• 한국재료학회지
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• 제33권7호
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• pp.265-272
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• 2023

In this study, the synthesis of nitrobenzene was carried out using sulfated silica catalyst. The study delved into H₂SO₄/SiO₂ as a solid acid catalyst and the effect of its weight variation, as well as the use of a microwave batch reactor in the synthesis of nitrobenzene. SiO₂ was prepared using the sol-gel method from TEOS precursor. The formed gel was then refluxed with methanol and calcined at a temperature of 600 ℃. SiO₂ with a 200-mesh size was impregnated with 98 % H₂SO₄ by mixing for 1 h. The resulting 33 % (w/w) H₂SO₄/SiO₂ catalyst was separated by centrifugation, dried, and calcined at 600 ℃. The catalyst was then used as a solid acid catalyst in the synthesis of nitrobenzene. The weights of catalyst used were 0.5; 1; and 1.5 grams. The synthesis of nitrobenzene was carried out with a 1:3 ratio of benzene to nitric acid in a microwave batch reactor at 60 ℃ for 5 h. The resulting nitrobenzene liquid was analyzed using GC-MS to determine the selectivity of the catalyst. Likewise, the use of a microwave batch reactor was found to be appropriate and successful for the synthesis of nitrobenzene. The thermal energy produced by the microwave batch reactor was efficient enough to be used for the nitration reaction. Reactivity and selectivity tests demonstrated that 1 g of H₂SO₄/SiO₂ could generate an average benzene conversion of 40.33 %.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.67-95
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• 2024

Direct alcohol fuel cells (DAFCs) have gained much attention as promising energy conversion devices due to their ability to utilize alcohol as a fuel source. In this regard, Molybdenum-based electrocatalysts (Mo-ECs) have emerged as a substitution for expensive Pt and Ru-based co-catalyst electrode materials in DAFCs, owing to their unique electrochemical properties useful for alcohol oxidation. The catalytic activity of Mo-ECs displays an increase in alcohol oxidation current density by several folds to 1000-2000 mA mg_Pt^-1, compared to commercial Pt and PtRu catalysts of 10-100 mA mg_Pt^-1. In addition, the methanol oxidation peak and onset potential have been significantly reduced by 100-200 mV and 0.5-0.6 V, respectively. The performance of Mo-ECs in both acidic and alkaline media has shown the potential to significantly reduce the Pt loading. This review aims to provide a comprehensive overview of the bifunctional mechanism involved in the oxidation of alcohols and factors affecting the electrocatalytic oxidation of alcohol, such as synthesis method, structural properties, and catalytic support materials. Furthermore, the challenges and prospects of Mo-ECs for DAFCs anode materials are discussed. This in-depth review serves as valuable insight toward enhancing the performance and efficiency of DAFC by employing Mo-ECs.

• Natural Product Sciences
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• 제5권2호
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• pp.97-103
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• 1999

The enzyme steroid $5{\alpha}-reductase$ is responsible for the conversion of testosterone into the most potent androgen dihydrotestosterone (DHT). In man, this steroid acts on a variety of androgen-responsive target tissues to mediate such diverse endocrine processes as male sexual differentiation in the fetus and prostatic growth in men. Androgen levels in the prostate may influence carcinogenesis in this organ. The use of a $5{\alpha}-reductase$ inhibitor, finasteride, in the chemoprevention of prostate cancer is being evaluated in a clinical trial and have been used successfully for treatment of benign prostatic hyperplasia. Therefore, for the discovery of $5{\alpha}-reductase$ type 2 inhibitors, we have evaluated the inhibitory effects of solvent fractionated extracts of natural products on $5{\alpha}-reductase$ type 2 activity. We have tested approximately 80 kinds of natural products after partition into n-hexane, ethyl acetate and aqueous layers from 100% methanol extracts of plants. The ethyl acetate fractions of Perilla sikokiana $(seed,\;IC_{50}\;:\;6.2\;ug/ml)$, Sophora flavescens $(root,\;IC_{50}\;:\;8.9\;ug/ml)$, and Angelica tenuissima $(root,\;IC_{50}\;:\;11.7\;ug/ml)$ revealed inhibitory effects on $5{\alpha}-reductase$ 2 activity in LNCaP cells. The effective ethyl acetate fractions of Perilla sikokiana, Sophora flavescens, Hydnocarpus anthelmintica, and Angelica tenuissima were subfractionated by column chromatography and tested. The subfractions $F4\;(IC_{50}\;:\;1.1\;ug/ml),\;F5\;(IC_{50}\;:\;2.0\;ug/ml),\;and\;F6\;(IC_{50}\;:\;5.8\;ug/ml)$ of the ethyl acetate fraction of Perilla sikokiana and the subfraction $F8\;(IC_{50}\;:\;5.3\;ug/ml)$ of the ethyl acetate fraction of Sophora flavescens displayed greater inhibition of $5{\alpha}-reductase$ type 2 than did finasteride in LNCaP cells. These active fractions are under the process of further sequential fractionation to find the effective pure compounds against $5{\alpha}-reductase$ 2 activity.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.313-319
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• 2013

