• Macromolecular Research
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• 제13권2호
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• pp.135-140
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• 2005

Poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes crosslinked with poly(acrylic acid-co-maleic acid) (PAM) were prepared to investigate the effect of aging on their morphology by swelling them for up to 7 days. PAM was used both as a crosslinking agent and as a donor of the hydrophilic-COOH group. A $30 wt\%$ weight loss of the dry membrane was observed in the swelling test after 6 days. The surface of the membrane was dramatically changed after the swelling test. The surface roughness of the PVA/PAM membrane was increased, as determined by atomic force microscopy (AFM). The swelling loosened the polymer structure, due to the release of the unreacted polymer and the decomposition of the ester bond, thereby resulting in an increase in the free volume capable of containing water molecules. The water molecules present in the form of free water were determined by differential scanning calorimetry (DSC). The fraction of free water increased with increasing swelling time. The swelling of the membrane may provide space for the transport of protons and increase the mobility of the protonic charge carriers. The proton conductivity of the membranes measured at T= 30 and $50^{\circ}C$ was in the range of $10^{-3} to 10^{-2} S/cm$, and slightly increased with increasing swelling time and temperature.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제2권2호
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• pp.42-45
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• 2013

Natural photosynthesis utilizes solar energy to convert carbon dioxide and water to energy-rich carbohydrates. Substantial use of sunlight to meet world energy demands requires energy storage in useful fuels via chemical bonds because sunlight is intermittent. Artificial photosynthesis research focuses the fundamental natural process to design solar energy conversion systems. Nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$) and $NADP^+$ are ubiquitous as electron transporters in biological systems. Enzymatic, chemical, and electrochemical methods have been reported for NADH regeneration. As photochemical systems, visible light-driven catalytic activity of NADH regeneration was carried out using platinum nanoparticles, molecular rhodium and cobalt complexes in the presence of triethanolamine as a sacrificial electron donor. Pt nanoparticles showed photochemical NADH regeneration activity without additional visible light collector molecules, demonstrating that both photoactivating and catalytic activities exist together in Pt nanoparticles. The NADH regeneration of the Pt nanoparticle system was not interfered with the reduction of $O_2$. Molecular cobalt complexes containing dimethylglyoxime ligands also transfer their hydrides to $NAD^+$ with photoactivation of eosin Y in the presence of TEOA. In this photocatalytic reaction, the $NAD^+$ reduction process competed with a proton reduction.

• Corrosion Science and Technology
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• 제6권5호
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• pp.227-232
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• 2007

The corrosion behavior of carbon steel (N80) in carbon dioxide saturated 1%NaCl solution with and without acetic acid or acetate was investigated by weight-loss test, electrochemical methods (polarization curve, Electrochemical impedance spectroscopy). The major objective is to make clear that the effect of acetic acid and acetate on the corrosion of carbon steel in $Co_2$ environments. The results indicate that either acetic acid or acetate accelerates cathodic reducing reaction, facilitates dissolution of corrosion products on carbon steel, and so promotes the corrosion rate of carbon steel in carbon dioxide saturated NaCl solution. All Nyquist Plots are consisting of a capacitive loop in high frequency region, an inductive loop in medial frequency region and a capacitive arc in low frequency region. The high frequency capacitive loop, medial frequency inductive loop and low frequency capacitive arc are corresponding to the electron transfer reaction, the formation/adsorption of intermediates and dissolution of corrosion products respectively. All arc of the measured impedance reduced with the increase of the concentration of Ac-, especially HAc. However, the same phenomenon is not notable after reducing pH value by adding HCl. HAc is a stronger proton donor and can be reduced directly by electrochemical reaction firstly. Ac- can't participate in electrochemistry reaction directly, but $Ac^-$ an hydrate easily to create HAc in carbon dioxide saturated environments. HAc is as catalyst in $Co_2$ corrosion. As a result, the corrosion rate was accelerated in the presence of acetate ion even pH value of solution increased.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제12권2호
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• pp.130-137
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• 1991

