비정질 실리카겔은 Si와 O로 이루어진 가장 간단한 화합물로서, 표면에 다양한 구조의 물과 수산기, 그리고 합성과정에서 형성된 유기 리간드(ligand)를 함유하고 있어, 지권, 수권, 그리고 생물권의 상호작용을 이해하는 모델 시스템으로서 의미를 갖는다. 본 연구에서는 $^{17}O$ NMR 분광분석을 통해 비정질 실리카겔의 Si-O-Si와 Si-OH 산소 원자환경의 차이를 규명하고자 하였다. 이를 위해 $SiCl_4$의 수화반응을 통해 $^{17}O$이 집적된 비정질 실리카겔을 합성하였다. $^1H$과 $^{29}Si$ NMR 분광분석 결과, 비정질 실리카겔 표면에는 다양한 수소결합 세기를 가진 물과 수산기 이외에, Si-$O{\cdots}R$ 형태의 유기 리간드가 존재함을 확인하였다. 이와 같은 유기 리간드는 에탄올 또는 증류수를 이용해 비정질 실리카겔을 초음파 세척함으로써 상당부분 제거 가능하다. $^{17}O$ NMR 분광분석 결과, 짧은 펄스 길이($0.175{\mu}s$)를 이용한 $^{17}O$ NMR 스펙트럼에서 Si-O-Si와 Si-OH 산소원자 환경이 거의 구분되지 않고 나타나는 반면, 특정 실험조건($2{\mu}s$ 펄스길이)의 $^{17}O$ NMR 스펙트럼에서는 약 0 ppm에서 빠른 동역학적 특성을 가지는 Si-OH로 추정되는 피크가 관찰되었다. 이 피크는 비정질 실리카겔 표면의 유기 리간드가 제거됨에 따라 더 뚜렷하게 관찰되며, 이는 유기 리간드와 비정질 실리카의 산소원자 사이의 상호작용이 존재함을 지시한다. 이와 같은 상호작용은 비정질 실리카겔 표면의 수산기의 원자구조에 대한 정보를 제공하며, 이를 통해 규산염 지구물질의 탈수반응 기작에 대한 이해를 고양시킬 수 있다. 따라서 궁극적으로 지구물질의 탈수반응에 기인하여 일어나는 섭입대의 중간깊이(약 70~300 km)에서 일어나는 지진의 미시적인 원인에 대한 실마리를 제시할 것으로 기대된다.
본 연구는 최근 방사능 물질의 위험성에 대한 관심이 커지며 원전사고 등의 대규모 인명 피해와 위험지역 선정 등의 이유로 인체의 방사능 안전성에 대한 관심이 커지면서 요구되는 실내 건축용 마감재에 대한 것이다. 일상에서 방사능에 노출되는 여러 가능성 중 실내 공기 중 라돈가스에 대한 관심이 커지면서 라돈가스 흡착형 경화체에 대한 기초연구 자료를 제시한다. 본 연구에 흡착재로 활용된 재료는 규조토와 실리카겔로, 천연 흡착재인 규조토와 인공 흡착재인 실리카겔의 기초 성능 및 흡착 성능을 평가하였다. 향후 실내 공기 중 라돈가스 농도 저감에 대한 정밀한 추가 실험에 대한 연구결과가 필요할 것으로 예상되고, 실험결과에 따른 인공 흡착재인 실리카겔의 라돈가스 흡착 가능성을 기대한다.
This work introduces a simple one-reactor adsorption desalination system that harnesses low temperature heat sources (solar energy, waste heat), which has been experimentally studied to elicit the most suitable design parameters and operating conditions. The design process of the system was divided into three parts to reflect the operating principle of desalination technology with application of adsorption processes. First, the evaporator for the vaporization of saline water was designed, then the reactor for the adsorption and release of the steam, followed by the condenser for condensation of the fresh water. The specific water yield is measured experimentally with respect to the time while controlling parameters such as heat source temperatures, coolant temperatures, system switching and half-cycle operational times. The present system well demonstrates the applicability of silica gel in relation to adsorption technologies that utilize low temperature heat sources ranging from 60 to $80^{\circ}C$, such as solar energy and waste heat.
