The Fe-treated CNT/$TiO_2$ photocatalysts mixed with anatase and rutile phase have been developed for the decomposition of non-biodegradable different organic dyes like methylene blue (MB), rhodamine B (Rh.B), and methyl orange (MO) in two conditions as ultraviolet and visible light respectively. The results indicate that all the Fe-CNT/$TiO_2$ composites proved to be more efficient photocatalysts since degradation of MB at higher reaction rates, tthe decomposition rate of different dyes increases with an increase of $Fe^{3+}$ concentration in composites the highest rate of decomposition of different dyes was noted under UV irradiation. These results can indicate that the large CNT network is facilitate the electron transfer and strongly adsorb dye molecules on the texted photocatalysts, iron is reactive in the photo-Fenton process resulting in high production of OH radicals and also high activity of the photocatalyst. And Fe particles can generate more photoinduced electrons to conduction band of $TiO_2$ under visible light irradiation. The composites of Fe-CNT/$TiO_2$ photocatalysts synthesized by a sol-gel method were characterized by BET, TEM, SEM, XRD and EDX.
In this study, a metal-organic framework (MOF) material $NH_2$-MIL-101(Fe) was synthesized using the solvothermal method, and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), UV-visible spectrophotometry, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), and surface area measurements. The XRD pattern of the synthesized $NH_2$-MIL-101(Fe) was similar to the previously reported patterns of MIL-101 type materials, which indicated the successful synthesis of $NH_2$-MIL-101(Fe). The FT-IR spectrum showed the molecular structure and functional groups of the synthesized $NH_2$-MIL-101(Fe). The UV-visible absorbance spectrum indicated that the synthesized material could be activated as a photocatalyst under visible light irradiation. FE-SEM and TEM images showed the formation of hexagonal microspindle structures in the synthesized $NH_2$-MIL-101(Fe). Furthermore, the EDS spectrum indicated that the synthesized material consisted of Fe, N, O, and C elements. The synthesized $NH_2$-MIL-101(Fe) was then employed as an adsorbent and photocatalyst for the removal of Indigo carmine and Rhodamine B from aqueous solutions. The initial 30 min of adsorption for Indigo carmine and Rhodamine B without light irradiation achieved removal efficiencies of 83.6% and 70.7%, respectively. The removal efficiencies thereafter gradually increased with visible light irradiation for 180 min, and the overall removal efficiencies for Indigo carmine and Rhodamine B were 94.2% and 83.5%, respectively. These results indicate that the synthesized MOF material can be effectively applied as an adsorbent and photocatalyst for the removal of dyes.
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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제10권S_3호
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pp.149-155
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2001
In recent years, rapid technological advances in the textile and dyeing industry have yielded benefits to society but have also generated new and significant environmental problems. The treatment alternatives applicable for the removal of color vary, depending upon the type of dye wastewater Advanced oxidation processes are considered to provide more permanent merits. One of these oxidation treatments attracting much attention is photocatalytic oxidation, which uses TiO$_2$ due to its non-toxic, insoluble liquid as well as a highly reactive nature under UV irradiation. This study sets out to demonstrate the effect of photocatalyst dosage, dye concentrations, pH and light intensity on color removal efficiency under aerobic conditions. The results of this study show Rhodamine B(RhB) was not decolorized when a dye solution was exposed only to air or treated by TiO$_2$ only In the presence of both TiO$_2$ and UV light, however, the presence of RhB decreased up to 95 % within 60minutes. The more addition TiO$_2$ and the more diluted dye solution, showed a higher removal rate.
CdSe-Mn nanocomposites were synthesized using a microwave method with sodium sulfite (Na2SO3), selenium (Se), cadmium sulfate octahydrate (3CdSO4·8H2O), ammonia solution (NH3·H2O), and manganese (II) sulfate monohydrate (MnSO4·H2O). We obtained CdSe-Mn-C60 nanocomposites by calcining CdSe-Mn nanocomposites and fullerene (C60) in an electric furnace at 700 ℃ for 2 h. X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy were used to characterize the crystal structures, lattice vibrations, and surface morphologies of the products, respectively. The photocatalytic activities of the CdSe-Mn-C60 nanocomposites were investigated based on the photocatalytic degradations of organic dyes such as BG, MB, MO, and RhB under ultraviolet (UV) irradiation at 254 nm. UV-visible spectrophotometry was used to confirm the degradation process.
$Cd_{0.5}Zn_{0.5}S/ZnO$ 형태의 복합체 광촉매를 침전법으로 제조하였고, 이들 화합물의 특성을 XRD, UV-vis DRS, PL 및 FE-SEM 등을 이용하여 조사하였다. 그리고 가시광선 조사 하에서의 로다민 B 분해반응에 대한 광촉매로서의 활성을 조사하였다. ZnO와는 달리 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S/ZnO$는 자외선 뿐만 아니라 가시광선 영역의 빛도 효율적으로 흡수하며 특히 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S$의 함량 증가에 따라 가시광선 영역의 빛에 대한 흡광도도 증가하였다. 또한 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S/ZnO$에 있어서 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S$의 함량이 증가할수록 최종 입자들의 크기가 작아지고 그 결과 비 표면적이 증가하였다. 로다민 B의 광분해 반응에 있어서는 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S$ 함량이 높은 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S/ZnO$ 촉매일수록 상대적으로 높은 광촉매 활성을 보여주었다. 그러므로 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S/ZnO$ 광촉매의 활성에 있어서는 촉매의 흡착능력 뿐만 아니라 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}S$와 ZnO 사이의 heterojunction 효과도 중요하게 작용하는 것으로 보인다.
