The prokaryotic molecular chaperone Hsp33 achieves its holdase activity upon response to oxidative stress particularly at elevated temperature. Despite many structural studies of Hsp33, which were conducted mainly by X-ray crystallography, the actual structures of the Hsp33 in solution remains controversial. Thus, we have initiated NMR study of the reduced, inactive Hsp33 monomer and backbone NMR assignments were obtained in the present study. Based on a series of triple resonance spectra measured on a triply isotope-[$^2H/^{13}C/^{15}N$]-labeled protein, sequence-specific assignments of the backbone amide signals observed in the 2D-[$^1H/^{15}N$]TROSY spectrum could be completed up to more than 96%. However, even considering the small portion of non-assigned resonances due to the lack of sequential connectivity, we confirmed that the total number of observed signals was quite smaller than that expected from the number of amino acid residues in Hsp33. Thus, it is postulated that peculiar dynamic properties would be involved in the solution structure of the inactive Hsp33 monomer. We expect that the present assignment data would eventually provide the most fundamental and important data for the progressing studies on the 3-dimensional structure and molecular dynamics of Hsp33, which are critical for understanding its activation process.
Fracture toughness of SiC on Si thin films of thicknesses of 150, 750, and 1500 nm were measured using Agilent XP nanoindenter equipped with a Dynamic Control Module (DCM) in Load Control (LC) and Continuous Stiffness Method (CSM) protocols. The fracture toughness of the Si substrate is also measured. Nanovision images implied that indentations into the films and well deep into the Si caused cracks to initiate at the Si substrate and propagate upward to the films. The composite fracture toughness of the SiC/Si was measured and the fracture toughness of the SiC films was determined based on models that estimate film properties from substrate properties. The composite hardness and modulus of the SiC films were measured as well. For the DCM, the hardness decreases from an average of 35 GPa to an average of 13 GPa as the film thick increases from 150 nm to 1500 nm. The hardness and moduli of the films depict the hardness and modulus of Si at deep indents of 12 and 200 GPa respectively, which correlate well with literature hardness and modulus values of Si. The fracture toughness values of the films were reported as 3.2 MPa√m.
Silver nanoparticles (AgNPs) were successfully synthesized through a simple green route using the Nelumbo nucifera leaf, stem and flower extracts. These nanoparticles showed characteristic UV-Vis absorption peaks between 410-450 nm which arises due to the plasmon resonance of silver nanoparticles. The Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) confirmed the presence of amides and which acted as the stabilizing agent. X-ray diffraction spectrum of the nanoparticles confirmed the Face centered cubic (FCC) structure of the formed AgNPs. Dynamic light scattering technique was used to measure hydrodynamic diameter (68.6 nm to 88.1 nm) and zeta potential (-55.4 mV, -57.9 mV and 98.9 mV) of prepared AgNPs. The scanning electron micrographs of dislodged nanoparticles in aqueous solution showed the production of reasonably monodispersed silver nanoparticles (1-100 nm). The antimicrobial activity of prepared AgNPs was evaluated against fungi, Gram-positive and Gram-negative bacteria using disc diffusion method. Anti-corrosion studies were carried out using coupon method (mild steel and iron) and dye degradation studies were carried out by assessing photo-catalytic activity of Nelumbo nucifera extracts mediated AgNPs.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.32
no.5
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pp.285-292
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2021
To study the effect of the mixture ratio of Ni-Pt nanocatalysts on water electrolysis characteristics in anion exchange membrane system, Ni-Pt nanocatalysts were loaded on carbon black by using a spontaneous reduction reaction of acetylacetonate compounds. The loading weight of Ni-Pt nanocatalysts on the carbon black was measured by thermogravimetric analyzer and the elemental ratio of Ni and Pt was estimated by energy dispersive x-ray analyzer. It was found that the loading weight of Ni-Pt nanoparticles was 5.36-5.95 wt%, and the loading weight increased with increasing Pt wt%. As the Ni-Pt loading weight increased, the specific surface area decreased, because Ni-Pt nanoparticles block the pores of carbon black. It was confirmed by BET analysis and dynamic vapor sorption analysis. I-V characteristics were estimated.
To meet stringent emission regulations of automotive engines, fuel injection control techniques have advanced based on reliable and fast computing prediction models. This study aims to develop a reliable lightweight prediction model of fuel injection rates using a small number of input parameters and based on simple fluid dynamic theories. The prediction model uses the geometry of the injector nozzle, needle motion data, injection conditions and the fuel properties. A commercial diesel injector and US No. 2 diesel were used as the test injector and fuel, respectively. The needle motion data were measured using X-ray phase-contrast imaging technique under various fuel injection pressures and injection pulse durations. The actual injector rate profiles were measured using an injection rate meter for the validation of the model prediction results. In the case of long injection durations with the steady-state operation, the model prediction results showed over 99 % consistency with the measurement results. However, in the case of short injection cases with the transient operation, the prediction model overestimated the injection rate that needs to be further improved.
This paper evaluates the efficacy of magnesium potassium phosphate cements (MKPCs) as waste forms for the solidification of radioactive concrete powder wastes produced by the decommissioning of nuclear power plants. MKPC specimens that contained up to 50 wt% of simulated concrete powder wastes (SCPWs) were evaluated. We measured the porosity and compressive strength of the MKPC specimens, observing them using scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The addition of SCPWs reduced the porosity and increased the compressive strength of the MKPC specimens. Struvite-K crystals were well-synthesized, and no additional crystal phase was formed. After thermal cycling and after immersion, MKPC specimens with 50 wt% SCPWs satisfied the waste-acceptance criteria (WAC) for compressive strength. Semi-dynamic leaching tests were performed using the ANS 16.1 method; the leachability indices of Cs, Co, and Sr were 11.45, 17.63, and 15.66, respectively, which also satisfy the WAC. Thus, MKPCs can provide stable matrices to immobilize radioactive concrete wastes generated by the decommissioning of nuclear power plants.