The following new cryptand 221 complexes of lanthanides(Ⅲ) and dioxouranium(Ⅵ) nitrate have been synthesized: $(Ln(C_{16}H_{32}N_2O_5)(H_2O)_2(NO_3)_3\ and \((UO_2)_2(C_{16}H_{32}N_2O_5)(H_2O)_4(NO_3)_4$. These complexes have been identified by elemental analysis, moisture titration, conductivity measurements and various spectroscopic techniques. The proton and carbon-13 NMR as well as calorimetric measurements were used to study the interaction of cryptand 221 with La(Ⅲ), Pr(Ⅲ ), Ho(Ⅲ) and $UO_2(Ⅱ)$ ions in nonaqueous solvents. The bands of metal-oxygen atoms, metal-nitrogen atoms and O-U-O in the IR spectra shift upon complexation to lower frequencies, and the vibrational spectra ({\delta}NMN$) of metal-amide complexes in the crystalline state exhibit lattice vibrations below 300 $cm^{-1}$. The NMR spectra of the lanthanides(Ⅲ) and dioxouranium(Ⅵ) nitrate complexes in nonaqueous solvents are quite different, indicating that the ligand exists in different conformation, and also the $^1H$ and $^{13}C-NMR$ studies indicated that the nitrogen atom of the ring has greater affinity to metal ions than does the oxygen atom, and the planalities of the ring are lost by complexation with metal ions. Calorimetric measurements show that cryptand 221 forms more stable complexes with $La^{3+}$ and $Pr^{3+}$ ions than with $UO^{22+}$ ion, and $La^{3+}/Pr^{3+}$ and $UO^{22+}/Pr^{3+}$ selectivity depends on the solvents. These changes on the stabilities are dependent on the basicity of the ligand and the size of the metal ions. The absorption band (230-260 nm) of the complex which arises from the direct interaction of macrocyclic donor atoms with the metal ion is due to n-{\delta}*$ transition and also that (640-675 nm) of $UO^{22+}$-cryptand 221 complex, which arises from interaction between two-dioxouranium(Ⅵ) ions in being out of cavity of the ligand ring is due to d-d* transition.

• 분석과학
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• 제5권1호
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• pp.41-49
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• 1992

질소와 산소를 주게원자로 가진 5,7-dichloro-8-quinolinol(Hdcq)와 8-배위하는 텅그스텐(IV)과 세륨(IV) 착물과 질소와 황을 주게원자로 가진 2-mercaptopyrimidine[Hmpd] 리간드와 8-배위 텅스텐(IV) 착물을 합성하였으며 두자리 리간드 5,7-dichloro-8-quinolinol(Hdcq)과 2-mercaptopyrimidine(Hmpd)을 포함하고 있는 새로운 계열의 혼합 리간드 8-배위 텅그스텐(IV) 착물들을 합성하여 TLC법으로 분리하였다. 각각의 화학종 $W(dcq)_4$, $W(dcq)_3(mpd)_1$, $W(dcq)_2(mpd)_2$, $W(dcq)_3$와 $W(mpd)_4$의 MLCT 최대 흡수파장은 700nm, 680nm, 625nm, 581, 그리고 571nm(${\varepsilon}\;max={\sim}>{\times}10^4$)로 낮은 에너지에서 나타나며 $Ce(dcq)_4$의 특성파장은 520nm(${\varepsilon}\;max={\sim}>{\times}10^4$)에서 나타났다. $^1H$-NMR로 배위된 위치의 proton의 화학적 이동값이 $W(dcq)_4$ [$H_2:8.88ppm$]; $W(dcq)_3(mpd)_1$ [$H_2:9.30$, $H_6:9.18ppm$]; $W(dcq)_2(mpd)_2$ [$H_2:9.72$, $H_6:8.95ppm$]; $W(dcq)_1(mpd)_3$ [$H_2:9.77$, $H_6:9.39ppm$]; $W(mpd)_4$ [$H_6:8.80ppm$]; $Ce(dcq)_4$ [$H_2:9.30ppm$]이었다. 이 착물들에 대한 광활성 착물로써의 특성을 알아보기 위하여 극성용매인 DMSO $90^{\circ}C$에서 반응속도론적 안정성을 UV-Vis. 분광법으로 조사하여 안정도의 순위는 $W(dcq)_3(mpd)_1;k_{obs.}=3.8{\times}10^{-6}$ > $W(mpd)_4;k_{obs.}=6.0{\times}10^{-6}$ > $W(dcq)_4;k_{obs.}=6.4{\times}10^{-6}$ > $W(dcq)_2(mpd)_2;k_{obs.}=7.0{\times}10^{-6}$ > $W(dcq)_1(mpd)_3;k_{obs.}=1.7{\times}10^{-5}$로 각기 16일, 10일, 9일, 8일, 그리고 4일까지 안정하였으며 구조적 특성으로 고찰하였다. Xylene과 DMSO $90^{\circ}C$에서 $W(mpd)_4$는 Xylene에서 $k_{obs.}=3.6{\times}10^{-6}$(16일), DMSO에서 $k_{obs.}=6.0{\times}10^{-6}$(10일)로 매우 안정하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.1075-1080
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• 2004

