• 제목/요약/키워드: Iodine chemistry

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Development of Visible-light Responsive $TiO_2$ Thin Film Photocatalysts by Magnetron Sputtering Method and Their Applications as Green Chemistry Materials

  • Matsuoka, Masaya
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.3.1-3.1
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    • 2010
  • Water splitting reaction using photocatalysts is of great interest in the utilization of solar energy [1]. In the present work, visible light-responsive $TiO_2$ thin films (Vis-$TiO_2$) were prepared by a radio frequency magnetron sputtering (RF-MS) deposition method and applied for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water as well as the photofuel cell. Special attentions will be focused on the effect of HF treatment of Vis-$TiO_2$ thin films on their photocatalytic activities. Vis-$TiO_2$ thin films were prepared by an RF-MS method using a calcined $TiO_2$ plate and Ar as the sputtering gas. The Vis-$TiO_2$ thin films were then deposited on the Ti foil substrate with the substrate temperature at 873 K (Vis-$TiO_2$/Ti). Vis-$TiO_2$/Ti thin films were immersed in a 0.045 vol% HF solution at room temperature. The effect of HF treatments on the activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films for the photocatalytic water splitting reaction have been investigated. Vis-$TiO_2$/Ti thin films treated with HF solution (HF-Vis-$TiO_2$/Ti) exhibited remarkable enhancement in the photocatalytic activity for $H_2$ evolution from a methanol aqueous solution as well as in the photoelectrochemical performance under visible light irradiation as compared with the untreated Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Moreover, Pt-loaded HF-Vis-$TiO_2$/Ti thin films act as efficient and stable photocatalysts for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water under visible light irradiation in the presence of chemical bias. Thus, HF treatment was found to be an effective way to improve the photocatalytic activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Furthermore, unique separate type photofuel cell was fabricated using a Vis-$TiO_2$ thin film as an electrode, which can generate electrical power under solar light irradiation by using various kinds of biomass derivatives as fuel. It was found that the introduction of an iodine ($I^-/{I_3}^-$) redox solution at the cathode side enables the development of a highly efficient photofuel cell which can utilize a cost-efficient carbon electrode as an alternative to the Pt cathode.

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여러가지 도판트에 의해 도핑된 전도성 폴리아닐린 LB 박막의 제조 및 전기적 성질 (Preparation and Electrical Properties of Conductive Polyaniline Langmuir-Blodgett Thin Films Doped by Various Dopants)

  • 오세용;오병근;최정우;김형수;이희우;이원홍
    • 공업화학
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    • 제8권2호
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    • pp.172-178
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    • 1997
  • 폴리아닐린(PANI)-stearic acid(SA) 복합물의 단분자막이 공기-물 계면에서 형성되었으며, 계면활성제인 stearic acid는 PANI 단분자막의 형성을 증진시키는데 사용되었다. Langmuir-Blodgett(LB) 기법을 사용하여 약 1의 전이비와 Y형태를 갖는 균일한 PANI-SA의 다층막을 제조하였다. HCI 또는 $I_2$의 도핑에 의해 $10^{-1}{\sim}10^{-2}S/cm$의 높은 전기 전도도를 갖는 PANI-SA 복합막의 LB 필름을 얻었고, 그 값은 전형적인 PANI-HCl 착제와 비슷한 전도도를 나타냈다. 특히 $I_2$는 전자수용체/감광체/전자공여체로 구성된 MIM 분자 device에서 고분자 전극으로 사용하는데 뛰어난 안정성을 제공해 주기 때문에 가장 적합한 도판트로 밝혀졌다. PANI-SA LB 필름의 구조와 물리적 성질은 near-ir UV, FT-IR과 Cyclic voltammetry를 통해 조사하였다.

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수분-열처리와 노화에 의해 고아밀로오스 옥수수전분으로부터 형성된 효소저항전분의 특성비교 (Comparison of Enzyme Resistant Starches Formed during Heat-Moisture Treatment and Retrogradation of High Amylose Corn Starches)

