• 제목/요약/키워드: Hydrogen-bonding

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자가가교형 P(GMA-g-PPG)-co-POEM) 분리막의 이산화탄소/질소 분리 성능에 대한 PVP의 영향 (Effect of PVP on CO2/N2 Separation Performance of Self-crosslinkable P(GMA-g-PPG)-co-POEM) Membranes)

  • 김나운;박병주;박민수;김종학
    • 멤브레인
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    • 제28권2호
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    • pp.113-120
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    • 2018
  • 무분별한 이산화탄소 배출로 인한 지구온난화는 이상기후와 생태계 파괴 등을 초래함으로써 인간의 삶에 심각한 영향을 미치고 있다. 이러한 문제의 근본 원인인 이산화탄소 배출을 저감하는 방법으로 본 연구에서는 자가-가교 성질이 있는 P(GMA-g-PPG)-co-POEM) (SP) 공중합체와 상용 고분자인 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 혼합하여 블렌드 고분자 분리막을 제조하는 방법을 제시하였다. PVP 함량에 따른 분리막의 이산화탄소/질소 투과 특성을 확인하였으며, PVP의 함량이 증가할수록 투과도는 감소하고 선택도는 증가하는 결과를 보였다. 특히 PVP 함량이 30 wt%인 경우, 투과도는 순수 SP 고분자의 $CO_2$ 투과도인 72.9 GPU에서 12.6 GPU로 감소하였으나, $CO_2/N_2$ 선택도는 28.1에서 50.4로 약 79% 증가하였다. 이는 SP 공중합체와 PVP 사이의 수소결합으로 인해 고분자 사슬이 더욱 조밀하게 배열되기 때문인 것으로 볼 수 있으며, 이를 FT-IR, TGA, XRD, SEM을 통해 분석하였다. 따라서, 본 연구에서는 SP/PVP 고분자 블렌드 내 PVP의 함량을 조절함으로써 분리막의 투과도 및 선택도를 손쉽게 조절할 수 있음을 확인하였다.

고압에서 폴리(에틸렌/비닐 알코올) 공중합체-용매계의 상거동에 관한 연구 (Phase Behavior of Poly(ethylene-co-vinyl alcohol)-Solvent System at High Pressure)

  • 변헌수;김종배
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.424-429
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    • 1998
  • 본 연구는 두 가지의 공중합체인 poly(ethylene-co-vinyl alcohol)(PEVA) [9.9mol%와 17.8mol% vinyl alcohol(VA)]에 용매인 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 1-부텐, 디메틸 에테르(DME) 및 클로로디플로로메탄(CDFM)과의 구름점(cloud-point)을 얻기 위해 온도 $230^{\circ}C$와 압력 1,800bar까지 상거동 실험을 수행하였다. 실험장치로는 평형조(view cell)를 이용한 고온, 고압에서 실험할 수 있는 정지형(static type)을 사용하였다. PEVA(9.9mol% VA) -DME계에 있어서 PEVA의 농도를 1.4~20.0wt%에 걸쳐 변화시킬 때의 압력과 온도에 따른 상거동을 알아보았다. PEVA(17.8mol% VA)-DME계의 압력-온도에 따른 상거동은 1.9~6.8wt%에 걸친 농도 범위에서 나타내었다. PEVA(9.9mol%와 17.8mol% VA)와 DME간의 혼합물 구름점은 VA와 DME간의 수소결합에 의하여 압력이 480bar 이하에서 나타났다. PEVA(9.9mol%와 17.8 mol% VA)-DME계에 대해 압력-농도(P-x) 등온곡선 관계를 나타내었다. PEVA(9.9mol%와 17.8 mol% VA)와 용매인 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 1-부텐 및 CDFM과의 상거동은 1,800bar 이하에서 음의 기울기를 보였으며, PEVA(9.9mol% VA)-DME계에 대한 상거동은 $80^{\circ}C$에서 $160^{\circ}C$ 온도범위에서 온도가 감소함에 따라 압력이 감소하는 양의 기울기를 가짐을 알 수 있었다.