Dextransucrase (DSRB742) from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-742CB is a glucosyltransferase that catalyzes the synthesis of dextran using sucrose, or the synthesis of oligosaccharides when acceptor molecules, like maltose, are present. The DSRB742 gene (dsrB742) was cloned and the properties were characterized. In order to identify critical amino acid residues, the DSRB742 amino acid sequence was aligned with glucosyltransferase sequences, and three amino acid residues reported as sucrose binding amino acids in Streptococcus glucosyltransferases were selected for site-directed mutagenesis experiments. Asp-533, Asp-536, and His-643 were independently replaced with Ala or Asn. D533A and D536A dextransucrases showed reduced dextran synthesis activities, 2.3% and 40.8% of DSRB742 dextransucrase, respectively, and D533N, D536N, H643A, end H643N dextransucrases showed complete suppression of dextran synthesis activities altogether. Additionally, D536N dextransucrase showed complete suppression of oligosaccharide synthesis activities. However, modifications at Asp-533 or at His-643 retained acceptor reaction activities in the range of 8.4% to 21.3% of DSRB742 acceptor reaction activity. Thus at least two carboxyl groups of Asp-533 and Asp-536, and His-643 as a proton donor, are essential for the catalysis process.

• 대한화학회지
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• 제61권6호
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• pp.328-338
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• 2017

$H_2O_3(H_2O)_n$ (n=1-5) 클러스터들에 대해서 밀도 범함수 이론(DFT)과 순 이론(ab initio) 방법을 cc-pVD(T)Z 바탕집합(basis set)과 함께 사용하여 가능한 여러 구조를 최적화하고 결합에너지와 조화진동수를 계산하였다. $H_2O_3$ 단량체의 경우 CCSD(T)/ccp-VTZ 이론 수준에서 트랜스(trans) 구조가 시스(cis) 구조보다 더 안정한 것으로 계산되었다. 클러스터에 대해서는 MP2/cc-pVTZ 수준까지 분자 구조를 최적화하고 열역학적으로 가장 안정한 분자구조를 예측하였다. 클러스터의 결합에너지는 CCSD(T)//MP2 수준에서 영점 진동에너지(ZPVE)와 바탕집합 중첩에러(BSSE)를 모두 보정한 후 n=1일 때 -6.39 kcal/mol 계산 되었으며 이 같은 결과는 $H_2O$와 $H_2O_2$의 물 클러스터 보다 더 좋은 수소 주게 즉 산(acid)으로서 작용할 것으로 기대된다. 물 분자 1개 당 평균 결합에너지는 n=2의 경우 8.25 kcal/mol, n=3일 때 7.22 kcal/mol, n=4의 경우 8.50 kcal/mol 그리고 n=5의 경우 8.16 kcal/mol로 계산되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권8호
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• pp.979-984
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• 2006