  • 권미라;신말식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권6호
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    • pp.508-513
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    • 1997
  • 고아밀로오스 옥수수전분인 Hylon V와 Hylon VII을 사용하여 수분-열처리 및 노화하고 효소저항 전분을 분리하여 열적 특성 및 입자 형태를 각각 DSC와 현미경으로 조사하였다. 처리 후 효소저항 전분의 수율은 두 전분이 비슷한 경향으로 증가하였으나 아밀로오스 함량이 높은 Hylon VII이 Hylon V보다 더 높았다. 특히 수분-열처리에 의해 효소저항성이 크게 증가되어 생전분과 수분-열처리 전분의 효소저항 전분 수율은 Hylon V의 경우는 11.4%에서 26.6%로, Hylon VII의 경우는 15.9%에서 32.8%로 증가하였으나 노화전분은 생전분보다 약간 증가하였다. DSC에 의하면 수분-열처리로 호화온도가 증가되고 엔탈피가 감소하나, 노화된 전분은 $140^{\circ}C$ 근처에서 피크를 보였다. 생전분과 수분-열처리 전분에서 분리한 효소저항 전분은 폭넓은 곡선을 나타낸 반면, 노화전분에서 분리한 효소저항 전분은 $150^{\circ}C$ 근처에서 날카로운 피크를 나타냈다. 수분-열처리에 의해 전분 입자의 형태나 복굴절은 그대로 유지되었으나 노화전분은 호화 중에 용출된 아밀로오스에 의해 입자들이 서로 엉켜 있었다. 수분-열처리 전분에서 분리된 효소저항 전분은 요드 염색으로 남색을 보여 생전분이나 노화전분에서 분리된 효소저항 전분보다 효소저항성이 큼을 알 수 있었다.

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오염된 물로부터 이온교환수지를 이용한 방사성이온 제거 (Removal of Radioactive Ions from Contaminated Water by Ion Exchange Resin)

  • 신도형;주고운;정성일;임지원
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.633-638
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    • 2016
  • 본 연구에서는 상용화된 양이온교환수지, 음이온교환수지, 혼합이온교환수지 각각 3종을 이용하여 Cs과 I 등의 방사성이온을 포함하고 있는 오염수 중 방사성 이온을 분리하는 연구를 하였다. 실험은 상온에서 회분식으로 진행하였으며, 이온교환수지의 양을 달리하여 각각의 이온교환수지에 대한 Cs와 I의 제염성능을 비교하였다. 이온크로마토그라피 기기로 농도분석을 한 결과, D사의 이온교환수지의 대체적으로 이온교환능력이 높은 결과 값을 가졌으며, 공통적으로 이온교환수지의 양이 적을 때, 이온교환수지 질량 대비 제염성능이 높은 것을 알 수 있었다. D사의 양이온교환수지의 질량이 적을 때, Cs 이온에 대한 이온교환용량은 0.199 meq/g, 음이온교환수지의 I 이온에 대한 이온교환용량은 0.344 meq/g의 결과 값을 확인할 수 있었으며, 혼합이온수지를 사용했을 때에는 I 이온에 대한 이온교환용량이 0.33 meq/g으로, D사의 이온교환수지가 다른 이온교환수지에 비해 특히 I에 대한 이온교환능력이 높은 것을 알 수 있었다.

PAN계 ACF의 최적 활성화 공정에 따른 흡착특성과 나노입자 첨착에 의한 SO2 흡착특성 (The Adsorption Characteristics by the Optimun Activation Process of PAN-based Carbon Fiber and SO2 Adsorption Characteristics by the Impregnated Nanoparticles)

  • 이진채;김영채
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.532-538
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    • 2006
  • 탄화 및 활성화 조건을 매개체로 여러 등급의 Polyacrylonitrile (PAN)계 ACF (ACF : Activated Carbon Fiber)를 제조하여 최적의 비표면적을 나타내는 활성화 공정을 알아보았고, 가장 큰 비표면적을 갖는 PAN계 ACF에 대한 표면특성 및 독성가스 등에 대한 흡착특성을 분석하였다. 시험결과 활성화 온도가 증가할수록 비표면적이 증가하고 탄화 온도가 감소할수록 비표면적이 감소하였고, $900^{\circ}C$로 15 min간 탄화한 후 $900^{\circ}C$로 30 min간 활성화 공정을 거친 ACF가 $1204m^2/g$의 가장 높은 비표면적을 나타내었고 요오드 및 테러용 독성가스에 대한 흡착 성능시험 결과 기존의 흡착제보다 우수하였다. 또한 선택적 흡착을 위한 기능성을 부여하기 위하여 기존의 금속염을 침적하는 방법을 대체하여 비교적 안정화된 금속나노입자(Ag, Pt, Cu, Pd)를 제조하여 첨착하였고 이에 대한 표면특성 및 $SO_{2}$에 대한 흡착특성을 분석하였다. 금속나노입자 첨착 ACF에 대한 $SO_{2}$ 흡착성능 시험결과 Ag, Pt, Cu 나노입자를 첨착한 ACF는 무첨착 ACF의 파과시간(326 sec)과 비교 할 때 크게 변함이 없었으나 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 파과시간이 925 sec로 $SO_{2}$ 흡착성능이 매우 우수함을 알 수 있었다.

