To facilitate the effective use of butter clam shell as a natural calcium resource, we determined the optimal conditions for calcium lactate (BCCL) preparation with high solubility using response surface methodology (RSM). The polynomial models developed by RSM for pH, solubility and yield were highly effective in describing the relationships between factors (P<0.05). Increased molar ratios of calcined powder (BCCP) from butter clam shell led to reduced solubility, yield, color values and overall quality. The critical values of multiple response optimization to independent variables were 1.75 M and 0.94 M for lactic acid and BCCP, respectively. The actual values (pH 7.23, 97.42% for solubility and 423.22% for yield) under optimization conditions were similar to the predicted values. White indices of BCCLs were in the range of 86.70–90.86. Therefore, organic acid treatment improved color value. The buffering capacity of BCCLs was strong, at pH 2.82 to 3.80, upon the addition of less than 2 mL of 1 N HCl. The calcium content and solubility of BCCLs were 6.2–16.7 g/100 g and 93.6-98.5%, respectively. Fourier transform analysis of infrared spectroscopy data identified BCCL as calcium lactate pentahydrate, and the analysis of microstructure by field emission scanning electron microscopy revealed an irregular form.
본 논문에서는 UiO-66 입자를 합성하고, 이를 열가소성 탄성중합체인 polystyrene-block-polybutadiene-block-polystyrene (SBS) 블록공중합체 매질에 삽입하는 방식으로 CO2/N2 기체를 분리하기 위한 혼합 매질 분리막을 제조하였다. UiO-66가 고분자 매질에서 미치는 영향을 확인하기 위해 SBS와 UiO-66의 질량 비율을 변화시켜가며 혼합 매질 분리막을 제조하였다. 또한 UiO-66 입자의 균일한 분산을 위해서 두 차례에 걸친 초음파 처리 및 자성 막대를 이용한 물리적 혼합을 활용하였다. 제조된 시료들은 푸리에 변환 적외분광법(FT-IR), 주사전자현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 또한 기체 투과 성능은 time-lag method를 통해 확인하였다. 이때, UiO-66의 함유량이 증가함에 따라 혼합 매질 분리막의 투과도는 크게 증가하였지만, CO2/N2 선택도는 크게 감소하지 않았다. 가장 좋은 성능을 보인 20%의 UiO-66 입자를 함유한 분리막의 경우 663.8 barrer의 CO2 투과도와 13.3의 CO2/N2 선택도를 보여주었다. 이러한 결과는 Robeson plot에서 순수 고분자 막에 비해 upper bound에 더 가까운 성능을 나타냈는데, 첨가된 UiO-66가 선택도를 크게 희생시키지 않고 기체 투과도는 두 배 이상 향상시켰기 때문이다.
탄산칼슘의 Biomineralization 반응을 수행하기 위해 aspartic acid와 lysine을 $CaCl_2$ 용액에 첨가하여 기-액 반응으로 염화칼슘과 $NH_4HCO_3$을 사용하여 탄산칼슘 결정화 실험을 하였다. 결정화 반응시간, aspartic acid와 lysine의 첨가양, $CaCl_2$의 양, $NH_4HCO_3$의 양을 변경하여 탄산칼슘 결정의 다형체인 calcite와 vaterite의 비를 조사하였다. 결정 분석을 수행하기 위해 FT-IR spectrometer(model IR Prestige-21, Shimadzu, Kyoto, Japan) 장치를 사용하였고 FT-IR 스펙트럼으로 calcite와 vaterite 결정을 확인하였다. $CaCl_2$의 양을 변경하였을 때, $NH_4HCO_3$ 10 g에서 0.15 M의 $CaCl_2$ 농도 전후에서 vaterite 결정의 증가가 감소로 변하다가 0.20M에서는 다시 증가하여 0.25 M에서 가장 많은 vaterite 결정이 관찰되었다. $NH_4HCO_3$ 20 g에서는 0.10 M의 $CaCl_2$를 전환점으로 하여 vaterite 결정이 증가에서 감소추세를 보이다가 0.25M에서 다시 증가하는 것으로 나타났다. 첨가제로 lysine을 이용하였을 때는 반응시간이 2일을 기점으로 vaterite양의 증가가 감소로 변하였고 aspartic acid를 첨가하였을 때는 반대의 경향을 보였다.