본 연구에서는 위생적인 고춧가루 및 고추장 소스의 효과적인 살균방법을 확립하기 위한 기반 연구로서 감마선, 자외선 조사를 이용한 비가열 살균 및 스팀을 이용한 직,간접 가열살균에 의한 미생물 저감화 효과에 대한 세부 고찰을 실시하였다. 실험 결과 호기성 총균 및 내열성균이 10 kGy 선량 감마선 조사에서는 각각 5-6 log CFU/g, 방사조도 12 mW/㎠ 자외선 조사는 1 log CFU/g 내외, 그리고 120℃, 40 s 스팀가열 살균시는 2 log CFU/g 내외의 감균 효과를 나타내었다. 스팀 가열살균 방법은 감마선 조사 대비 사멸효과는 떨어지지만 2 log CFU/g의 유효적인(p<0.05) 미생물 저감화 효과를 나타내므로 가열온도 및 처리시간 등의 살균공정 조건을 최적화하면 살균효과, 상업적 설비, 처리비용 및 소비자 선호도 등을 종합 검토시 색상 품질 손상 없이 효과적으로 고춧가루내 바실루스 계통의 내열성균을 제어할 수 있는 방법으로 사료된다. 또한 120℃ 스팀 순간 가열살균시 흑후추 분말은 4 log CFU/g, 양파 분말은 2 log CFU/g, 그리고 마늘 분말은 1 log CFU/g 내외의 호기성 총균이 감소하여 다양한 향신야채 건조분말의 미생물 제어에도 유효한 방법으로 판명되었다. 그리고 고추장 용액 경우도 고온 순간 가열방식인 HTST 적용시 110℃에서 부터 호기성 총균수가 무처리 5 log CFU/g에서 2.26 CFU/g로 효과적으로 감소하기 시작하여, 121℃ 처리에서는 상업적 멸균상태로 나타나 고춧가루 및 고추장을 함유한 매운맛 소스의 효과적인 살균방법으로 판명되었다.
녹즙은 가열살균공정을 거치지 않기 때문에 유통기한이 매우 짧아 비가열 살균기술 중의 하나인 UV 살균처리 방법을 이용하여 신립초 및 케일 녹즙을 제조한 후 저장기간에 따른 미생물학적 및 이화학적 변화를 측정하였다. 신립초 및 케일의 착즙 직후 총 균수는 각각 $3.2{\times}10^5\;CFU/mL$ 및 $7.0{\times}10^4\;CFU/mL$의 균수를 보였으나 UV 처리를 한 경우에는 처리직후 각각 $3.6{\times}10^3{\sim}9.7{\times}10^3\;CFU/mL$ 및 $3.7{\times}10^3{\sim}2.7{\times}10^4\;CFU/mL$로 대조군에 비하여 약 1~2 log cycle의 미생물 감소를 보였으며 저장기간 내내 대조군에 비하여 낮은 균수를 유지하였다. 대장균군수의 경우도 UV 처리군이 대조군과는 유의적이 차이를 보였으며 유속이 적을수록 대장균수 사멸효과가 큰 것으로 나타났다. 색상의 변화는 신립초 및 케일 녹즙에의 UV 처리 시 명도 및 황색도는 증가하고 적색도는 감소하였으나 대조군과 큰 차이는 아닌 것으로 나타났다. 신립초 및 케일 녹즙 내 ascorbic acid의 함량은 유속과 무관하게 UV 조사 및 저장에 의해 감소하는 경향이었으며 flavonoid 함량은 대조군 및 UV 처리군 모두 저장하는 동안 특정한 경향을 나타내지는 않는 것으로 나타났다. 종합적 기호도는 제조직후 대조군과 UV 처리군 간에 큰 차이는 없었으나 저장 3일차에는 대조군보다는 UV 처리군이 높은 기호도를 보이는 것으로 나타나 UV 처리를 하여도 녹즙의 향미와 색 등에 문제가 없음을 알 수 있었다. 이상의 결과들을 종합하여 보면 녹즙에의 UV 처리 시 ascorbic acid와 색상 등의 약간의 변화는 가져오지만 녹즙 내 존재하는 미생물수를 크게 줄일 수 있어 저장기간을 연장시킬 수 있고 기호도 면에서도 문제가 없으므로 녹즙의 저장성 연장을 위한 비가열 살균방법으로 UV 처리도 가능할 것으로 사료되었다.
