• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.52-56
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• 2011

Active regeneration in CDPF requires $O_2$ which regenerates soot at high temperature. However, small amount of NO can interrupt $O_2$ regeneration in CDPF. To verify this phenomena, soot oxidation experiments using a flow reactor with a $Pr/CeO_2$ catalyst are carried out to simulate Catalyzed Diesel Particulate Filter (CDPF) phenomena. Catalytic soot oxidation with and without small amount of NO is conducted under tight contact condition. As the heating rate rises, the temperature gap of maximum reaction rate is increased between with and without 50ppm NO. To accelerate the $NO_2$ de-coupling effect, CTO process is performed to eliminate interfacial contact for that time. As CTO process is extended, temperature which indicates peak reaction rate increases. From this result, it is found that small amount of NO can affect tight contact soot oxidation by removal of interfacial contact between soot and catalyst.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권11호
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• pp.1810-1818
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• 2015

For the synthesis of various pharmaceuticals, chiral alcohols are useful intermediates. Among them, (R)-ethyl-4-chloro-3-hydroxybutanoate ((R)-ECHB) is an important building block for the synthesis of L-carnitine. (R)-ECHB is produced from ethyl-4-chloro-3-oxobutanoate (ECOB) by a reductase-mediated, enantioselective reduction reaction. The Saccharomyces cerevisiae YOL151W reductase that is expressed in Escherichia coli cells exhibited an enantioselective reduction reaction toward ECOB. By virtue of the C-terminal His-tag, the YOL151W reductase was purified from the cell-free extract using Ni²⁺-NTA column chromatography and immobilized onto Ni²⁺-magnetic microparticles. The physical properties of the immobilized reductase (Imm-Red) were measured using electron microscopy, a magnetic property measurement system, and a zeta potential system; the average size of the particles was approximately 1 μm and the saturated magnetic value was 31.76 emu/g. A neodymium magnet was used to recover the immobilized enzyme within 2 min. The Imm-Red showed an optimum temperature at 45℃ and an optimum pH at 6.0. In addition, Bacillus megaterium glucose dehydrogenase (GDH) was produced in the E. coli cells and was used in the coupling reaction to regenerate the NADPH cofactor. The reduction/oxidation coupling reaction composed of the Imm-Red and GDH converted 20 mM ECOB exclusively into (R)-ECHB with an e.e._p value of 98%.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.49-52
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• 2005

In this study, abiotic transformation of 1-naphthol via oxidative-coupling reaction was evaluated using Mn oxide which is ubiquitous in natural soils. The transformation of 1-naphthol catalyzed by synthetic birnessite $({\delta}-MnO_2)$ followed pseudo-lst order reaction, and the rate constants was in the range of $0.053{\sim}0.13\;min^{-1}$ with birnessite loadings of $12.5{\sim}50\;mg/20\;mL$. Since the oxidation of 1-naphthol was occurred on the reactive surface of the oxide particles, the rate constants with various birnessite loadings were correlated with birnessite surface area concentration. The correlation showed a strong linearity, which confirms the supposition of the surface reaction. From the correlation, therefore, the surface area normalized rate constant, $k_{surf}$, was determined to be 0.032 $L/m^2\;min$.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권4호
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• pp.62-69
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• 2005

본 연구에서는 천연 망간산화물에 의한 4-클로로페놀 화합물의 제거효과를 평가하였으며 자연유기물질과 용액의 pH에 의한 분해율 변화를 살펴보았다. 천연망간산화물은 4-클로로페놀 화합물의 제거에 효과적이었으며 실험결과의 분석을 통하여 반응계수 및 차수에 대한 정량적인 값을 도출하였다. 그 결과, 전체적인 반응은 2차반응으로서 4-클로로페놀 화합물에 대하여 1차, 망간산화물에 대하여 1차에 비례하는 반응이었다. 망간산화물에 의한 4-클로로페놀 화합물의 산화반응은 표면에서 일어나며 pH에 큰 영향을 받았다. 용액의 pH가 망간산화물의 영가전위(PZC) 값보다 클 경우 반응율은 급격히 감소하였으며 PZC 보다 pH가 작은 경우에도 반응율은 감소하였다. 휴믹산을 첨가한 경우 4-클로로페놀 화합물의 산회중합 반응은 다소 증가하는 경향을 보여 휴믹산이 중합반응에 관여하고 있다고 평가할 수 있다. 본 연구 결과, 경제적인 비용으로서 천연망간산화물을 이용하여 페놀계 오염물의 제거에 효과적으로 사용 할 수 있는 방안을 제시하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권11호
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• pp.1645-1647
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• 2004