상업적으로 생산되는 조미김의 흡습특성을 조사하기 위하여 조미김과 2종의 흡습제 (silica gel, zeolite)의 등온흡습곡선을 30, 40, 5$0^{\circ}C$에서 포화염용액을 사용하여 측정하였다. 실험온도 및 상대습도 범위내에서 평형수분함량에 도달하는데 조미김은 4~6시간, silica gel은 20~25시간, zeolite는 43~46시간이 소요되었다. 조미김과 흡습제의 등온흡습곡선은 모두 전형적인 sigmoid형 곡선을 나타냈다. BET식을 활용하여 구한 단분자층 수분함량은 조미김이 각 온도(30, 40, 5$0^{\circ}C$)에서 5.26, 4.46, 3.49% (d.b.)이었고, silica gel은 17.32, 15.24, 12.89% (d.b.), 그리고 zeolite가 16.87, 14.92, 14.33%(d.b.)로서 조미김에 비해 흡습제가 높은 범위의 단분자층 수분함량을 나타냈다. 또한 단분자층 수분함량은 온도가 증가함에 따라 실험온도 범위 내에서 직선적으로 감소함이 발견되었다 포장재의 투습도 역시 온도의 영향을 받음을 알 수 있었는데, 조미김 포장재의 투습계수의 온도의존성은 Arrhenius식으로 표시할 수 있었다.
CuCl nanocrystallites dispersed nonlinear optical silica and borosilicate glasses were fabricated by sol-gel process. CuCl powder was dissolved in TEOS(Si(OC2H5)4) and TMB((CH3O)3B), precursors of silica and borosilicate glasses, with ethanol, water and HCl, and precipitated through the heat treatment in the matrix glass. The optical properties of CuCl doped glasses were measured using the spectrophotometer at room temperature and low temperature(77K); Z1, 2 and Z3 exciton peaks from the absorption spectra, were observed at about 370 nm and 380 nm, respectively. The average radius of nanocrystallites, calculated from the blue shift of Z3 excitons, was measured according to annealing temperature and time. The precipitation temperature of CuCl nanocrystallites was decreased when boron was added to silica glass. Increase of annealing temperature and time made average radius of nanocrystallites saturated about 2 nm.
수용성 형태로 존재하는 융합 페리틴을 정제함에 있어서 실리카 분말을 이용한 전처리 공정은 전체 정제 공정효율 증가에 기여하였다. 전처리 공정을 통해 정제된 융합 페리틴의 순도를 높이기 위해 젤 여과 크로마토그래피를 통해 보다 정제된 응합 페리틴을 얻을 수 있었다. 이렇게 정제된 융합 페리틴의 철분결합능력을 분석해본결과 320 moles $F_{H}+F_{L}$ mole로 활성이 우수함을 알 수 있었으며, 분자량 분석을 통해 융합페리틴(40 k dalton)은 trimer와 monomer형태로 존재함을 확인할 수 있었다
Deoxynivalenol producing isolates of Fusarium Graminearum R 6576 was grown on rice for 25 days at 19,25 and $28^{\circ}C$. Maximum production of deoxynivalenol(DON) by Fusarium graminearum R 6575 occurred at $28^{\circ}C$ and 20 days. Maximum concentration of 940 ppm DON were obtained after 20 days at an initial moisture content of 40%. A DON derivative, 15-acetyl-DON (15-ADON), was also found at concentrations of 150~300ppm after 5~10 days. Crude culture extracts were purified by water-saturated silica gel column chromatography which selectivity extracted DON when methylene chloride was as the mobile phase. Purity of crystallized DON was verified by thin layer and high performance liquid chromatography. Also this method was advantage method or production of DON and require little organic sorbent than the other methods.
본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 감쇄기 개발에 대한 기초적인 연구를 하였다. 기계 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체할 수 있는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초연구를 수행하여 감쇄기 설계와 실용화에 적용하고자 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였고, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 실험적으로 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 감쇄량과 효율을 작동 유체에 대하여 각각 구하여 유효한 감쇄 효과를 입증하여 설계에 반영할 수 있게 되었다. 또한 압축해제에 걸리는 시간을 조사하여 기존의 유압 감쇄기와 비교한 결과 본 논문에서 제안된 감쇄기의 기능이 우수함이 입증되었다.
For application of a yellow pigment as food additives, stability of a water-soluble yellow pigment from Bacillus sp. PY123 was investigated. The yellow pigment from Bacillus sp. PY123 was purified with pH treatment, activated carbon and silica gel column chromatography. The partial purified yellow pigment appeared only one spot on silica gel TLC after 12 evaporation and under irradiation of UV 253nm at dark room. Rf value of the pigment was measured at 0.04 and 0.12 with development of a solvent mixture (Butanol : Acetic acid : water = 4 :1:5) and a solvent mixture (Isopropanol : Ammonia : Water = 9 :1: 2), respectively, The partial purified pigment appeared a white fluorescence under UV365nm irradiation. The partial purified yellow pigment had a main peak and a minor peak on HPLC using 20mM phosphate buffer(pH 7.0) at 1ml/min flow rate. The partial purified pigment was stable at heat treatment, acidic pH, oxide-reductants and surfactants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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