Kim, Ijung;Zhu, Tongren;Jeon, Chan-Hoo;Lawler, Desmond F.
Membrane and Water Treatment
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제11권1호
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pp.1-10
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2020
An understanding of particle-particle interactions in filtration requires studying the detachment as well as the attachment of nanoparticles. Nanoparticles captured in a granular media filter can be released by changing the physicochemical factors. In this study, the detachment of captured silver nanoparticles (AgNPs) in granular media filtration was examined under different ionic strengths, ion type, and the presence or absence of natural organic matter (NOM). Filtration velocity and ionic strength were chosen as the physical and chemical factors to cause the detachment. Increasing filtration velocity caused a negligible amount of AgNP detachment. On the other hand, lowering ionic strength showed different release amounts depending on the background ions, implying a population of loosely captured particles inside the filter bed. Overall detachment was affected by ionic strength and ion type, and to a lesser degree by NOM coating which resulted in slightly more detachment (in otherwise identical conditions) than in the absence of that coating, possibly by steric effects. The secondary energy minimum with Na ions was deeper and wider than with Ca ions, probably due to the lack of complexation with citrate and charge neutralization that would be caused by Ca ions. This result implies that the change in chemical force by reducing ionic strength of Na ions could significantly enhance the detachment compared to that caused by a change in physical force, due to a weak electrostatic deposition between nanoparticles and filter media. A modification of the 1-D filtration model to incorporate a detachment term showed good agreement with experimental data; estimating the detachment coefficients for that model suggested that the detachment rate could be similar regardless of the amount of previously captured AgNPs.
Xia, M.S.;Hu, C.H.;Xu, Z.R.;Ye, Y.;Zhou, Y.H.;Xiong, L.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제17권12호
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pp.1712-1716
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2004
Copper-bearing montmorillonite (Cu-MMT) was produced by $Cu^{2+}$ cation exchange reaction. X-ray diffraction analysis showed that that the (001) basal spacing of the MMT crystal lattice increased from 1.544 to 1.588 nm after $Cu^{2+}$ exchange. This indicated that $Cu^{2+}$ entered into interlayer position of MMT as a hydrated cation or composite cation. In vitro results indicated that Cu-MMT had antibacterial activity on Escherichia coli $K_{88}$. Cu-MMT had unbalanced positive charge after cation exchange. Its antibacterial activity resulted from two aspects, one was electrostatic attraction which made E. coli $K_{88}$ being adhered on the montmorillonite surface, the other was the $Cu^{2+}$ slowly released, which could kill bacteria. In an in vivo study, four replicates of eight weanling pigs were assigned to each of two dietary treatments to study the effects of Cu-MMT on diarrhea, E. coli in the lumen of the jejunum and morphology of jejunal mucosa. As compared to the control, supplementation of the diet with 0.2% Cu-MMT improved average daily gain by 12.50% (p<0.05) and decreased F/G by 9.42% (p<0.05). The mean diarrhrea incidence was decreased by 71.80% (p<0.05). The viable counts of Escherichia coli in jejunal contents were significantly reduced (p<0.05). Villus height and the villus height to crypt depth ratio at the jejunal mucosa were increased by 19.09% (p<0.05) and 37.10% (p<0.05), respectively.
기존의 MEMS 기반 루버 및 셔터 개폐형 가변 방사율 라디에이터는 온도 조건에 따라 방사율이 가변되어 효율적인 열 제어가 가능하나 발사 환경에서의 기계적 구동부의 취약점과 변경된 방사율 유지를 위해 지속적인 전력 소모가 요구되는 단점을 갖는다. 본 연구에서 제안한 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터는 대전되는 비드를 사용하여 전극의 극성 변화에 따라 방사율 가변이 가능하기 때문에 상기의 문제점을 극복할 수 있다. 본 연구에서는 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 광학 물성치 최적화 설계를 수행하였으며, 고정 방사율 라디에이터와의 비교를 통해 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 유효성을 입증하였다.
