Seo, Yu-Ri;Kim, Jin-Woo;Hoon, Seonwoo;Kim, Jangho;Chung, Jong Hoon;Lim, Ki-Taek
Journal of Biosystems Engineering
/
v.43
no.1
/
pp.59-71
/
2018
Purpose: Cellulose nanocrystals (CNCs) are natural polymers that have been promoted as a next generation of new, sustainable materials. CNCs are invaluable as reinforcing materials for composites because they can impart improved mechanical, chemical, and thermal properties and they are biodegradable. The purpose of this review is to provide researchers with information that can assist in the application of CNCs extracted from waste agricultural byproducts (e.g. rice husks, corncobs, pineapple leaves). Methods & Results: This paper presents the unique characteristics of CNCs based on agricultural byproducts, and lists processing methods for manufacturing CNCs from agricultural byproducts. Various mechanical treatments (microfluidization and homogenization) and chemical treatments (alkali treatment, bleaching and hydrolysis) can be performed in order to generate nanocellulose. CNC-based composite properties and various applications are also discussed. Conclusions: CNC-based composites from agricultural byproducts can be combined to meet end-use applications such as sensors, batteries, films, food packaging, and 3D printing by utilizing their properties. The review discusses applications in food engineering, biological engineering, and cellulose-based hydrogels.
"Cat's eye"-shaped $[^{57}Co]CoO@SiO_2$ core-shell nanostructure was prepared by the reverse microemulsion method combined with radioisotope technique to investigate a potential imaging agent for a single photon emission computed tomography (SPECT) in nuclear medicine. The core cobalt oxide nanorods were obtained by thermal decomposition of $Co-(oleate)_2$ precursor from radio isotope Co-57 containing cobalt chloride and sodium oleate. The $SiO_2$ coating on the surface of the core cobalt oxide nanorods was produced by hydrolysis and a condensation reaction of tetraethylorthosilicate (TEOS) in the water phase of the reverse microemulsion system. In vivo test, micro SPECT image was acquired with nude mice after 30 min of intravenous injection of $[^{57}Co]CoO@SiO_2$ core-shell nanostructure.
Some pretreatment methods have been proposed to enhance the biodegradability and to shorten the hydrolysis reaction time. By means of efficient pretreatment the suspended solids (SS) can be made of better accessible for the anaerobic bacteria. There are several ways how this can be accomplished, which include biological, mechanical, thermal, and chemical methods. For the sludge solubilization using the cavitation phenomenon, we have tried to develop a pretreatment process consisted of a reactor and pumps. The objectives of this study were to develop a advanced wastewater treatment consisted of IABR and the cavitation with PGA. The most effective removal for organic matter and nutrients were occured when both cavitation pretreatment and ${\gamma}$-PGA were applied at the IABR process. Only small portion of ${\gamma}$-PGA at a rate of 1.38mg/L, was enough to improve sedimentation ability, SS removal efficiencies, and sludge volume reduction. After the sludge solubilization by the cavitation, SCOD increased to 193% and SS decreased to 36%. The removal ratio of BOD was 94.5%, T-N removal ratio was 85.5% and T-P removal ratio was 84.9%. The combination process of the IABR with the cavitation and PGA addition seems to be very effective alternative wastewater treatment process.
Waste activated sludge (WAS) was thermally pretreated to enhance hydrolysis and ultimately methane yield. Batch and semi-continuous anaerobic digestion were conducted to evaluate the performance of methane fermentation of the hydrolyzed sludge and to investigate the kinetics of sludge fermentation. Thermal pretreatment remarkably enhanced digestion performances particularly the methane fermentation with three times more methane production than before the pretreatment. Gas production and kinetic parameters in the semi-continuous anaerobic digestion were estimated using Chen Hashimoto model. The model simulation fitted well the experimental results and the model was shown to be suitable for evaluating the effects of disintegration of WAS in anaerobic digestion. Three parameters ($B_o$, K, and ${\mu}_m$) determined by model simulation were $0.0807L-CH_4/g-VS$, 0.453 and $0.154d^{-1}$ for control sludge, and $0.253L-CH_4/g-VS$, 0.835 and $0.218d^{-1}$ for thermally pretreated sludge, respectively.
Several monomeric benzilidene anhydrides (2a~d) haying n-alkyloxy groups with various n-alkyl chain lengths were prepared by Stobbe condensation of diethyl succinate with 4-(n-alkyloxy)benzaldehyde (1a,b) followed by hydrolysis by the succinates and cyclodehydration of the benzilidenated succinic acids. Configurational isomerism of the monomer was investigated by spectroscopic means. It was found that monomers (2a~d) exist in (Z,Z)-isomeric structure. Polymerization was carried out in bulk at 150~$210^{\circ}C$ range in nitrogen flow. The chemical structure and thermal properties of the polymers were characterized by spectroscopic means, TGA and DSC. Their properties highly depended on their chemical structures in accordance with a side chain length.