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Spin and Pseudo Spins in Theoretical Chemistry. A Unified View for Superposed and Entangled Quantum Systems

  • Yamaguchi, Y.;Nakano, M.;Nagao, H.;Okumura, M.;Yamanaka, S.;Kawakami, T.;Yamaki, D.;Nishino, M.;Shigeta, Y.;Kitagawa, Y.;Takano, Y.;Takahata, M.;Takeda, R.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권6호
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    • pp.864-880
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    • 2003
  • A unified picture for magnetism, superconductivity, quantum optics and other properties of molecule-based materials has been presented on the basis of effective model Hamiltonians, where necessary parameter values have been determined by the first principle calculations of cluster models and/or band models. These properties of the matetials are qualitatively discussed on the basis of the spin and pseudo-spin Hamiltonian models, where several quantum operators are expressed by spin variables under the two level approximation. As an example, ab initio broken-symmetry DFT calculations are performed for cyclic magnetic ring constructed of 34 hydrogen atoms in order to obtain effective exchange integrals in the spin Hamiltonian model. The natural orbital analysis of the DFT solution was performed to obtain symmetry-adapted molecular orbitals and their occupation numbers. Several chemical indices such as information entropy and unpaired electron density were calculated on the basis of the occupation numbers to elucidate the spin and pair correlations, and bonding characteristic (kinetic correlation) of this mesoscopic magnetic ring. Both classical and quantum effects for spin alignments and singlet spin-pair formations are discussed on the basis of the true spin Hamiltonian model in detail. Quantum effects are also discussed in the case of superconductivity, atom optics and quantum optics based on the pseudo spin Hamiltonian models. The coherent and squeezed states of spins, atoms and quantum field are discussed to obtain a unified picture for correlation, coherence and decoherence in future materials. Implications of theoretical results are examined in relation to recent experiments on molecule-based materials and molecular design of future molecular soft materials in the intersection area between molecular and biomolecular materials.

Synthesis and Structural Characterization of Main Group 15 Organometallics R3M and R(Ph)2P(=N-Ar)(M = P, Sb, Bi; R = phenanthrenyl; Ar = 2,6-iPr2-C6H3)

  • Lee, Eun-Ji;Hong, Jin-Seok;Kim, Tae-Jeong;Kang, Young-Jin;Han, Eun-Me;Lee, Jae-Jung;Song, Ki-Hyung;Kim, Dong-Uk
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권12호
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    • pp.1946-1952
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    • 2005
  • New group 15 organometallic compounds, M$(phenanthrenyl)_3$ (M = P (1), Sb (2), Bi (3)) have been prepared from the reactions of 9-phenanthrenyllithium with $MCl_3$. A reaction of 9-(diphenylphosphino)phenanthrene with 2,6-diisopropylphenyl azide led to the formation of (phenanthrenyl)${(Ph)}_2P$=N-(2,6-$^iPr_2C_6H_3$) (4). The crystal structures of 2 and 4 have been determined by single-crystal X-ray diffractions, both of which crystallize with two independent molecules in the asymmetric unit. Compound 2 shows a trigonal pyramidal geometry around the Sb atom with three phenanthrenyl groups being located in a screw-like fashion with an approximately $C_3$ symmetry. A significant amount of CH- -$\pi$ interaction exists between two independent molecules of 4. The phosphorus center possesses a distorted tetrahedral environment with P-N bond lengths of 1.557(3)$\AA$ (P(1) N) and 1.532(3)$\AA$ (P(2)-N), respectively, which are short enough to support a double bond character. One of the most intriguing structural features of 4 is an unusually diminished bond angle of C-N-P, attributable to the hydrogen bonding of N(1)-H(5A) [ca. 2.49$\AA$ between two adjacent molecules in crystal packing. The compounds 1-3 show purple emission both in solution and as films at room temperature with emission maxima ($\lambda_{max}$) at 349, 366, and 386 nm, respectively, attributable to the ligand centered $\pi$ $\rightarrow$ $\pi^\ast$ transition in phenanthrene contributed by the lone pair electrons of the Gp 15 elements. Yet the nature of luminescence observed with 4 differs in that it originates from $\pi$ (diisopropylbenzene)-$\pi^\ast$ (phenanthrene) transitions with the $\rho\pi$contribution from the nitrogen atom. The emission maximum of 4 is red-shifted ranging 350-450 nm due to the internal charge transfer from the phenanthrenyl ring to the N-arylamine group as deduced from the ab initio calculations.

