• Title/Summary/Keyword: Reaction rate constant

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Kimchi Quality Kinetics during Isothermal and Nonisothermal Fermentation Conditions

  • Kim, Myung-Hwan;Chang, Moon-Jeong
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제4권4호
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    • pp.246-250
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    • 1999
  • This study was conducted to develop the fermentation kinetic modeling for the prediction of pH and acidity changes in kimchi at isothermal and nonisothermal fermentation temperatures(0~15$^{\circ}C$) and salt concentrations(1.5~4.0%) using the traditional two-step method and alternative one-step method. The calculations of the two-step method of pH and acidity change during fermentation followed the pattern of the first order and zero order, respectively. The reaction rate constant of pH by the first order was increased from 0.008 {TEX}$day^{-1}${/TEX} to 0.017 {TEX}$day^{-1}${/TEX} by increasing the temperature from $0^{\circ}C$ to 15$^{\circ}C$ at 2.75% of salt concentration, and was decreased from 0.013 {TEX}$day^{-1}${/TEX} to 0.010 {TEX}$day^{-1}${/TEX} by increasing the salt concentration from 1.5% to 4.0% at 5$^{\circ}C$. For the pH and acidity of Kimchi, the zero order had a higher correlation than the first order to the estimate of the kinetics parameters by the one-step method. The {TEX}$E_{a}${/TEX} ranges of pH and acidity were 61.057~66.086 and 62.417~68.772 kJ/mole with different temperatures and salt concentrations. This one-step method had smaller and more realistic estimates of error(p〈0.05). The effective temperatures, {TEX}$T_{eff}${/TEX}, with 0~15$^{\circ}C$ of square function type of 12 hr intervals were 12.85, 11.48 and 12.46$^{\circ}C$ as increasing the salt concentration, 1.50, 2.75 and 4.00%, respectively. The {TEX}$T_{eff}${/TEX} were higher values than the mean temperature(7.5$^{\circ}C$).

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리튬이온전직용 카본계부극재료의 충방전 특성 (Charge-Discharge Characteristics of Carbonaceous Materials for a Negative Electrode in Lithium-Ion Batteries)

  • 김정식;박영태;김상열;장영철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.69-74
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    • 1999
  • 흑연 및 카본계 재료는 층상구조 내부로 리튬이온을 가역적으로 intercalation /deintercalation시킬 수 있는 특성을 지니고 있다. 리튬이온이 intercalation된 카본의 전기화학적 퍼텐셜은 리튬금속에 가까운 값이므로, 리튬이온전지의 부극용 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 petroleum pitch를 열분해시킨 후, 700~$1300^{\circ}C$의 서로 다른 온도에서 각각 3시간 동안 열처리한 카본을 사용하였다. XRD 측정 결과, 카본의 결정성은 열처리 온도와 함께 증가하였다. 충방전 특성 시험 및 전해질과 카본전극 표면 사이의 계면 반응특성은 각각 0.1C의 속도로 정전류법에 의한 충방전 시험과 순환전압전류법(CV)에 의해 평가하였으며, 열처리 온도와 충방전 횟수에 따른 용량과의 관계에 대하여 논의하였다. 가역용량(reversible capacity)은 열처리 온도가 증가함에 따라 $1000^{\circ}C$까지는 증가하지만, 그 이상의 온도에서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 향상되었다.

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아르기닌 또는 인산일수소나트륨이 수용액중에서 오메프라졸의 안정성에 미치는 영향 비교 (Effect of Arginine or Sodium Phosphate Dibasic on the Stability of Omeprazole in Aqueous Solution)

  • 심창구;한용해;우종수;이창현
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제23권4호
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    • pp.225-229
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    • 1993
  • The stability of omeprazole in the aqueous solutions containing arginine or sodium phosphate dibasic(SPD) was examined at 30, 40 and $50^{\circ}C$. Arginine or anhydrous SPD was added to omeprazoie solution ($200{\mu}g/\;ml$ in distilled water) to yield $100{\mu}g/\;ml$ concentration of each. Then, the solution was kept at 30, 40 or $50^{\circ}C$ for 90 hrs. Aliquots of the solution were withdrawn at specified time intervals and assayed by HPLC for intact omeprazole. The remaining percentage-time curves revealed that omeprazole was degraded rapidly as funtions of time and temperature following pseudo first-order kinetics. The rate constant in the SPD solution was much higher than in the arginine solution. In other words. the degradation half-lives of omeprazole at $30^{\circ}C$, for example, was 148 and 76 hr in arginine and SPD solutions respectively. The initial pH of the solution containing $100{\mu}g/\;ml$ of arginine or SPD was 9.7 or 8.7, respectively. Since omeprazole is more stable as the pH of its solution becomes more alkaline, the longer half-life of omeprazole in arginine solution could be explained by the more alkaline characteristics of arginine than SPD in the solution. The activation energy necessary for the degradation reaction was almost identical in both solutions, indicating similar degradation mechanisms of omeprazole in the solutions. In conclusion, omprazole was more stable in the presence of arginine than of SPD.