희토류 원소를 기반으로한 알루미늄산 형광체에 담지된 산화티탄은 졸겔방법 으로 제조되었다. 이렇게 제조된 산화티탄 나노입자의 재료물성을 분석하기 위해 XRD, FT-IR, DRS UV-Vis, TEM 측정을 실시하였다. 형광체에 담지된 산화티탄 입자의 소결 전후의 XRD분석결과는 600도 이상의 온도에서 아나타제에서 루틸로 상변화가 일어나지 않았다. 600도 이상의 온도에서 지속적인(장시간) 열처리 후에도 형광체에 담지된 산화티탄이 결정화도가 높은 아나타제로 존재 하는 것은 형광체 지지체와 담지된 산화티탄의 서로 다른 결정입계에 의하여 결정성장과 상변화에 필요한 치밀화가 억제되기 때문으로 판단된다. DRS측정결과 형광체에 담지된 산화티탄은 산화티탄이 없는 형광체에 비하여 보다 긴 장파로 쉬프트한 것은 밴드갭 에너지의 환원을 나타낸다. 이러한 형광체에 담지된 산화티탄의 FT-IR 스펙트럼은 피크의 위치가 더 높은 파수로 이동하였다. 이것은 산화티탄 입자와 지지체 사이의 공유결합이 관계하기 때문 이라 판단된다. TEM 이미지는 형광체 지지체에 다른 입자 크기로 담지되어 있는 산화티탄의 분산, 결정화 및 입자 형상을 나타낸다.
DMFC (Direct Methanol Fuel Cell)용의 새로운 고분자 전해질 멤브레인을 개발하기 위하여 스티렌 단량체를 poly(tetrafluoroethylene perfluoropropyl vinyl ether) (PFA) 필름에 그라프트 중합 반응시킨 후에 술폰화 반응을 진행하였다. $\Upsilon$-ray를 이용하여 방사선 그라프트 중합 반응시킨 방사선 그라프트 필름의 술폰화 반응은 chlorosulfonic acid/dichloroethane (5 v/v%) 혼합 용액에서 진행하였다. PFA 그라프트 폴리스티렌 멤브레인 (PFA-g-PSSA)의 화학적, 물리적, 전기화학적 및 형태의 특성은 푸리에 변환 적외선 분광기 (FTIR), 이온전도도 측정기 및 주사전자현미경 (SEM)으로 분석하고 함수율과 메탄올 투과도도 측정하였다. PFA-g-PSSA 멤브레인으로 제작한 MEA의 단위전지 성능을 평가하였고, 전지의 셀 저항은 임피던스 분석 장치를 이용하여 측정하였다. PFA-g-PSSA 멤브레인으로 제조한 MEA는 Nafion 112로 제조한 MEA보다 우수한 DMFC 성능을 나타내었다.
EVA의 기체 분리 성질에 미치는 LDH의 영향을 알아보았다. Mg-Al LDH/EVA 나노복합막은 유기적으로 수정된 DS-LDH를 이용하여 용액 삽입법으로 제조되었다. DS-LDH는 LDH 층간에 DS 음이온을 삽입하여 제조하였다. 나노복합막의 구조는 XRD, FT-IR, SEM으로 알아보았다. DS-LDH가 EVA 내에 무질서하게 분산되었음을 XRD로부터 확인하였다. LDH가 3 wt% 첨가된 나노복합막에서 인장강도와 파단신율 모두 최댓값을 나타내었다. 열적 안정도 역시 EVA에 LDH가 첨가되면서 향상되었다. 1, 3, 5 wt%의 LDH를 함유한 LDH/EVA 나노복합막의 기체투과도는 $O_2$와 $CO_2$에 대하여 측정하였다. 3 wt% LDH를 함유한 경우 나노복합막의 $O_2$에 대한 투과도가 EVA막에서보다 53% 감소하였다. 하지만 $CO_2$ 투과도는 나노복합막의 기체 차단 특성에도 불구하고 LDH 내의 OH기와 $CO_2$ 간의 높은 친화력으로 인하여 기체투과도는 증가하였다.
국립일제강제동원역사관에서 보존처리를 의뢰한 상의 2벌의 재질 분석을 실시하여 당시 의복의 특징을 파악하고, 보존처리를 위한 기초 데이터 구축을 목적으로 한다. 시료의 섬유 짜임 관찰을 위해 실체현미경을 사용하였다. 또한, 섬유 동정을 위해 푸리에변환 적외선 분광광도계(FT-IR), 전자현미경(SEM-EDS)을 이용하였다. 의복 A는 겨드랑이의 구멍, 문양이 있는 레이온제의 흰색 동정, 전체적으로 문양이 없는 소재 등으로 유추하여 보아 여성이 입었던 일본식 속옷 형식의 상의(半襦袢)로 보인다. 몸통 부분의 현미경 관찰 결과 단면 기공이 관찰되며 전체적으로 섬유 꼬임이 관찰 되며, 재질 분석 결과 면이었다. 흰색 동정은 섬유 길이 방향으로 세로선이 관찰되며 단면에 기공은 관찰되지 않으며 재질 분석 결과 레이온 이었다. 의복 B는 오사카 지창에서 검수하고 직인한 작업자용 상의로 보인다. 현미경 관찰 결과, 섬유 꼬임과 단면 기공이 관찰 되었으며, 재질 분석 결과 면이었다. 단추는 분석 결과 초기 플라스틱의 하나인 요소수지로 보인다.