본 연구에서는 유리지방산을 4% 포함한 어유로부터 바이오디젤을 제조하기 위해 산촉매를 이용한 에스테르화 반응과 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응을 수행하였다. 실험에 사용된 어유는 GS바이오사(社)로부터 공급받은 베트남산 메기(catfish)에서 추출된 오일을 사용하였다. 에스테르화 반응에 대하여 불균질계 고체 산촉매로 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20을 이용하였으며 균질계 산촉매로 황산을 사용하였다. 에스테르화 반응에 의한 유리지방산 제거율이 가장 높은 촉매는 황산으로 나타났으며 반응시간도 가장 짧게 나타났다. 3종의 염기촉매 KOH, $NaOCH_3$, NaOH를 이용하여 어유의 전이에스테르화 반응 특성을 조사한 결과 KOH 촉매가 가장 적합한 것으로 나타났다. $NaOCH_3$와 NaOH 촉매의 경우 전이에스테르화 반응시 글리세롤과 바이오디젤이 일정한 조건에서 고형화 현상이 관찰되었으며 비누화 반응이 진행된 것으로 판단된다. KOH 촉매를 이용하여 초기 원료 산가와 메탄올 투입량이 전이에스테르화 반응에 미치는 영향을 조사한 결과 초기 원료오일의 산가는 낮을수록 좋았으며 메탄올과 오일의 몰비는 9:1이 적합한 것으로 도출되었다.

• 대한화학회지
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• 제33권1호
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• pp.135-142
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• 1989

HZSM-5를 觸媒로 하여 메탄올과 이소부틸렌으로부터 Methyl tertiary butyl ether(MTBE)의 氣相合成實驗을 하였으며, zeolite 觸媒의 SiO$_2/Al_2O_3$ 比 및 反應條件의 영향을 硏究하였다. 각 觸媒들은 pyridine을 吸着시켜 temperature programmed desorption(TPD) 및 IR法으로 酸點의 세기와 特性을 조사하였으며, 승온탈착실험을 통하여 각 反應物 및 生成物의 吸着特性을 검토하였다. HZSM-5의 SiO$_2/Al_2O_3$比가 증가할수록 强한 酸點의 수는 감소하여 메탄올의 脫水反應은 억제되고 MTBE에 대한 선택도가 증가하였다. MTBE에 대한 전환율과 선택도는 $i-C_4H_8$의 細孔內 확산저항에 의하여 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. MTBE合成反應은 發熱的이어서, 전반적으로 80$^{\circ}$C의 반응온도가 合成에 적합하였다. 한편 각 觸媒上에 生成된 coke의 特性을 TG, DTA 및 IR spectrum으로 측정하였다. 침착된 coke의 量은 HY > H-Mordenite > HZSM-5順이었으며, H-Mordenite에 있어서는 누적된 coke의 양이 HZSM-5보다 현저하지는 않았으나, 細孔의 配向이 1方向性이므로 반응시간이 길어짐에 따라 심한 活性減退가 일어났다. HY는 큰 細孔을 가지고 있어 M$i-C_4H_8$의 重合이 쉽게 일어났으며, HZSM-5에 비하여 많은 coke의 참착과 빠른 活性減退를 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제22권2호
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• pp.109-122
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• 1979