새로운 항균제(抗菌劑)로서 1-(phenoxymethyl)benzotriazole 유도체(誘導體)의 합성(合成)과 정량적(定量的) 구조활성관계(構造活性關係)(QSAR) 분석(分析) (Synthesis and quantitative structure-activity relationships(QSAR) analysis of 1-(phenoxymethyl) benzotriazole derivatives as new fungicide)

  • 성낙도;임치환;최우영;고동성;권기성
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제33권3호
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    • pp.231-238
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    • 1990
  • 14종의 새로 합성된 1-(phenxymethyl)benzotriazole(I)(Y=0)과 1-(thiophenoxymethyl)benzotriazole (II)(Y=S) 및 1-(azidomethy) benzotriazole(III) 유도체의 구조와 in vitro에서 Pyricularia oryzae, Fusarium axysporum f.sp.sesami, Valsa ceratosperma 및 Botrytis cinerea에 대한 균사 생장을 50% 저해하는 활성($pI_{50}$)사이의 구조-항균활성 상관관계들을 QSAR방법으로 연구하였다. (I)의 항균활성은 (II)와 (III)보다 우세하였으며 phenoxy group(I)의 치환기 효과는 수소 결합성 (HB)과 포물선 관계의 electronic effect($\sigma$), steric effect($B_1$)그리고 hydrophobic effect($\pi$)로 설명된다. P. oryzae와 F. axysporum f.sp.sesami의 항균 활성에 대한 치환기의 적정값은 $B_1$=1.40A, (H)와 $\sigma=0.07{\sim}0.15$, (H)이고 V. ceratosperma와 B. cinerea에 대하여는 각 각 $\sigma=0.23{\sim}0.28$, (C1)과 $\pi=0.70$, (C1)이었으며 가장 호과적인 화합물인 ( I a)와 ( I d)의 구조-활성관계가 검토되었다.

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스테인레스 316L강의 배관용접결함에 대한 유도초음파 특성 평가 (Evaluation of Weld Defects in Stainless Steel 316L Pipe Using Guided Wave)

  • 이진경;이준현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.46-51
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    • 2015
  • 스테인레스강은 고온, 고압에서 부식에 효과적인 재료로써 액화수소, 가스 등을 저장하는 저장용기 및 고온의 유체들을 이송하는 배관재료로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 스테인레스강의 용접은 TIG용접이 이용되어지고 있으며 용접후 용접부위에 발생하는 초기 용접결함 및 사용중 발생하는 열적 피로균열 등이 재료의 신뢰성을 저하하는 요인들로 지적되고 있다. 본 논문에서는 레이저 유도초음파를 이용하여 초기 용접결함에 대한 초음파 특성 규명을 위하여 스테인레스강의 용접부에 인공균열의 크기를 5 mm, 10 mm, 20 mm 길이로 가공후 유도초음파의 결함 길이 변화에 따른 특성을 평가하였다. 배관의 두께 등을 고려하여 L(0,1)모드와 L(0,2)모드를 이용하였으며 각각의 모드가 결함의 길이 변화에 따라 변화를 보였지만 L(0,2)모드가 L(0,1)모드보다 결함 길이에 더욱 민감하게 반응하였다. 본 연구에서는 L(0,1)모드와 L(0,2)모드의 진폭비를 구하여 결함과의 연관성을 평가한 결과 결함 길이와 선형적인 관계를 나타냄으로써 각 모드를 단독적으로 평가하는 것보다는 두 모드의 진폭비를 이용하여 결함을 평가하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