암을 치료하기 위한 양이온성 리포솜은 화학치료요법의 분야에서 발전되어 왔다. 양이온성 리포솜은 음이온성의 세포 표면에 정전기적 상호작용에 의해 결합이 된다. 본 연구의 목적은 음이온성 세포와 이온결합을 할 수 있는 양이온성 리포솜을 제조하는 것이다. 양이온성 리포솜은 지질인 1,2-디스테로일-sn-글리콜-3-포스포에탄올아민 (DSPE)과 양이온성 고분자인 폴리에틸렌이민 (PEI)을 그라프트 중합으로 합성된 물질로부터 제조하였다. 리포솜 표면의 이온 특성은 제타 포텐셜을 측정하여 확인하였다. 소 혈청 수용액에서 리포솜의 혈장 단백질 흡착 특성은 입자 크기와 탁도 변화를 측정하여 확인하였다. 완충 용액 속에서 리포솜 안정성을 예측하기 위하여 입자 크기를 7일 동안 상온에서 측정하였다. 양이온성 리포솜은 소 혈청 수용액에서 많은 양의 혈장 단백질이 흡착되었다. 이는 혈장 단백은 음전하를 가지고 있어서 양이온성 리포솜의 표면과 잘 붙기 때문이다. 양이온성 폴리에틸렌이민을 이용한 리포솜의 표면 변형은 소 혈청 수용액 내에서 단백질 흡착을 강화시킨다는 것을 예상하게 한다. 또한, 제조된 리포솜의 완충 용액 내에서 7일 동안 안정한 상태임을 관찰하였다.
In this study, five commercially available fouling resistant low-pressure RO membranes were investigated for the treatment of seasonally brackish surface water with high organic content (${\approx}24mg/L$). The membranes investigated are LFC-1 (Hydranautics), X20 (Trisep), BW30FR1 (FilmTec), SG (Osmonics), and BE-FR (Saehan). The results of surface characterization revealed that each of these membranes has one or two unique surface characteristics to minimize the adherence of the fouling materials to the membrane. Specifically, the LFC1 membrane features a neutral or low negative surface to minimize electrostatic interactions with charged foulants. The X20, on the other hand, shows a highly negatively charged surface, and thus, is expected to perform well with feed waters containing negatively charged organics and colloids. The BW30FR1 exhibits a relatively neutral and hydrophilic surface, which could be beneficial for lessening organic and/or biofouling. The SG membrane has a smooth surface that makes it quite resistant to fouling, particularly for colloidal deposition. Lastly, BE-FR membrane demonstrated a medium surface charge and a slightly higher hydrophobicity. In the pilot study, all of the four membranes experienced a gradual increase in MTC (water mass transfer coefficient or specific flux) over time, indicating no fouling occurred during the pilot study. The deterioration of permeate water quality such as TDS was also observed over time, suggesting that the integrity of the membranes was compromised by the monochloramine used for biofouling control.
수중 이 취미를 유발시키는 대표적인 미량오염물질인 2-methylisoborneal (MIB)과 geosmin(지오스민)의 배제율을 소수성 polyethersulfone (PES) 나노분리막(분획분자량 : 400 Da)을 적용하여 다양한 용액조성에서 관찰하였다. 실험결과 적용된 모든 조건에서 지오스민이 2-MIB보다 다소 높은 배제율을 나타내었다. 용액의 pH 효과를 관찰한 결과 pH가 증가할수록 2-MIB와 지오스민 양쪽 모두 배제율이 증가하는 경향을 나타내었다. 한편, 수중 자연유기물질의 존재는 두 미량유기물질의 배제율을 크게 증가시켰으며 이와 같은 현상은 높은 pH일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 소수성 분리막을 친수성 $TiO_2$ 입자로 표면코팅 시킨 후 배제율을 관찰한 결과 분리막의 표면을 친수화한 후 소수성인 2-MIB와 지오스민의 배제율은 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 소수성 상호작용은 미량유기물질 나노여과 배제율의 중요한 기작 중 하나임을 확인할 수 있었다.
본 논문은 미세 CMOS 공정의 PMOS 트랜지스터에 높은 전류가 인가될 때 발생하는 기생 PNP 바이폴라 트랜지스터의 스냅백과 breakdown 동작에 초점을 맞춘다. $0.13\;{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 제작한 다양한 I/O 구조를 분석함으로써 PMOSFET의 ESD 손상 현상의 원인을 규명하였다. 즉, 인접한 다이오드로부터 PMOSFET의 바디로 전하가 주입됨으로써 PMOSFET의 기생 PNP 트랜지스터가 부분적으로 turn-on되는 현상이 발생하여 ESD에 대한 저항성을 저하시킨다. 2차원 소자 시뮬레이션을 통해 레이아웃의 기하학적 변수의 영향을 분석하였다. 이를 기반으로 새로운 PMOSFET ESD 손상을 방지하는 설계 방법을 제안한다.