The amount of natural gas that is used on a worldwide scale is continuously going up. Natural gas and acidic components, such as hydrogen sulfide and carbon dioxide, cause significant corrosion damage to transmission lines and equipment in various quantities. One of the fundamental processes in natural gas processing is the separation of acid gases, among which the safety and environmental needs due to the high toxicity of hydrogen sulfide and also to prevent wear and corrosion of pipelines and gas transmission and distribution equipment, the necessity of sulfide separation Hydrogen is more essential than carbon dioxide and other compounds. Given this problem's significance, this endeavor aims to extend the lifespan of the transmission lines' pipes for gas and oil. Zinc oxide nanoparticles made from the environmentally friendly source of Allium scabriscapum have been employed to accomplish this crucial purpose. This is a simple, safe and cheap synthesis method compared to other methods, especially chemical methods. The formation of zinc oxide nanoparticles was shown by forming an absorption peak at a wavelength of about 355 nm using a spectrophotometric device and an X-ray diffraction pattern. The size and morphology of synthesized nanoparticles were determined by scanning and transmission electron microscope, and the range of size changes of nanoparticles was determined by dynamic light scattering device.
Kim, Wook-Soo;Lee, Dong-Hyun;Kim, Il-Jin;Son, Min-Jin;Kim, Won-Ho;Cho, Seong-Gyu
Macromolecular Research
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v.17
no.10
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pp.776-784
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2009
N,N-dimethyldodecylamine (tertiary amine)-modified MMT (DDA-MMT) was prepared as an organically modified layered silicate (OLS), after which styrene-butadiene rubber (SBR) nanocomposites reinforced with the OLS were manufactured via the latex method. The layer distance of the OLS and the morphology of the nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). By increasing the amount of N,N-dimethyldodecylamine (DDA) up to 2.5 g, the maximum values of torque, tensile strength and wear resistance of the SBR nanocomposites were increased due to the increased dispersion of the silicate layers in the rubber matrix and the increased crosslinking of the SBR nanocomposites by DDA itself. When SBR nanocomposites were manufactured by using the ternary filler system (carbon black/silica/OLS) to improve their dynamic properties as a tire tread compound, the tan $\delta$(at $0^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$) property of the compounds was improved by using metal stearates instead of stearic acid. The mechanical properties and wear resistance were increased by direct substitution of calcium stearate for stearic acid because the filler-rubber interaction was increased by the strong ionic effect between the calcium cation and silicates with anionic surface. However, as the amount of calcium stearate was further increased above 0.5 phr, the mechanical properties and wear resistance were degraded due to the lubrication effect of the excessive amount of calcium stearate. Consequently, the SBR/organoclay nanocomposites that used carbon black, silica, and organoclay as their ternary filler system showed excellent dynamic properties, mechanical properties and wear resistance as a tire tread compound for passenger cars when 0.5 phr of calcium stearate was substituted for the conventionally used stearic acid.
This study examined the effects of the sodium salts of aliphatic dicarboxylic acids (DCAs) on the dynamic mechanical properties and morphology of two sets of poly(styrene-co-sodium methacrylate) (MNa) and poly(styrene-co-sodium styrenesulfonate) (SNa) ionomers. When the DCA content was relatively low, the ionic moduli of the MNa and SNa ionomers increased but the matrix and cluster glass transition temperature ($T_g$) did not change significantly. The increasing ionic modulus was almost independent of the type of the ionic groups of the ionomer, and the chain length of DCAs. When a large amount of the sodium succinate (DCA4) was added to the MNa and SNa ionomers, the ionic moduli of the two ionomers increased strongly but the matrix and cluster $T_g's$ increased slightly and significantly, respectively. In the case of sodium hexadecanedioate (DCA 16), DCA 16 increased the ionic moduli of the two ionomers. The addition of DCA16 changed the matrix and cluster $T_g's$ of the MNa ionomer slightly, but decreased the cluster $T_g$ of the SNa ionomer significantly with no change in the matrix $T_g$. In addition, the DCA-containing ionomers showed an X-ray diffraction peak indicating the presence of ordered domains of DC As in the ionomers. Hence, DCA4 acts mainly as a reinforcing filler in MNa and SNa systems. In the case of DCA 16, it initially behaved like a filler but also functioned as a preferential plasticizer for the clusters at high content.
In this work, the effect of chemical treatment of multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) on glass transition temperature (Tg), thermal stability, and dynamic viscoelastic behaviors of MWNTs-reinforced epoxy matrix composites has been studied by differencial scanning calorimeter (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), and dynamic mechanical analysis (DMA) measurements. The MWNTs were chemically treated with 35 wt% $H_3PO_4$ (A-MWNTs) or 35 wt% KOH (B-MWNTs) solutions and the changes of surface properties of chemically treated MWNTs were examined by pH, acid and base values, Fourier transfer-infrared spectroscopy (FT-IR), and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses. The chemical treatments based on acid and base reactions led to a significant change of surface characteristics and chemical compositions of the MWNTs, especially A-MWNTs/epoxy composites had higher thermal stability and dynamic viscoelastic properties than those of B-MWNTs and non-treated MWNTs/epoxy composites. These results were probably due to the improvement of interfacial bonding strength, resulting from the acid-base interaction and hydrogen bonding between the epoxy resins and the MWNT fillers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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