한국산 재래종 잇꽃 종실의 지질 성분 (Lipid composition of Korean safflower seeds)

  • 노완섭;박종선
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제35권2호
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    • pp.110-114
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    • 1992
  • 잇꽃 종실의 일반 성분 조성은 수분 7.2%, 탄수화물 34.5%, 조단백 18.2%, 조지방 34.8%, 회분 5.3%로서 다른 식물성 식용유지의 원료작물과 비교해 볼 때 지질함량이 높으며, 지질의 물리적 특성은 비중 $0.922{\sim}0.927$, 굴절을 $1.468{\sim}l.469$, 발연점 $210^{\circ}C$, 융점 $-15{\sim}18^{\circ}C$, 지방산의 titer가 $15{\sim}18^{\circ}C$로서 식용유의 물성보다 우수하며, 화학적인 특성은 요드가 $140{\sim}152$, 검화가 $186{\sim}192$, 산가 $2.6{\sim}3.5$, ester가 $179{\sim}186$, 불검화물 함량 $0.8{\sim}l.3%$ 포화지방산 함량 $6.6{\sim}7.2%$로서 불포화지방산의 함량이 매우 높으며, 지방산의 조성은 myristic 0.1%, palmitic $5{\sim}8%$, stearic $2.5{\sim}3.0%$, oleic $10{\sim}20%$, linoleic $70{\sim}78%$, linolenic $2{\sim}3%$, arachidic 0.4%로서 식용유의 품질을 결정하는 불포화지방산중 필수지방산의 함량이 $72.0{\sim}8l.4%$에 이르고 있어 국내 유지 자원 작물중에서 가장 양질의 식용유로 사료된다.

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미곡의 건조 적정 온도에 관한 연구 (Studies on the suitable temperature for rice drying)

  • 이병영;손종록;김영배;윤인화
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제34권3호
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    • pp.258-261
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    • 1991
  • 순환식 곡물건조기의 열풍온도별 미질특성을 구명하여 건조적정온도를 확립하기 위하여 2톤 규모의 순환식 열풍건조기를 이용 열풍건조온도를 $40^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$간격으로 하여 수분함량 24%에서 15%까지 건조하는데 건조효율 및 건조벼의 미질 특성을 조사하였던바 열풍건조 온도별 소요된 건조일수는 온도가 높을수록 짧았고 석유소요량은 적었다. 동할립은 $40{\sim}55^{\circ}C$로 건조하였을 때 $3{\sim}10^{\circ}C$였으나 $55^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지 건조하였을 땐 $19{\sim}30%$로 매우 높았으며, 발아율은 40 및 $45^{\circ}C$으로 건조하였을 때 각각 98 및 93%였으나 $50^{\circ}C$로 건조하였을 때 86%로 감소하였으며, $70^{\circ}C$로 건조하였을 때는 30%밖에 안되었다. 도정율은 $40^{\circ}C$의 75.86%보다 60, 65 및 $70^{\circ}C$에서 각각 1.76, 2.63 및 7.52% 감소하였다. 또한 백미의 완전립율도 건조온도가 높아짐에 따라 감소하였는데 $60^{\circ}C$에서부터 감소폭이 급증하는 경향이었다. 알카리 붕괴도 및 호화응집성은 건조 온도가 높아짐에 따라 낮아졌으며 $60^{\circ}C$에서 그 폭이 컸다. 취반미는 흡수율, 용적팽창율, 취반용액중의 용출고형물 및 요드 정색도가 증가하였는데 일반적으로 $60^{\circ}C$에서 증가 폭이 컸다.