Potential energy surfaces for the reaction Al + $O_2{\to}$AlO + O have been calculated with the multireference configuration interaction (MRCI) method using molecular orbitals derived from the complete active space selfconsistent field (CASSCF) calculations. The end-on geometry is the most favourable for the reaction to take place. The small reaction barrier in the present calculation (0.11 eV) is probably an artefact related to the ionicneutral avoided crossing. The charge analysis implies that the title oxidation reaction occurs through a harpooning mechanism. Along the potential energy surface of the reaction, there are two stable intermediates of $AlO_2(C_{{\infty}v}$ and $C_{2v}$) at least 2.74 eV below the energy of reactants. The calculated enthalpy of the reaction (-0.07 eV) is in excellent agreement with the experimental value (-0.155 eV) in part due to the fortuitous cancellation of errors in AlO and $O_2$ calculations.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.339-339
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• 2010

The metallic nanoparticles (Pt, Au, Ag. Cu, etc.) supported on ceria-titania mixed oxide exhibit a high catalytic activity for the water gas shift reaction ($H_2O\;+\;CO\;{\leftrightarrow}\;H_2\;+\;CO_2$) and the CO oxidation ($O_2\;+\;2CO\;{\leftrightarrow}\;2CO_2$). It has been speculated that the high catalytic activity is related to the easy exchange of the oxidation states of ceria ($Ce^{3+}$ and $Ce^{4+}$) on titania, but very little is known about the ceria titanium interaction, the growth mode of metal on ceria titania complex, and the reaction mechanism. In this work, the growth of $CeO_x$ and Au/$CeO_x$ on rutile $TiO_2$(110) have been investigated by Scanning Tunneling Microscopy (STM), Photoelectron Spectroscopy (PES), and DFT calculation. In the $CeO_x/TiO_2$(110) systems, the titania substrate imposes on the ceria nanoparticles non-typical coordination modes, favoring a $Ce^{3+}$ oxidation state and enhancing their chemical activity. The deposition of metal on a $CeO_x/TiO_2$(110) substrate generates much smaller nanoparticles with an extremely high activity. We proposed a mechanism that there is a strong coupling of the chemical properties of the admetal and the mixed-metal oxide: The adsorption and dissociation of water probably take place on the oxide, CO adsorbs on the admetal nanoparticles, and all subsequent reaction steps occur at the oxide-admetal interface.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.476-485
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• 2005

본 연구에서는 망간산화물을 이용하여 TNT 환원부산물들의 산화-결합반응(oxidative-coupling reaction)에 의한 변환반응을 조사하였다. 회분식 실험으로부터 일반 토양중에 존재하는 망간산화물의 하나인 버네사이트(birnessite)에 의해 실험에 사용한 TNT 환원부산물들이 완전히 변환되고 있음을 확인하였다. 또한 이러한 변환의 주요 원인은 산화-결합반응을 통한 중합체 형성에 기인한 것임을 M/S 분석을 통해 확인할 수 있었다. 각 TNT 환원부산물을 대상으로 버네사이트의 양에 따른 반응속도 실험을 통해 유사-일차 반응상수를 구하였고, 이로부터 버네사이트 비표면적에 대해 표준화한 반응상수, $k_{surf}$를 도출하였다. 아민기를 두 개 가지고 있는 diaminonitrotoluenes (DATs)의 $k_{surf}$값($1.49{\sim}1.91\;L/m^2{\cdot}day$)이 아민기를 하나 가지고 있는 dinitroaminotoluenes (DNTs)의 $k_{surf}$값($1.15{\times}10^{-2}{\sim}2.09{\times}10^{-2}\;L/m^2{\cdot}day$)에 비해 약 $10^2$배 정도 큼을 확인할 수 있었다. 또한 DNTs 혹은 DATs들간의 $k_{surf}$값을 비교함으로써 ortho 위치에 있는 아민기가 para 위치의 아민기에 비해 버네사이트에 의한 산화반응에 유리함을 확인할 수 있었다. TNT가 다양한 반응매개체(mediator)의 존재 하에서 상호결합 반응(cross-coupling)에 의해 제거되기는 어려우나, $Fe^0$ 및 망간산화물에 의한 연속처리로부터 TNT를 효과적으로 처리할 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1054-1062
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• 2010