SOS response is a conserved response to DNA damage in prokaryotes and is negatively regulated by LexA protein, which recognizes specifically an "SOS-box" motif present in the promoter region of SOS genes. Myxococcus xanthus DK1622 possesses a lexA gene, and while the deletion of lexA had no significant effect on either bacterial morphology, UV-C resistance, or sporulation, it did delay growth. UV-C radiation resulted in 651 upregulated genes in M. xanthus, including the typical SOS genes lexA, recA, uvrA, recN and so on, mostly enriched in the pathways of DNA replication and repair, secondary metabolism, and signal transduction. The UV-irradiated lexA mutant also showed the induced expression of SOS genes and these SOS genes enriched into a similar pathway profile to that of wild-type strain. Without irradiation treatment, the absence of LexA enhanced the expression of 122 genes that were not enriched in any pathway. Further analysis of the promoter sequence revealed that in the 122 genes, only the promoters of recA2, lexA and an operon composed of three genes (pafB, pafC and cyaA) had SOS box sequence to which the LexA protein is bound directly. These results update our current understanding of SOS response in M. xanthus and show that UV induces more genes involved in secondary metabolism and signal transduction in addition to DNA replication and repair; and while the canonical LexA-dependent regulation on SOS response has shrunk, only 5 SOS genes are directly repressed by LexA.
본 연구는 표고버섯에 많이 함유된 ergosterol을 비타민 D로 전환시킨 표고버섯 분말을 메밀 냉면에 첨가함으로써 우리 국민의 골격 건강에 도움을 줄 수 있는 건강편의식을 개발하기 위한 것이다. 표고버섯 분말의 활용성을 조사하기 위하여 제조한 냉면의 종류는 기본 메밀 냉면 외에 3% 표고버섯분말 첨가냉면, 5% 표고버섯분말 및 해조칼슘 첨가 냉면, 3% 표고버섯 분말 및 해조칼슘 첨가 냉면 등 총 5종이었다. 표고버섯 분말은 총 반죽 무게의 3%와 5% 수준으로 첨가하였고, 해조칼슘의 첨가량은 냉면 1회 분량 당 1.4g의 칼슘이 함유되도록 하였다. 냉면의 질감에 대한 기계적 측정 결과, 버섯분말 혹은 해조칼슘 첨가로 인해 조리면의 경도, 응집성, 검성 및 탄력성 등은 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 접착성은 3% 버섯분말첨가 냉면에서만 약하게 나타났으며, 씸힘성은 특히 해조칼슘에 의해 유의적으로 감소하였고 버섯분말 첨가량이 증가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. 냉면의 색도는 버섯분말 첨가로 농도와 황색도가 낮아진 반면 해조칼슘은 이를 보완하는 경향을 나타냈으며, 생면에 비해 조리면에서 L값은 높아진 반면, a, b 값은 모두 감소하였다. 조리면의 농도는 기존 메밀냉면에 비해 버섯분말이나 해조칼슘을 첨가하였을 때 유의적으로 낮았으며, 황색도는 버섯분말 첨가로 감소하였다가 해조칼슘 첨가시 유의적으로 증가하였고, 적색도는 대조군과 3% 버섯분말 첨가냉면의 경우에는 적색보다는 오히려 녹색 쪽으로 기울었다. 버섯분말 및 해조칼슘 첨가에 따른 메밀냉면의 기호도를 비교한 결과, 풍미, 맛, 질감은 기존의 메밀냉면과 유의적 차이를 보이지 않았으나, 색깔과 수응도에서 5% 버섯분말 첨가 냉면이 가장 좋게 평가되었다. 결과적으로 냉면에 풍미는 버섯분말 첨가에 의해, 그리고 맛과 질감은 해조칼슘을 가함으로써 개선되는 것으로 해석할 수 있다.
We induced the activation of melanocytes in the epidermis of C57BL/6 mice by ultraviolet B (UVB) irradiation and observed the effect of red ginseng (RG) on the formation, and decrease of UVB-induced epidermal mel-anocytes. C57BL/6 mice were irradiated by UVB $80mJ/cm^2$ (0.5 mW/sec) daily for 7 days, and RG was intraperitoneally or topically applied pre- or post-irradiation. For the estimation of change of epidermal melanocytes, light microscopic observation with dihydroxyphenylalanine (DOPA) stain was performed. Split epidermal sheets prepared from the ear of untreated mice exhibited 11-16 $melanocytes/mm^2$, and one week after UV irradiation, the applied areas show an increased number of strongly DOPA-positive melanocytes with stout dendrites. But intraperitoneal or topical treatment with RG before each irradiation interrupted UVB-induced pigmentation and resulted in a marked reduction in the number of epidermal melanocytes as compared to radiation control skin. The number and size of DOPA-positive epidermal mel-anocytes were also significantly decreased in intraperitoneally injected or topically applicated group after irradiation with RG at 3rd and 6th weeks after irradiation. The present study suggests the RG as inhibitor of UVB-induced pigmentation and depigmenting agent.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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