중성자분말회절법을 이용한 금운모 결정에 대한 리트벨트 구조분석 (The Rietveld Structure Refinement of Natural Phlogopite Using Neutron Powder Diffraction)

  • 이철규;송윤구;전철민;김신애;성기훈
    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.215-222
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    • 2003
  • 캐나다 퀘벡주 파커광산(Parker mine)에서 산출된 삼팔면체 운모인 금운모-1M 시료에 대하여 중성자분말회절 분석을 실시하고 리트벨트법을 통해 그 결정구조를 해석하였으며, 특히 X선 분말회절법으로는 해석이 어려운 금운모 구조 내의 OH기의 크기 및 길이, 그리고 방향성을 결정하였다. 연구에 이용된 금운모의 화학조성은 EPMA 분석결과 $K_2$(M $g_{4.46}$F $e_{0.83}$A $l_{0.34}$ $Ti_{0.22}$)(S $i_{5.51}$A $l_{2.49}$) $O_{20}$(O $H_{3.59}$ $F_{0.41}$)로 나타났다. 중성자 분말회절실험은 상온과 극저온(-263$^{\circ}C$)에서 실시하였으며, 회절값으로부터 구한 금운모의 단위포 상수는 a=5.30∼5.31 $\AA$, b=9.18∼9.20 $\AA$, c=10.18∼10.21 $\AA$, $\beta$=100.06∼100.08$^{\circ}$로 결정되었다. R지수의 경우 극저온(-263$^{\circ}C$)에서의 값이 $R_{p}$=2.35%, $R_{wp}$=3.01%로, 상온에서의 값( $R_{p}$=2.51%, $R_{wp}$=3.18%)보다 다소 적게 나타났는데, 이는 낮은 온도에서 온도인자 (B_iso)에 대한 영향이 적어짐에 따라 나타나는 결과로 생각된다. OH기의 결합거리는 상온에서 0.93 $\AA$, 저온에서 1.03 $\AA$, 방향성은 93.4$^{\circ}$∼93.6$^{\circ}$로 측정되었다 극저온에서 상온으로 온도가 상승하면서 OH기의 크기가 감소하는 것은 온도 상승에 따른 진동효과보다는 결정구조내의 수소결합과 관련있는 것으로 해석된다.석된다.석된다.으로 해석된다.석된다.석된다.

P4VP과 PDP로 이루어진 Molecular Bottle-brush의 Order-Disorder Transition에 미치는 P4VP 분자량의 영향에 관한 연구 (Effects of Molecular Weight of Poly(4-vinylpyridine) on the Order-Disorder Transition of Molecular Bottle-brush Composed of Poly(4-vinylpyridine) and 3-Pentadecylphenol)

  • 최종렬;조항규;전현애;노시태
    • 폴리머
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    • 제24권4호
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    • pp.488-498
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    • 2000
  • 주쇄로 poly(4-vinylpyridine) (P4VP)과 양친매성 측쇄로 3-pentadecylphenol (PDP)의 수소결합을 통해서 molecular bottle-brush를 제조하였다. 제조된 bottle-brush에 대하여 P4VP의 pyridine기 대 PDP의 몰비 (x)와 P4VP 분자량에 따른 액정성의 구조, 상전이온도( $T_{ODT}$)와 bottle-brush 층간거리 ( $L_{p}$)변화에 대하여 고찰하였다. P4VP-PD $P_{x}$ bottle-brush는 상온영역에서 미세상분리를 이루고 있는 라멜라구조로 조사되었다. Bottle-brush의 온도에 따른 상거동에 대한 조사에서 상한임계온도(UCST)거동을 나타내었다. 또한 P4VP의 분자량별로 x가 0.8-0.9일때 최대온도를 나타내었으며, P4VP의 분자량이 증가함에 따라서 상전이가 높은 온도에서 일어났다. 이러한 결과는 주쇄긴 P4VP의 유동성과 라멜라구조의 크기와 규칙성에 영향을 받음을 알 수 있었다. Bottle-brush의 라멜라구조 분석시 bottle-brush의 $L_{p}$는 35 $\AA$에서 40 $\AA$로 x보다는 P4VP의 분자량에 더 큰 영향을 받았다. P4VP의 분자량이 증가함에 따라서 $L_{p}$도 증가하였으나, 일정 크기이상으로 분자량이 커졌을 경우, 오히려 거리가 감소하거나 증가하지 않는 결과를 얻었다.결과를 얻었다.다.

