• 제목/요약/키워드: Ion exchange reaction

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암모니움 디티오카바메이트계 이온성 액체의 합성 및 내마모성능 (I) (Synthesis and Antiwear Properties of Ammonium Dithiocarbamate-based Ionic Liquid (I))

  • 백승엽;김남균;신지훈;정근우;김영운
    • Tribology and Lubricants
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    • 제30권6호
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    • pp.323-329
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    • 2014
  • The friction-reducing properties of lubricants containing ionic liquids based on ammonium dithiocarbamate are studied. The ionic liquids are produced through the following two steps: the synthesis of sodium alkyl dithiocarbamates via the substitution reaction of dialkylamine and carbon disulfide and their subsequent conversion into ammonium dithiocarbamate-based ionic liquids through an ion-exchange reaction with a quaternary alkyl ammonium halide salt. The structures of the ionic liquids are characterized by NMR spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The isolated yields of the ionic liquids, which are viscous and pale yellow, are approximately 92%. The Brookfield viscosities and pour points of the ionic liquids are determined. Further, their wear resistances are measured through the four-ball wear test and the Schwingung Reibung Ver-schleiss (oscillation, friction, wear) test. The wear scar diameter of the lubricants containing 1 wt of the quaternary alkyl ammonium dithiocarbamate-based ionic liquids (0.475-0.631 mm) is significantly lower than that of the base oil (0.825 mm), proving that the ammonium dithiocarbamate-based ionic liquids have good friction-reducing characteristics. However, these friction-reducing characteristics fade significantly after long-term storage, owing to the degradation of the ionic liquids.

An Improved, Reliable and Practical Kinetic Assay for the Detection of Prekallikrein Activator in Blood Products

  • Shin, In-Soo;Shim, Yun-Bo;Hong, Choong-Man;Koh, Hyun-Chul;Lee, Seok-Ho;Hong, Seung-Hwa
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제25권4호
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    • pp.505-510
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    • 2002
  • An improved kinetic assay for prekallikrein activator (PKA), a potential vasodilator, has been developed to be used as an indicator for quality control during production of human albumin preparations. It consists of two reaction stages. In the first stage, PKA and prekallikrein are incubated at $37^{\circ}C$ for 45 min to allow the transformation into kallikrein. Kallikrein, a serine protease, catalyzes the splitting of p-nitroaniline (pNA) from its substrate H-D-Pro-Phe-Arg-pNA(S-2302). The rate at which pNA is released was measured spectrophotometrically at 405 nm. Prekallikrein, a substrate of PKA was purified by DEAE ion-exchange chromatography and the major potential variations in the assay were optimized; pH 8.0 and 150 mM sodium chloride were chosen to give a proper ionic strength. Reaction times in the range of 10 to 360 min provided linear dose-response curves. The concentration of prekallikrein was adjusted to fall between 1:1 and 1:3 dilutions to generate a linear standard calibration curve. Under the optimized conditions, reproducibility was checked. In a precision test, the coefficient of variation (CV) stayed within ${\pm}4%$ and the dose-response curve showed a good correlation (${r^2}=0.999$). An accuracy test with an international standard of PKA afforded a mean recovery of 97.5%.

Purification and Characterization of Metalloprotease from Serratia marcescens PPB-26 and Its Application for Detergent Additive

  • Thakur, Shikha;Sharma, Nirmal Kant;Thakur, Neerja;Bhalla, Tek Chand
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.259-268
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    • 2019
  • In this study, the extracellular metalloprotease from Serratia marcescens PPB-26 was purified to homogeneity via ethanol fractionation and DEAE-cellulose column chromatography. Thus, a 3.8-fold purification was achieved with a 20% yield and specific activity of 76.2 U/mg. The purified protease was a 50-kDa monomer whose optimum pH and temperature for activity were 7.5 and $30^{\circ}C$ respectively; however, it was found to remain active in the 5-9 pH range and up to $40^{\circ}C$ for 6 h. The protease had a half-life of 15 days at $4^{\circ}C$, an optimum reaction time of 10 min, and an optimum substrate (casein) concentration of 0.25%. Furthermore, the Michaelis constant ($K_m$) and reaction velocity ($V_{max}$) of the protease were calculated to be 0.28% and $111.11{\mu}moles/(min{\cdot}mg)^{-1}$, respectively. The protease was stable when subjected to metal ions (2 mM), showing increased activity with most (especially $CoCl_2$ and $MgSO_4$ (30.54% increase)). It was also stable when exposed to oxidizing agents, bleaching agents, and detergents (5% v/v for 60 min). It retained 93% of its activity in non-ionic detergents (Tween-20, Tween-80, and Triton X-100). Moreover, wash performance analysis in commercial detergents (Ariel and Tide) showed that not only was the protease capable of protein stain removal, but also reduced cleaning time by 80% when added to detergents. Thus, the Serratia marcescens PPB-26 metalloprotease appears to be a promising new candidate as a laundry additive in the detergent industry.