잔류성(殘留性) 살충제(殺忠劑)인 BHC의 합리적(合理的) 사용방법(使用方法)을 찾기 위하여 용매추출법(溶媒抽出法)에 의한 ${\gamma}$-isomer를 분리(分離) 및 농축(濃縮)하였다. 그리고 불활성(不活性) 이성질체(異性質體)로 부터 1,2,4-trichlorobenzene, 2,4,5-trichloronitrobenzene, 2,4,5-trichloroaniline을 거쳐 3-(2,4,5-trichlorophenyl)-1-methyl urea를 합성(合成)하였으며 몇가지 작물(作物)에 대한 발아(發芽) 및 생육억제효과(生育抑制效果)를 조사하였다. 실험결과(實驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. methanol-물 용매계(溶媒系)에서 BHC 원제(原劑)를 재결정(再結晶)하였고, ${\gamma}$-이성질체의 회수율(回收率) 95%에서 ${\gamma}$-이성질체의 조성(組成)이 49.5%로 강화(强化)된 BHC 결정(結晶)을 얻었다. 2. BHC 원제(原劑)를 85%의 methanol성(性) 수용액(水溶液)으로 추출(抽出)한 다음, chloroform이 분배(分配)시켜 재결정시켰을 때는 ${\gamma}$-이성질체의 회수율 90.5%에서 ${\gamma}$-이성질체의 조성(組成)이 89.6%로 농축된 BHC 결정을 얻을수 있었다. 3. BHC 원제로 부터 1,2,4-trichlorobenzene의 합성시(合成時), 합성수율(合成收率)은 alkali 농도(溫度)에 크게 좌우되며, 사용(使用)된 alkali의 종류에도 다소 영향을 받는다. 4. BHC 원제의 alkali 가수분해시(加水分解時) 계면활성제(界面活性劑)의 첨가(添加)는 1,2,4-trichlorobenzene의 수율(收率)을 높혔다. 특히 사급(四級)암모늄염은 1,2,4-trichlorobenzene의 수량(收量)을 크게 증가(增加)시켰다. 5. 1,2,4-trichlorobenzene으로 부터 2,4,5-trichloronitrobenzene의 합성시(合成時) nitro 화시약(化試藥)으로서 $HNO_3-H_2SO_4$를 사용하였을때 94.4%라는 높은 수율(收率)을 보였다. 6. 2,4,5-trichloronitrobenzene을 철(鐵)과 염산(鹽酸)으로 환원(還元)시켰을때, 생성(生成)된 2,4,5-trichloroaniline의 수율(收率)은 91.4%이였다. 7. BHC 원제(原劑)를 기준(基準)으로한 3-(2,4,5-trichlorophenyl)-1-methyl urea의 전수율(全收率)은 60.8%이었다. 8. 6종(種)의 작물에 대한 3-(2,4,5-trichlorophenot)-1-methyl urea의 발아(發芽) 및 생육억제효과(生育抑制效果)는 대조(對照)로 사용한 urea계(系) 제초제(除草劑)인 linuron, diuron 보다 강(强)하였으며, 또 본(本) 화합물(化合物)에 대한 감수성(感受性)은 작물의 종류(種類)와 부위(部位)에 따라 차이(差異)가 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.118-124
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• 2009

에스터라제 EM2L8 유전자를 E. coli 균에서 발현하고 에스터라제 활성을 분석한 결과, $40-45^{\circ}C$에서 최적의 효소활성을 보였다. $15^{\circ}C$에서 최대활성의 45% 활성을 보였고 $15-45^{\circ}C$ 사이의 활성화에너지는 4.9 kcal/mol로 계산됨으로써 전형적인 저온 적응효소인 것으로 밝혀졌다. 또한, $4^{\circ}C$에서 장기보관해도 효소활성이 전혀 줄어들지 않음을 통해서 저온에서 안정한 효소임을 알게 되었다. 반응액에 에탄올, 메탄올, 아세톤을 15% 농도까지 첨가해도 효소활성이 줄어들지 않았으며 DMSO의 경우, 40% 농도까지 첨가해도 효소활성이 유지되는 것으로 나타났다. 이 효소 40 U을 Tris-HCl 용액(1.2 mL, pH 9.0)에 넣고 $30^{\circ}C$에서 (R,S)-ECHB(0.5%, 38 mM)의 분해반응을 수행한 결과, 기질이 가수분해되어 CHBacid가 생성되며 기질의 분해속도는 $6.8\;{\mu}mole/h$로 계산되었다. (R)-ECHB 보다 (S)-ECHB 기질을 빠르게 분해하였으며 전환수율이 80%일 때, e.e.s 값이 40%로 측정되었다. 반응액에 DMSO를 10% (v/v) 농도로 각각 첨가한 결과, 기질의 분해 속도는 $10.4\;{\mu}mole/h$로 증가되었다. 하지만 DMSO의 유무와 상관없이 전환수율에 따른 e.e.s 값은 유사하게 나타났다. 결론적으로 이 효소는 저온과 각종 유기용매 하에서도 높은 안정성과 활성을 갖고 있기 때문에 각종 의약품의 유기합성공정에서 효소촉매로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1087-1093
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• 2010