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견 Monofilament의 연신과 가수분해에 의한 특성변화 (Changes in Properties of Silk Monofilament Caused by Drawing and Hydrolysis)

  • 김동건;최진협
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.160-167
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    • 1996
  • 견단백질을 구성하는 액상견사막인 중부견사막을 추출한 후, 약3배로 급속히 연신하여 견 monofilament를 제작하였다. 이 시료를 연화시켜 분자간의 수소결합능을 저하시키기 위해 비등상태의 증류수에 팽윤시킨 다음 연신처리를 행한 결과는 다음과 같다. 1. 열분석과 X선회석의 결과로부터 견사막건조물시료은 Silk I형의 결정영역 및 random 무정형분자로 구성되어 있었으나 monofilament시료에서는 부분적으로 Silk II형결정이 발현하기 시작하여 더욱더 연신한 62.5% 연신시료에서는 거의 완전한 Silk II형결정으로 전이하는 것을 알 수 있다. 2. 복굴절율 및 밀도는 monofilament시료에 비해 연신율의 상승과 함께 증가하는 경향을 나타내어 견 fibroin분자의 배향은 초기에 급격히 증가하여 fibroin분자의 배향이 완성되었다. 3. 가수분해처리에 의한 복굴절율은 연신율의 상승에 따라서 증가하는 경향이었다. 또, 가수분해의 처리시간과의 관계에서는 연신율이 증가함에 따라 복굴절율도 거의 일정하게 나타나 배향결정화가 진행되어 배열이 좋게 되어진 무정형이 결정으로 전이하는 것이 시사되었다. 4. 62.5% 연신시료를 가수분해한 경우의 X선회절은 가수분해에 의해 배향의 흐트러짐은 생기나 결정풍괴는 일어나지 않았다. 열분석에서도 가수분해의 처리시간이 증가함에 따라 최대흡열 peak 온도는 저온측으로 이동하여 가수분해처리에 의해 고배향의 무정형부분이 유출로 인하여 결정부분의 배향이 흐트러진다는 것이 X선분석 결과로부터 추측되어진다.

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Preparation and Adsorption Properties of PA6/PSMA-OA Molecularly Imprinted Composite Membranes in Supercritical CO2

  • Zhang, Qing;Zhang, Xingyuan;Zhang, Wencheng;Pan, Jian;Liu, Ling;Zhang, Haitao;Zhao, Dong;Li, Zhi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권9호
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    • pp.3348-3354
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    • 2011
  • Oleanolic acid (OA) as template molecule, polyamide-6 (PA6) as basement membrane and poly(styrene-comaleic acid) (PSMA) were used to prepare PA6/PSMA-OA molecularly imprinted composite membranes by phase inversion method in supercritical $CO_2$ ($ScCO_2$). The template molecule (OA), [poly(styrene-co-maleic anhydride) (PSMAH), PSMA, molecularly imprinted membranes (MIMs) imprinting OA and MIMs after elution were all characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The conditions that were the mass ratio between PSMA and OA from 3:1 to 8:1, temperature of $ScCO_2$ from $35^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$ and pressure of $ScCO_2$ 12 MPa to 17 MPa were studied. It was obtained the largest adsorption rate and purity of OA after adsorption of the resultant MIMs, 50.41% and 96.15% respectively. After using PA6 film and non-woven fabrics as basement membrane respectively, it was found that smaller aperture of PA6 was used as basement membrane, a higher adsorption rate and a higher purity of OA after adsorption of the MIMs were obtained, and so were the stability and reproducibility of the resultant MIMs. After template molecules being removed, the MIMs had effective selectivity hydrogen bonding to separately bind in the binary components to the template molecules-oleanolic acid.