납 표준물질을 이용한 방사성동위원소 Thallium-201의 화학적 분리공정 개발 (Development of Chemical Separation Process for Thallium-201 Radioisotope with Lead Standard Material)

  • 이준영;김태현;박정훈
    • 방사선산업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.543-549
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    • 2023
  • Thallium-201 (201Tl) is a medical radioisotope which emits gamma rays when it decays and used in myocardial perfusion scans in single-photon emission tomography due to its similar properties to potassium. Currently, the Korea Institute of Radiological & Medical Sciences is the only institution producing 201Tl in Korea, and optimization of 201Tl production research is necessary to meet supply compared to domestic demand. To this end, technical analysis of plating target production and chemical separation methods essential for 201Tl production research is conducted. It deals with the process of generating and separating 201Tl radioisotope and target production, It can be generated through a nuclear reaction such as natHg(p,xn)201Tl, 201Hg(p,n)201Tl, natPb(p,xn)201Bi → 201Pb → 201Tl, 205Tl(p,5n)201Pb → 201Tl, and considering impure nuclide generated simultaneously with the use of proton beam energy of 35 MeV or less, it is intended to be produced using the 203Tl(p,3n)201Pb→201Tl nuclear reaction. In particular, the chemical separation of Tl is a very important element, and the chemical separation methods that can separate it is broadly divided into four types, including solid phase extraction, liquid-liquid, electrochemical, and ion exchange membrane separation. Some chemical separations require additional separation steps, such as methods using selective adsorption. Therefore, this technical report describes four chemical separation methods and seeks to separate high-purity 201Tl using a method without additional separation steps

광산수의 탈염을 위한 축전식 탈염기술의 적용 (Application of Capacitive Deionization for Desalination of Mining Water)

  • 이동주;강문성;이상호;박진수
    • 전기화학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.37-43
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    • 2014
  • 본 연구에서 광산수의 재활용을 위해 축전식 탈염공정을 적용하였다. 이를 위해 이온교환폴리머를 코팅한 탄소 전극을 활용하였는데 본 성능을 관찰하기 위해 이온교환폴리머를 코팅하지 않은 탄소 전극으로 광산수의 탈염 운전을 수행하고 비교분석하였다. 또한, 광산수의 높은 농도가 축전식 탈염공정에 미치는 영향을 조사하기 위해 저농도의 기수(NaCl 200 ppm)를 활용한 운전 성능 비교 역시 수행하였다. 연구 결과 이온교환폴리머를 코팅한 탄소 전극을 활용한 광산수 탈염 효율 및 제거양 모두 그렇지 않은 전극에 비해 높았고 에너지 소모량은 더 적게 나타났다. 이는 높은 비패러데이 전류, 높은 염농도에 따른 낮은 용액 저항, 전극 기공 내에서의 이중층 중첩효과에 기인하는 것으로 판단되었다. 또한, 이온교환폴리머를 코팅한 전극을 활용한 기수 탈염 운전 결과 낮은 염농도에 따라 용액의 저항이 높아지고, 제거 대상의 염의 양이 낮아 광산수에 비해 매우 높은 효율을 보였으나, 제거양은 매우 낮음을 알 수 있었다.