휴믹물질의 산화중합반응은 천연 효소나 금속산화물 촉매에 의해 유도될 수 있다. 본 연구에서는 천연 효소인 horseradish peroxidase (HRP)에 의한 휴믹산의 특성 변화와 이러한 변화된 특성이 정밀여과 공정에 미치는 영향을 평가하였다. 정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)이 HRP 및 과산화수소 존재 하에 산화중합되어 보다 크고 복잡한 분자를 형성하였으며, 크기배제크로마토그래피(SEC, size exclusion chromatography, SEC)에서도 평균분자량의 증가가 관찰되었다. 또한, HRP 및 $H_2O_2$ 주입량이 증가함에 따라 PAHA의 분자량은 더욱 증가하였다. 휴믹물질의 화학적 안정성은 산화중합반응에 기인한 휴믹 분자 상호간의 공유결합이 촉진됨에 따라 향상되었으며, 형광 분광 및 적외선 분광 분석 결과, 산화중합반응에 의한 PAHA 분자 작용기의 변화도 확인되었다. 수처리 공정에 미치는 영향을 평가하기 위해, 정밀여과를 적용한 결과, 산화중합반응 산물은 높은 분자량으로 인해 그 제거효율이 크게 향상되었다. 이는 산화중합된 자연유기물이 정밀여과에 의해 제거될 수 있음을 증명하는 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.927-932
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• 2009

난분해성 및 독성 폐수 처리는 고급산화 기술과 생물학적 처리가 친화결합(intimate coupling) 을 이룰 때 최적의 효과를 거둘 수 있다. 본 연구에서는 광촉매 산화와 생물학적 처리를 친화결합하도록 고안된 다공성 $TiO_2$ 코팅 담체를 제조하여 광촉매 반응에 관한 동력학 연구를 수행하였다. 저온 sol-gel 코팅법으로 제조된 PVA 재질의 다공성 $TiO_2$ 담체는 UV 조사하에서 methylene blue (MB)를 효율적으로 분해하였다. 시험 농도(최대 100 ${\mu}M$)에서 MB의 흡착속도는 1차반응 (first-order reaction)의 성질을 보였으며, 흡착과 산화를 포함한 총반응속도는 유사 Langmuir 모델로 예측 가능하였다. 이러한 원인은 담체 표면에 MB가 흡착됨에 따라 UV 조사에 의하여 광촉매 반응이 일어날 표면이 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. 다공성 $TiO_2$ 담체의 단위 $TiO_2$ 량당 최대 MB 제거속도는 슬러리 $TiO_2$ 반응기에서 얻은 MB 제거속도보다 4배 더 빨랐다. 본 연구로 인하여 저온 sol-gel 코팅법으로 제조한 PVA 재질 다공성 $TiO_2$ 담체가 성공적인 광분해 반응을 나타내는 것이 확인되었으며, 동 담체에 대한 광촉매 반응의 동력학적 성질이 구명되어, 향후 생물처리를 친화결합 시킬 수 있는 연구 바탕을 확보하였다.

• Macromolecular Research
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• 제17권9호
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• pp.714-717
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• 2009

Hole transport copolymers consisting of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) and N-4-butylphenyl-N,N-diphenylamine (BTPA) were synthesized by oxidative coupling reaction using $FeCl_3$ as an oxidant. These copolymers showed good solubility and their thin films showed sufficient morphological stability. The copolymers showed an absorption maximum around 320 nm. Copolymers had an oxidation peak at approximately $1.03{\sim}1.14V$ versus the Ag/AgCl electrode. The hole mobility increased with increasing portion of the EDOT unit. The hole mobility of the copolymer containing 57% of the EDOT unit showed the highest mobility of $3{\times}10^{-5}cm^2/V{\cdot}s$.