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결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Quality and Crack Healing Characteristics of Repair Mortar Containing Self-Healing Solid Capsules of Crystal Growth Type)

  • 오성록;김철규;남은준;최연왕
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.59-66
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    • 2020
  • 본 연구에서는 보수 모르타르와 직접 혼합 가능한 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 제조하였으며, 자기치유 고상캡슐이 혼합된 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. 정수위 투수시험에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

헥사메틸렌테트라민 농도에 따른 수산화니켈 입자의 특성 분석 및 의사커패시터 응용 (The Effects of Hexamethylenetetramine Concentration on the Structural and Electrochemical Performances of Ni(OH)2 Powder for Pseudocapacitor Applications)

  • 김동연;정영민;백성호;손인준
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.231-236
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    • 2019
  • Ni hydroxides ($Ni(OH)_2$) are synthesized on Ni foam by varying the hexamethylenetetramine (HMT) concentration using an electrodeposition process for pseudocapacitor (PC) applications. In addition, the effects of HMT concentration on the $Ni(OH)_2$ structure and the electrochemical properties of the PCs are investigated. HMT is the source of amine-based $OH^-$ in the solution; thus, the growth rate and morphological structure of $Ni(OH)_2$ are influenced by HMT concentration. When $Ni(OH)_2$ is electrodeposited at a constant voltage mode of -0.85 V vs. Ag/AgCl, the cathodic current and the number of nucleations are significantly reduced with increasing concentration of HMT from 0 to 10 mM. Therefore, $Ni(OH)_2$ is sparsely formed on the Ni foam with increasing HMT concentration, showing a layered double-hydroxide structure. However, loosely packed $Ni(OH)_2$ grains that are spread on Ni foam maintain a much greater surface area for reaction and result in the effective utilization of the electrode material due to the steric hindrance effect. It is suggested that the $Ni(OH)_2$ electrodes with HMT concentration of 7.5 mM have the maximum specific capacitance (1023 F/g), which is attributed to the facile electrolyte penetration and fast proton exchange via optimized surface areas.

Plasma Electrolytic Oxidation 방식으로 제조된 B Doped TiO2의 표면특성과 광촉매 특성 (Surface Characteristics and Photocatalytic Propertiy of B Doped TiO2 Layer Synthesized by Plasma Electrolytic Oxidation Process)

  • 이종호;이영기;김영직;오한준
    • 한국재료학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.552-561
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    • 2021
  • For the purpose of manufacturing a high efficiency TiO2 photocatalyst, B-doped TiO2 photocatalysts are synthesized using a plasma electrolytic oxidation method in 0.5 M H2SO4 electrolyte with different concentrations of H3BO3 as additive. For the B doped TiO2 layer fabricated from sulfuric electrolyte having a higher concentration of H3BO3 additive, the main XRD peaks of (101) and (200) anatase phase shift gradually toward the lower angle direction, indicating volume expansion of the TiO2 anatase lattice by incorporation of boron, when compared with TiO2 layers formed in sulfuric acid with lower concentration of additive. Moreover, XPS results indicate that the center of the binding energy peak of B1s increases from 191.45 eV to 191.98 eV, which suggests that most of boron atoms are doped interstitially in the TiO2 layer rather than substitutionally. The B doped TiO2 catalyst fabricated in sulfuric electrolyte with 1.0 M H3BO3 exhibits enhanced photocurrent response, and high efficiency and rate constant for dye degradation, which is ascribed to the synergistic effect of the new impurity energy band induced by introducing boron to the interstitial site and the improvement of charge transfer reaction.

타이로신이 풍부한 펩타이드를 사용한 금 나노입자의 손쉬운 합성과 4-니트로페놀의 촉매 환원 응용 (Facile Synthesis of Gold Nanoparticles Using Tyrosine-Rich Peptide and Its Applications to Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol)

  • 허윤미;민경익
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.15-19
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    • 2021
  • 본 연구에서는 타이로신이 풍부한 펩타이드, Tyr-Tyr-Gly-Tyr-Tyr (YYGYY)를 환원제 및 안정화제로 사용하여 구형의 금 나노 입자의 간단한 합성 방법을 연구하였다. 펩타이드로 둘러싸인 구형의 다결정 금 나노 입자는 UV 조사 하에서 펩타이드 및 금속 전구체의 농도를 조절하여 3~15 nm 크기로 합성되었다. 합성된 금 나노 입자의 특성을 확인하기 위하여 투과 전자 현미경(TEM), 자외선-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectroscopy), 주사 투과 전자 현미경 및 에너지 분산 X선 분광법(STEM-EDS), 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR), X선 회절 분석법(XRD)을 사용하여 분석하였다. 또한, 합성된 금 나노입자는 4-니트로페놀의 환원 반응을 통해 7.3 × 10-3 s-1의 반응속도 상수를 갖는 촉매 활성을 확인하였다.