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미곡의 장기저장에 의한 품질 특성 변화 (Changes on rice qualify during long-term storaged)

  • 이병영;김영배;손종록;윤인화;한판주
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제34권3호
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    • pp.262-264
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    • 1991
  • 미곡의 저장기간별 변화하는 품질특성을 구명하여 안전저장기간을 확립하기 위하여 충남 논산, 전남 나주, 경남 밀양에 소재하는 보관 창고에서 '89, '88, '87 및 '86년산 통일형 1등품을 채취 저장성을 조사하였던바 지방산도는 미곡 저장기간이 오래된 것일수록 높아 1년 된 것이 12.4 KOHmg/100g이었는데 2, 3, 4년 된 것이 각각 23.6, 30.8 및 41.1 KOHmg/100g으로 4년된 것이 1년된 것 보다 약 3.3배나 높았다. 환원당도 저장기간이 오래된 것일수록 증가를 많이 하였는데 1년된 것이 0.31%인데 비하여 2년된 것은 0.41%, 3년된 것은 0.57%, 4년된 것은 0.68%로 4년된 것이 1년된 것 보다 2배 이상 증가하였다. 발아율은 저장기간이 길어짐에 따라 감소하였는데 1년된 것과 2년된 것은 97 및 93%로 큰 차없으나 3년된 것은 85%를 유지하였고, 4년된 것은 32%로 떨어져 1년된 것 보다 3배나 낮았다. 취반특성중 흡수율과 용적 팽창율은 저장기간이 길수록 높았으며 취반용액중 용출고형물과 요드정색도는 낮았다. 식미는 저장기간이 길수록 색, 끈기, 맛 및 냄새가 모두 떨어졌는데, 특히 냄새와 끈기에서 감소폭이 컸다.

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가열에 따른 찹쌀전분 호화액의 특성 (Solublity Patterns and Gelatinization Properties of Waxy Rice Starches)

  • 송지영;신말식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권7호
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    • pp.516-521
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    • 1998
  • 화선찰벼와 신선찰벼로부터 전분을 분리하여 이화학적 성질, 가열에 따른 용출양상과 호화 특성을 비교 하였다. 전분입자는 모두 둥글거나 다각형이었고, X-선 회절도 양상은 모두 A형을 보였다. 아밀로오스 함량은 신선찰벼와 화선찰벼 전분이 각각 1.48, 1.60%이었고, 물결합 능력은 138.3, 137.3%로 차이가 없었으며, $65{\sim}95^{\circ}C$범위에서 팽윤력과 용해도는 온도가 증가함에 따라 증가하였으나, 화선찰벼 전분이 더 높은 경향을 보였다. 가열온도에 따른 용출액의 요드 친화력은 온도증가에 따라 증가하였으며 신선찰벼전분이 더 높은 친화력을 보였고, 최대 흡수파장은 $75^{\circ}C$에서 가장 높았으며 신선찰벼전분이 584 nm, 화선찰벼전분이 556 nm로 신선찰벼전분이 더 높은 파장을 나타냈다. 전분 현탁액의 광투과도는 $60{\sim}65^{\circ}C$에서 급격한 증가를 보였고, 신속 점도 측정계에 의한 전분의 초기호화온도는 신선찰벼가 $67.2^{\circ}C$, 화선찰벼가 $68.2^{\circ}C$였으며, 시차주사열량기로 측정한 호화개시온도는 $61.3^{\circ}C,\;62.9^{\circ}C$로 신선찰벼전분이 더 낮은 온도에서 호화가 시작되었으나 엔탈피는 더 컸다.

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품종별 감자 전분의 분자 구조적 특성 (Molecular Structural Properties of Various Potato Starches)

  • 나환식;박종훈;강길진;김성곤;김관
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권3호
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    • pp.212-217
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    • 1996
  • 감자 품종(분질인 남작, 중간질인 세풍, 점질인 대지마)간의 생전분, 열수 가용성 및 산처리전분의 구조적 특성을 조사하였다. 아밀로오스 함량은 남작이 28.0%, 세풍이 27난.0%, 대지마가 25.5%였다. ${\beta}$-아밀라아제 분해한도는 $64.0{\sim}65.0%$로 품종간에 비슷하였다. 전분의 사슬분포는 ${\overline}{DP}55$ 이상의 부분이 $34.7{\sim}37.9%,\;{\overline}{DP}40{\sim}50$부분이 $17.1{\sim}19.9%$ 그리고 ${\overline}{DP}15{\sim}20$ 부분이 $42.2{\sim}48.2%$이었으며 품종간 사슬분포의 특성은 A사슬$({\overline}{DP}15{\sim}20)$과 B 사슬$({\overline}{DP}40{\sim}50)$의 분포도에서 차이를 보였다. 열수가용성전분은 남작 15.8%, 세풍 18.6%, 대지마가 20.8%이였으며, 겔 크로마토그래피에 의한 용출양상은 품종간에서 특성을 나타냈다. 전분의 산가수분해($0{\sim}48$시간)는 각 품종간 모두 24시간을 기준으로 2단 거동을 보였으며 산가수분해속도는 남작이 대지마보다 낮았다.

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