독립영양탈질은 추가적인 질소 제거를 위해 메탄올과 같은 고가의 외부탄소원을 필요로 하지 않는다는 면에서 효과적이고 경제적인 방법이다. 본 연구에서는 고농도 질소 농도를 함유한 하수에 대한 황탈질 평가를 통해 설계 및 운영인자의 도출에 필요한 기초자료를 확보하고자 하였다. 입상황으로 충진된 황탈질조는 유동형 스폰지 담체를 이용하여 영양염류를 제거하는 고도처리 공정 후단에 파일럿 규모로 설치되었다($Q=18\;m^3/day$). 외부 알칼리 주입 없이 황탈질조 유입수 내 알칼리(평균 $169.4{\pm}20.8\;mg$ $CaCO_3/L$)만을 활용하였고, 2.45시간의 체류시간으로 운영된 황탈질조 내 추가적인 질산성 질소의 제거를 통해 최종 처리수의 총질소가 7.0 mg T-N/L 이하로 도출되었다. 파일럿 설비 평가를 통해 동절기 저수온($15^{\circ}C$ 이하)에서도 60~80%의 안정적인 황탈질 제거효율을 나타내었으며, 2.78 ppm 이내의 Alum 주입 시 황탈질 성능에 거의 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 황탈질조에서 제거된 질산성 질소 대비 소모된 알칼리도는 $4.09{\pm}1.29\;g$ $CaCO_3/g$ ${NO_3}^-$-N로 도출되었고(이론값 4.57 g $CaCO_3/g$ ${NO_3}^-$-N), 황탈질조 유입수 내 질산성 질소의 전환에 필요한 알칼리도 이상을 포함하였다. 입상황의 소모량은 943.8 g S/day로서, 구형입상황의 마모 및 역세 시의 유실 등에 의해 이론적 소모량인 400.1 g S/day 대비 2.4배 정도 높게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.418-425
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• 2013

고정층 반응기를 사용하여 상압에서 에탄올로부터 방향족화합물 제조에 관한 ZSM-5 제올라이트의 금속성분 및 실리카/알루미나 비의 영향을 고찰하였으며, 반응온도, 중량공간속도(WHSV), 반응물인 에탄올에 물 및 메탄올 첨가 영향도 검토하였다. 촉매로는 Si/$Al_2$ 비율이 23~280 범위의 상용 ZSM-5에 Zn, La, Cu, Ga 성분을 함침시켜 촉매 활성 및 안전성 테스트에 사용하였다. 촉매의 특성분석을 위해 암모니아 승온탈착 실험($NH_3$-TPD)과 질소 흡-탈착실험을 수행하였다. 실험결과, 방향족화합물의 선택도에 관한 ZSM-5에 함침한 금속성분과 ZSM-5의 Si/$Al_2$비에 크게 영향을 받았는데, 함침금속은 Zn-La > Zn > La > Cu > Ga 순으로 감소하였으며, ZSM-5의 적절한 산점을 가진 Si/$Al_2$=50, 80에서 가장 우수하였다. 최적 반응온도($437^{\circ}C$)와 공간속도($0.8h^{-1}$)에서 방향족화합물의 선택도는 초기 72%에서 30시간 이후 56%로 서서히 감소하는 경향을 나타내었다.