모사해수 조건에서 회분식 실험을 이용한 제강슬래그의 카드뮴 흡착 특성 평가 (Assessment of the Sorption Characteristics of Cadmium onto Steel-making Slag in Simulated Sea Water Using Batch Experiment)

  • 김은협;이성수;이광헌;김용우;박준범;오명학
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.43-50
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국내 해안지역에 존재하는 카드뮴을 산업 폐기물인 제강슬래그를 이용하여 제거하고자, 제강슬래그의 카드뮴 제거 성능을 평가하였다. 이를 위해 회분식 실험으로 등온흡착 실험과 동적흡착 실험을 수행하였다. 등온 흡착 실험을 통해 제강슬래그의 카드뮴 제거는 Langmuir 모델이 Freundlich에 비해 잘 맞음을 확인하였고 최대 흡착량(${\beta}$)을 계산할 수 있었다. 동적흡착 실험결과의 경우, 유사이차 모델을 이용해 해석하였고 카드뮴의 초기농도가 높을수록 평형 흡착량 ($q_e$)은 증가하였고 반응상수 ($k_2$)와 초기반응속도 (h)는 줄어들었다. 모사해수 조건에서 $q_e$는 증류수 조건과 큰 차이가 없었지만 $k_2$와 h는 증류수에 비해 줄어들었다. 또한, 유사이차 모델을 통해 예측된 $q_e$이 등온흡착 실험에서 구한 평형 흡착량 ($C_s$)과 유사해 동적흡착 실험결과로 등온흡착 실험결과를 예측하는 것이 가능함을 확인하였으며 유사이차 모델을 이용해 목표 제거율에 도달하는 반응시간을 계산할 수 있었다.

정수처리용 생물활성탄 공정에서의 인공 사향물질의 제거 특성 (Synthetic Musk Compounds Removal Using Biological Activated Carbon Process in Drinking Water Treatment)

  • 서창동;손희종;염훈식;최동훈;류동춘
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.195-203
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    • 2012
  • 재질별 생물활성탄(BAC) 및 안트라사이트 biofilter에서 EBCT 및 수온변화에 따른 인공사향물질(SMCs) 3종의 생물분해 특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 생물활성탄(BAC) 공정에서 인공사향물질 3종의 제거는 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받으며, EBCT와 수온이 증가할수록 제거능이 증가하였다. 물질에 따른 제거능은 MK가 가장 높았고 다음으로 HHCB, AHTN 순이었다. 또한, 활성탄 재질에 따른 생물활성탄(BAC) 및 안트라사이트 biofilter에서의 인공사향물질 3종의 제거는 석탄계 재질의 BAC에서 생물분해능이 가장 높았고, 다음으로 목탄계, 야자계, 안트라사이트 순으로 조사되었다. 인공사향물질 3종에 대한 생물분해 속도상수($K_{biodeg}$)와 반감기($t_{1/2}$)는 수온이 $5{\sim}25^{\circ}C$일 때 0.0082~0.4452 $min^{-1}$와 1.56~84.51 min이었으며, 수온이 $15^{\circ}C$$25^{\circ}C$로 증가시켰을 때 $5^{\circ}C$에서의 반감기보다 3.1~9.3배 감소되었다.

동전기-펜턴 공정을 이용한 2차원 토양 정화장치에서의 phenanthrene 제거 (Removal of Phenanthrene by Electrokinetic-Fenton Process in a 2-dimensional Soil System)

  • 박지연;김상준;이유진;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권5호
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    • pp.11-17
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    • 2005
  • 본 연구에서는 phenanthrene 오염토양 정회를 위한 동전기-펜턴 공정을 2차원 토양 정화장치에서 실시하여, 중력 및 전기삼투흐름과 관련된 phenanthrene의 제거 특성을 조사하고자 하였다. 100 V의 정전압 조건 하에서 전류는 초기 1,000에서 290 mA까지 감소하였는데, 이는 토양 내 이온들이 전기삼투 및 전기이동에 의해 유출수를 따라 밖으로 배출되어 토양의 저항이 증가하였기 때문이다. 28일의 처리기간 동안 두 개의 음극 전극조로부터 배출되어 음극 탱크에 축적된 총 전기삼투유량은 10,280 mL였으며, 전기삼투유속의 감소는 발생하지 않았다. 실험 종료 후 토양내 의 phenanthrene 잔류량은 양극 부분은 매우 낮았으며 음극으로 갈수록 증가하였다. 이것은 과산화수소를 포함한 전해질 용액이 전기삼투에 의하여 양극에서 음극으로 공급되었기 때문이다. 또한 오염물의 농도는 바닥 부분에서 낮게 나타났으며 토양의 윗부분으로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 이것은 공극의 크기가 큰 토양은 토양업자 표면과 유체간에 모세관 인력이 작으므로 중력에 의한 물의 흐름이 존재하였기 때문이다. 실험 종료 후 토양 내의 대부분의 지점에서 잔류 오염물은 초기 농도의 20% 이하의 값을 나타냈으며, 동전기펜턴 공정에 의한 평균 phenanthrene 제거율은 81.4%였다. 원위치 오염토양 정화기술인 동전기펜턴 공정을 이용함으로써 다른 토양 정화기술의 한계점을 극복하고 효과적으로 오염토양을 정화할 수 있을 것으로 기대된다.