전구체로서 알콕사이드[Tetraethyl orthosilicate (TEOS), Titanium (IV) isopropoxide (TiP)]를 사용하여 졸-겔 방법으로 전기방사에 적합한 졸을 제조한 후, $(1-x)SiO_2-(x)TiO_2$계 복합 나노섬유를 제조하였다. 제조된 광활성 무기나노섬유의 표면 및 구조적 특성은 X-선회절분석(XRD), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 열중량분석 및 미분주사칼로리미터분석 (TGA-DSC), 적외선분광분석((FT-IR)을 통하여 확인하였다. $(1-x)SiO_2-(x)TiO_2$계에서 $TiO_2$ 양이 증가하면 전기방사된 복합섬유직경은 증가하였으며, 저온에서 안정한 아나타제 $TiO_2$ 결정에서 루타일로의 상전이는 $1000^{\circ}C$에서의 열처리 후에도 고루 분산되어 있는 $SiO_2$로 인해 $0.6SiO_2-0.4TiO_2$계까지는 아나타제상으로 존재하였다. $SiO_2-TiO_2$계 복합체 나노섬유의 광활성은 메틸렌블루 광분해 실험 및 UV-vis/DRS 분석을 통해 자외선 영역에서 나타남을 확인하였다.
본 실험에서는 coenzyme $Q_{10}$을 cyclodextrin, starch를 이용하여 각각 복합체를 형성하고 형성된 복합체의 용해도 및 구조적 특성을 확인하였다. Starch 복합체는 용해 온도가 증가할수록 복합체 및 복합체내의 coenzyme $Q_{10}$의 용해도가 유의적으로 증가하는데 비해 cyclodextrin 복합체는 $37^{\circ}C$에서 coenzyme $Q_{10}$의 최대 용해도를 보였으며 이후 $50^{\circ}C$에서는 강하게 aggreagation이 일어났고, $80^{\circ}C$에서는 약해진 결합에 의해 복합체가 깨짐으로써 coenzyme $Q_{10}$이 물 위에 뜨는 형상을 나타내었다. 두 복합체의 구조적 차이를 FT-IR, XRD, DSC를 통하여 확인한 결과 cyclodextrin 복합체는 coenzyme $Q_{10}$의 isoprenoid chain에 주로 포접이 되어 있는데 반해 starch 복합체는 coenzyme $Q_{10}$의 isoprenoid chain 뿐만 아니라 benzoquinone ring에도 포접되어 있는 것을 확인하였고, 또한 starch 복합체가 cyclodextrin 복합체에 비해 coenzyme $Q_{10}$ 무정형영역이 더 크게 증가되어 있는 것을 확인하였다. In vitro simulated digestion model을 통하여 각 소화기관 별 복합체의 방출 패턴을 확인 한 결과 두 복합체 모두 구강, 위장의 효소 및 조건에 비해 소장의 효소와 조건에서 유의적으로 크게 coenzyme $Q_{10}$의 방출이 확인되었다. 따라서 coenzyme $Q_{10}$은 cyclodextrin, starch와 포접되어 복합체를 형성함으로서 생체이용율의 향상을 기대할 수 있다.
Lee, Yeon-Hee;Hwang, Seung-Ryul;Kim, Jae-Young;Kim, Kyun;Kwak, Ji Hyun;Kim, Min Sun;Park, Joong Don;Jeon, Junho;Kim, Ki Joon;Lee, Jin Hwan
한국환경농학회지
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제34권4호
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pp.294-302
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2015
BACKGROUND: Chemical accidents have increased owing to chemical usage, human error and technical failures during the last decades. Many countries have organized supervisory authorities in charge of enforcing related rules and regulations to prevent chemical accidents. A very important part in chemical accidents has been coping with comprehensive first aid tool. Therefore, the present research has provided information with the initial applications concern to the rapid analysis of hazardous material using instruments in vehicle of field mode after chemical accidents. METHODS AND RESULTS: Mobile measurement vehicle was manufactured to obtain information regarding field assessments of chemical accidents. This vehicle was equipped with four instruments including gas chromatography with mass spectrometry (GC/MS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Ion Chromatography (IC), and UV/Vis spectrometer (UV) to analyses of accident preparedness substances, volatile compounds, and organic gases. Moreover, this work was the first examined the evaluation of applicability for analysis instruments using 20 chemicals in various accident preparedness substances (GC/MS; 6 chemicals, FT-IR; 2 chemicals, IC; 11 chemicals, and UV; 1 chemical) and their calibration curves were obtained with high linearity ( r 2 > 0.991). Our results were observed the advantage of the high chromatographic peak capacity, fast analysis, and good sensitivity as well as resolution. CONCLUSION: When chemical accidents are occurred, the posted measurement vehicle may be utilized as tool an effective for qualitative and quantitative information in the scene of an accident owing to the rapid analysis of hazardous material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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