evolution Reaction)에서 촉매로 인해 발생하는 전기화학 반응의 높은 과전압을 감소시켜야 한다. 그중 전이금속을 포함하는 LDH(Layered Double Hydroxide)와 같은 화합물은 현재 사용되고 있는 백금 등의 귀금속을 대체할 수 있는 촉매 소재로 주목받고 있다. 본 연구에서는 저렴한 금속 다공성 물질인 니켈 폼을 지지체로 사용하였고, 수열합성 공정을 통해 NiCo LDH 나노결정을 합성하였다. 또한, OER 특성을 향상시키기 위해 Mo를 도핑하여 합성한 Mo 도핑된 NiCo LDH 나노결정 시료의 형태, 결정구조, 물분해 특성의 변화를 관찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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