시설하우스 폐양액의 토양 처리에 따른 질소 및 인의 이동 (Fate of Nitrogen and Phosphorous in Hydroponic Waste Solution Applied to the Upland Soils)

  • 양재의;박창진;유경열;김경희;옥용식
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.132-138
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    • 2005
  • 본 연구에서는 폐양액의 토양 처리에 따른 토양의 이화학적 특성 변화를 조사하고 혼합이온교환수지를 이용하여 토양 깊이에 따른 양분의 이동 및 농도 변화를 평가함으로써 폐양액이 토양에 미칠 수 있는 영향을 평가하고자 하였다. 폐양액을 토양에 처리한 경우 토양 중 $H^+$ 이온과 폐양액의 양이온이 교환되어 토양을 통과한 폐양액의 pH와 EC는 감소하였다. 컬럼 시험 결과 폐양액의 EC, 암모늄테 질소 및 $K^+$는 컬럼 길이가 길어질수록 감소하였고 관주 횟수가 증가할수록 제거율이 감소하였다. 이러한 현상은 폐양액 중의 양분이 토양층을 통과하며 양이온교환용량을 포화시켰기 때문이며 따라서 토양의 양이온교환용량과 염기포화도는 폐양액의 처리 효율과 처리용량을 결정하는 주요인으로 판단되었다. 질산태 질소의 경우 초기 폐양액 농도의 약 2/3 정도가 감소하였고 컬럼 길이보다는 관주 회수에 더 큰 영향을 받았다. 인산의 경우 제거효율이 높았으며 대부분이 고정화 혹은 침전 반응에 의한 것으로 판단되었다. 고추재배 포장에 폐양액을 처리한 경우 질소 및 인은 $NO_3-N>NH_4-N>PO_4-P$ 순으로 토양 용액에 존재하는 것으로 조사되었고 질산태 질소의 경우 45 cm 깊이에서도 농도가 높게 나타나 지하수로의 이동 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 질산태 질소의 경우 폐양액의 토양 처리를 제한할 수 있는 주요한 인자로 작용하는 것으로 사료된다. 인산의 경우 30 cm와 45 cm 모두에서 농도가 낮게 나타나 표층에서 대부분이 제거되는 것으로 확인되어 인산 이온이 지하수로 유입될 가능성은 매우 낮을 것으로 판단되었다.

Candida sp. BT001의 xylose reductase의 정제 및 성질 (Purification of xylose reductase from Candida sp. BT001 and characterization of its properties)

  • 황인균;이상협;이왕식;방원기
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제36권3호
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    • pp.178-183
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    • 1993
  • D-xylose의 통성 발효성 효모, Candida sp. BT001로부터 D-xylose를 xylitol로의 전환을 촉매하는 효소, xylose reductase(alditol: $MADP^+$ 1-oxidoreductase, EC 1.1.1.21)를 salt fractionation, ion exchange, gel filtration과 affinity chromatography를 거쳐 정제하여 그 성질을 조사하였다. 정제된 xylose reductase는 보효소 NADPH 및 NADH에 모두 특이성을 나타내었으며, 또한 각각의 보효소에 대해 활성을 지니는 효소는 따로 분리되지 않았다. Specific activity는 NADPH에 대해 11.78 U/mg, MADH에 대해 6.01 U/mg이었으며, NADH/NADPH의 활성비는 0.51이었다. 정제된 xylose reductase의 분자량은 SDS-PAGE상에서 31,000, gel filtration상에서 61,000으로 2개의 subunit로 구성된 효소로 추정하였다. 정제된 xylose reductase의 D-xylose와 NADPH 및 NADH에 대한 Km값은 각각 $94.2{\times}10^{-3}M,\;0.011{\times}10^{-3}M$$0.032{\times}10^{-3}M$ 이었다. Aldose들에 대한 xylose reductase의 활성은 L-arabinose, D-xylose순으로 높았다. 최적 효소 반응의 pH 및 반응 온도는 각각 6.2와 $45^{\circ}C$이었으며, 이 효소는 $30^{\circ}C$에서 20분간 안정하였다.