과잉 철은 폐경기 여성 및 핀란드 남성에서의 심혈관계질환 증가와 예방통계학적으로 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있다. 허혈성 심장질환, 뇌 심혈관계 질환, 암 및 노화의 원인으로 산화적 스트레스가 자유기 반응을 자극하고 지질 과산화 반응 등을 연쇄적으로 촉진시키는데 철이 위험 인자로 인식되고 있다. 그러나 뇌심혈관계 질환 유발의 중요인자인 혈소판 활성화와 관련하여 철로 인한 산화적 스트레스와 항산화작용의 연구는 부족하다고 한다. 산화적 스트레스에서 철 및 과산화수소의 자유기 형성과 관련하여 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판을 사용하여 연구하였다. 산화적 스트레스를 통해 혈소판 응집을 유도하고 이에 미치는 영향을 연구한 결과에서 $H_2O_2$ 단독 투여시 혈소판 응집작용은 나타나지 않았다. $FeSO_4$ 단독 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가하여 나타내지만, $H_2O_2$ 존재 하에 $FeSO_4$ 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되어 나타났다. 혈소판 응집을 유도하는 collagen 최적의 농도$(2\;{\mu}g/mL)$보다 낮은 1/10 농도$(2\;{\mu}g/mL)$)에서 $H_2O_2$ 및 $FeSO_4$의 영향은 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되었다. 철 단독 투여시보다 과산화수소와 함께 투여시 농도 의존적으로 혈소판 활성화가 증대되었고 이러한 혈소판 활성화는 NAD/NADP, catalase, glutathione, mannitol, tiron 등에 의해 농도 의존적으로 억제되었고, NADH/NADPH, SOD, aspirin 등에 의해서는 영향이 없었다. 그러므로, 이러한 NAD(H)/NADP(H) cofactor는 혈소판 응집작용을 일으키는 radical을 직접 억제하기보다 radical 생성에 관련하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 과잉철은 혈소판 활성화에 직접적으로 관여하고 $H_2O_2$ 존재하에 2가 철을 촉매로 하여 Fenton 반응으로 생성된 OH. 자유기가 혈소판 활성화에 중요한 역할을 한다. 그러나 혈소판에서 자유기가 arachidonic acid 대사의 활성화와 인산화 단백질로 인한 세포내 정보전달에 관한 연구가 더 이루어져야 한다고 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.249-255
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• 2009

미생물연료전지(Microbial fuel cell, MFC)의 효율은 산화전극부내의 유기물 산화율, 전기활성박테리아에 의한 전자 전달, 수소이온 전달, 환원전극내의 전자수용체의 농도 및 환원율, 내부저항 등 다양한 요소에 영향을 받는다. 특히 산소를 전자수용체로 이용하는 MFC의 경우, 환원전극내 산소농도는 MFC의 제한요소로 작용한다고 알려져 있다. 한편 MFC의 전기발생량을 높이기 위하여 여러 개의 MFC를 직렬 또는 병렬로 연결하여 전기발생량을 높이는 다양한 방법들이 연구되고 있다. 본 연구에서는 acetate를 산화전극부의 기질로 이용하고 산소를 환원전극의 전자수용체로 이용하는 단일 MFC와 직렬연결 MFC에서 환원전극의 용존산소 농도의 변화가 MFC 효율에 미치는 영향을 평가하였다. 단일 MFC의 전력밀도값(W/$m^3$)은 DO 5 > 3 > 7 > 9 mg/L으로 나타났으며, 최대전력밀도값은 42 W/$m^3$으로 나타났다. 직렬연결 MFC의 전력밀도값은 DO 5 > 7 > 9 > 3 mg/L으로 나타났으며, 최 대전력밀도값은 20 W/$m^3$이었다. 이러한 결과로부터 환원전극의 DO 농도는 MFC 설계 및 운전시에 중요한 제어인자로 고려해야 될 것으로 판단되었다. 또한 본 연구에서는 직렬연결 MFC의 운전 시, 일부 MFC에서 염의 축적으로 인한 전위역전 현상이 발생하여 전체 전기발생량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 전기생산량을 높이기 위하여 MFC를 직렬로 연결하는 것보다 병렬로 연결하는 것이 보다 타당한 것으로 사료되었다.