ZnO pillared saponite was synthesized via a microwave hydrolysis method. To enhance interfacial compatibility between zinc oxide (ZnO) pillared saponite and poly lactic acid (PLA), ZnO pillared organic saponite was prepared by intercalation modification of cetyltrimethylammonium bromide. Moreover, PLA/ZnO pillared organic saponite nanocomposites were prepared by melting processing. The microstructure analysis of PLA/ZnO pillared organic saponite nanocomposites showed that ZnO pillared organic saponite was exfoliated and homogeneouslydispersed in PLA matrix. The property results showed that ZnO pillared organic saponite improved the mechanical properties and thermal stabilities of PLA/ZnO pillared organic saponite nanocomposites. Differential scanning calorimetry (DSC) demonstrated that ZnO pillared organic saponite restrained the appearance of cold crystallization, lowered the glass transition temperature and melting temperature of PLA, and improved the crystallinity of PLA. The results demonstrated that ZnO pillared organic saponite had a good interfacial compatibility and heterogeneous nucleation effect in PLA matrix, and also played an active role in accelerating the crystallization process of PLA.
A $ZrO_2$ coating solution containing $ZrO_2$ photo-catalysis, which is transparent in visible light, was prepared by the hydrolysis of alkoxide, and thin films on the $SiO_2$ glass substrate were formed in a dipcoating method. These thin films were heat-treated at temperatures ranging from $250^{\circ}C-800^{\circ}C$ and their characteristics were subjected to thermal analysis, XRD, spectrometry, SEM, EDS, contact angle measurement, and AFM. Tetragonal $ZrO_2$ phase was found in the thin film heat treated at $450^{\circ}C$, and anatase $TiO_2$ phase was detected in the thin film heat-treated at $600^{\circ}C$ and above. The thickness of the films was approximately 300 nm, and the roughness was 0.66 nm. Thus, the film properties are excellent. The films are super hydrophilic with a contact angle of $4.0^{\circ}$; moreover, they have self-cleaning effect due to the photo catalytic property of anatase $TiO_2$.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
/
2006.06a
/
pp.232-233
/
2006
In recent years the interest in organic/inorganic hybrid materials has increased at a fast rate. Nano organic-inorganic hybrid composites have shown advantages for preparing hard coating layers. Especially, nano hybrid composite has low environmental pollution. It has high transparency, hardness, toughness, thermal dissociation temperature, hydrophobicity by using nano sized inorganic material. There are many ways in which these materials may be synthesized, a typical one being the use of silica and silanes using the sol-gel process. The structure of sol-gel silica evolves as a result of these successive hydrolysis and condensation reactions and the subsequent drying and curing. The sol-gel reactions are catalyzed by acids and produce silica sol solutions. The silica sol grows until they reach a size where a gel transition occurs and a solid-like gel is formed. Colloidal silica(CS)/silane sol solutions were synthesized in variation with parameters such as different acidity and reaction time. In order to understand their physical and chemical properties, sol-gel coating films were fabricated on glass. From all sol-gel solutions, seasoning effect of sol-gel coating layer on glass was observed.
The preparation of nanocrystalline hematite, ${\alpha}-Fe_2O_3$, paricles and their surface coating with silica layers are described. The hematite particles with the size of 30~60 nm are firstly prepared by thermal decomposition of trinuclear acetate-hydroxo iron (III) nitrate complex, $[Fe_3$(OCOCH_3)_7$OH${\cdot}$2H_2O]NO_3$, at $400^{\circ}C$. Subsequently the hematite surfaces are coated with siliva layers by a controlled hydrolysis and condensation reaction of TEOS with varying the TEOS concentration and pH. Monodispersed and spherical $SiO_2-coatedFe_2O_3$ particles with the average particle diameter of ~90 nm and extremely narrow size distribution can be obtained at the pH of 11 and the TEOS concentration of 0.68M, which are found to be the optimum conditions in the present study in achieving the homogeneous deposition of silica layers on hematite surfaces. Diffuse reflectance UV-Vis spectra reveal that the characteristic optical reflectance of ${\alpha}-Fe_2O_3$ particles is preserved almost constant even after coating the surfaces, suggesting that the $SiO_2$ layers can be regarded as protecting layers without degrading the optical properties of hematite particles.
Theoretical calculations on the stabilization energies of framework atoms in hydrolyses Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A were made using some potential energy functions and optimization program. The protons which are produced by hydrolysis of $[Co(H_2O)_n]^{2+}$ ion in large cavity showed a tendency to attack the framework oxygen atom O(1) preferentially, and the oxygen atom O(4) within OH- ion was coordinated at Al atom. The weakness of bonds between T(Si, Al) and oxygen by attack of proton and too large coordination number around small aluminum atom will make the framework of Co(Ⅱ)-exchanged zeolite A more unstable. The stabilization energy of $Co_4Na_4$-A framework (- 361.57 kcal/mol) was less than that of thermally stable zeolite A($Na_{12-}$A: - 419.68 kcal/mol) and greater than that of extremely unstable Ba(Ⅱ)-exchanged zeolite A($Ba_{6-}$A: - 324.01 kcal/mol). All the data of powder X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopy of Co(Ⅱ)-exchanged zeolite A showed the evidence of instability of its framework in agreement with the theoretical calculation. Three different groups of water molecules are found in hydrated Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A; W(Ⅰ) group of water molecules having only hydrogen-bonds, W(Ⅱ) group water coordinated to $Na^+$ ion, ans W(Ⅲ) group water coordinated to Co(Ⅱ) ion. The averaged interaction energy of each water group shows the decreasing order of W(Ⅲ)>W(Ⅱ)>W(Ⅰ).
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.