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미생물 연료전지 영속발전 지표개발 (Sustainability Indices (=Green Star) for Microbial Fuel Cell)

  • 송하근;구자공
    • 유기물자원화
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    • 제23권2호
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    • pp.47-52
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    • 2015
  • 미생물연료전지(MFC)는 미생물의 촉매 반응을 통해 다양한 유기물로부터 전기를 얻을 수 있는 장치이다. MFC는 여러 분야로 응용이 가능하며 현재 생산되는 전력이 낮기 때문에 상용화가 되기 위해서는 미생물연료전지의 성능을 증진시키는 연구가 필요하다. 현재 연료전지에 비해 MFC의 성능이 낮은 이유로는 미생물 분해시간이 오래 걸린다는 점과 음극에서 산소 환원의 과정에서 과전압이 상당히 높기 때문이다. MFC는 전력량이 미흡하지만 많은 요인들을 고려하면 신재생에너지로써 현재 일반적으로 사용 하고 있는 이온교환막인 Nafion 117 대비 전력밀도가 PP(Poly Propylene) 80에서 약 11배 높은 저비용의 미세 다공성 부직포로 변경하여 하 폐수를 처리하는데 드는 비용을 절감시키면서 전력을 발생시키는 친환경적인 에너지원이 될 수 있을 것이다. 모든 폐기물은 미생물의 먹이로 작용할 수 있다는 점에서 미생물 연료 전지의 지속가능성은 무한하다. 본 논문에서는 미생물연료전지의 구성, 운전 매개변수의 최적화 및 성능에 대한 최근 연구를 고찰하고 SSaM-GG(Smart, Shared, and Mutual-Green Growth) 또는 GG-SSaM =(Green Growth - Smart, Shared, and Mutual)라는 개념을 통하여 MFC의 지속가능한 발전에 대한 중간지표들을 개발하고자하는 바이다.

우유의 k-Casein에서 분해된 Glycomacropeptide에 관한 연구; II. Trichloroacetic Acid의 농도에 따른 k-Casein Macropeptide 분별 특성의 변화 (Glycomacropeptide Hydrolysed from Bovine K-Casein ; II. Chromatographic Changes of k-Casein Macropetide as Related to Trichloroacetic Acid Concentration)

  • 문용일;이원재;오세종
    • 한국축산식품학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.478-482
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    • 2005
  • k-Casein을 정제한 후 여기에 chymosin을 반응시켜 얻어진 k-Casein macropeptide에 대한 trichloroacetic acid 처리에 대한 영향을 조사하고자 ion exchange column으로 분별하여 chromatogram을 비교하였다. P-I의 경우 $3\%$ TCA에서는 전체 peak면적 대비 $46.64\%$이었으나, $6\%$$12\%$ TCA로 영향을 크게 받아 많이 침전되었으며, 상대적으로 당 함량이 높은 peak들은 TCA의 영향을 비교적 적게 받는 것으로 나타났다. Cholera 독소와 결합하는 것으로 보고된 P-III는 $3\%$ TCA에서는 $10.2\%$이었으나 $6\%$ TCA 경우에는 $26.3\%$로 상대적 면적이 증가하였으나 $12\%$ TCA로 처리한 경우에는 $13.2\%$로 감소하였다. $0.2\~0.3M$의 NaCl에서 용출되는 peak는 $12\%$ TCA에서도 상당한 안정성을 보였다. 0.18M의 NaCl gradient에서 용출되는 P-III는 $6\%$$12\%$ TCA처리시에도 cholera 독소와 반응하는 것으로 나타났다.

황산용액(黃酸溶液)으로부터 DOWEX G-26에 의한 구리의 회수(回收) (Ion Exchange of Copper from Sulphate Effluent using DOWEX G-26)

  • ;이재천;;김민석;정진기;황택성
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권4호
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    • pp.37-46
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    • 2008
  • 본 연구는 전자산업으로부터 발생하는 CMP 폐수와 유사한 $0.3{\sim}0.5mg/ml$ 구리를 함유한 조제 황산 용액으로부터 DOWEX G-26 양이온 교환 수지를 사용한 구리 회수 공정 개발에 관한 것이다. 함구리 황산 용액으로부터 구리를 회수하기 위해 용액의 pH, 수지의 사용량, 용액의 산 농도, 용액과 수지의 접촉시간 등을 변수로 다양한 조건에서의 회수 실험을 실시하였다. 평형 pH 2.5, 용액/수지의 비 100mL/g 조건에서 14분의 접촉으로 99.99%의 구리가 흡착되었다. 구리의 흡착은 Langmuir isotherm을 따랐으며, 반응치수는 2차였다. 흡착된 구리는 묽은 황산에 의해 수지로부터 효과적으로 용리되었으며, 이로부터 농축용액을 만들 수 있었다.