In hard disk drives as the head to disk spacing continues to decrease to facilitate recording densities, slider disk interactions have become much more severe due to direct contact of head and disk surfaces in both start/stop and flying cases. The slider disk interaction in CSS (contact-start-stop) mode is an important source of particle generation and tribocharge build-up. The tribocharge build-up in the slider disk interface can cause ESD (electrostatic discharge) damage. In turn, ESD can cause severe melting damage to MR or GMR heads. The spindle speed of typical hard disk drives has increased in recent years from 5400 rpm to 15000 rpm and even higher speeds are anticipated in the near future. And the increasing disk velocity leads to increasing disk acceleration and this might affect the tribocharging phenomena of the slider/disk interface. We investigated the tribocurrent/voltage build-up generated in HDD, operating at increasing disk accelerations. In addition, we examined the effects with relative humidity conditions and rest time. We found that the tribocurrent/voltage was generated during pico-slider/disk interaction and its level was about $3\sim16pA$ and $0.1\sim0.3V$, respectively. Tribocurrent/voltage build-up was reduced with increasing disk acceleration. Higher humidity conditions $(75\sim80%)$ produced lower levels tribovoltage/current. Therefore, a higher tribocharge is expected at a lower disk acceleration and lower relative humidity condition. Rest time affected the charge build-up at the slider-disk interface. The degree of tribocharge build-up increased with increasing rest time.
Seung-Hwan Hong;Kun-Ho Seo;Sung Ho Yoon;Soo-Ki Kim;Jungwhan Chon
한국축산식품학회지
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제43권1호
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pp.73-84
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2023
Campylobacteriosis is a common cause of gastrointestinal disease. In this study, we suggest a general strategy of applying gold nanoparticles (AuNPs) in colorimetric biosensors to detect Campylobacter in chicken carcass. Polymerase chain reaction (PCR) was utilized for the amplification of the target genes, and the thiolated PCR products were collected. Following the blending of colloid AuNPs with PCR products, the thiol bound to the surface of AuNPs, forming AuNP-PCR products. The PCR products had a sufficient negative charge, which enabled AuNPs to maintain a dispersed formation under electrostatic repulsion. This platform presented a color change as AuNPs aggregate. It did not need additional time and optimization of pH for PCR amplicons to adhere to the AuNPs. The specificity of AuNPs of modified primer pairs for mapA from Campylobacter jejuni and ceuE from Campylobacter coli was activated perfectly (C. jejuni, p-value: 0.0085; C. coli, p-value: 0.0239) when compared to Salmonella Enteritidis and Escherichia coli as non-Campylobacter species. Likewise, C. jejuni was successfully detected from artificially contaminated chicken carcass samples. According to the sensitivity test, at least 15 ng/μL of Campylobacter PCR products or 1×103 CFU/mL of cells in the broth was needed for the detection using the optical method.
트립탄 유도체는 급성 편두통을 치료하는 물질로 크로마토그래피, 전기화학, 분광학 및 모세관 전기영동학 등의 분석법과 관련된 연구가 많이 진행되었다. 최근 분석화학자들의 약물 분석과 생물학적 중요성에 대한 근본적인 문제 해결에 더욱 관심이 깊어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 트립탄 유도체의 분자단위 수준의 구조적 특성을 알아보기 위하여 HyperChem8.0의 반경험적 PM3 방법을 이용하여 수마트립탄, 리자트립탄, 나라트립탄 그리고 엘레트립탄의 전체에너지, 밴드갭, 정전포텐셜, 전하량을 계산하여 각 유도체의 분자 구조적 변화에 따른 화학적 특성을 조사하였다. 본 연구의 결과 수마트립탄, 나라트립탄 그리고 엘레트립탄의 경우 황 원자에 결합된 산소와 질소 원자를 중심으로 화학작용이 진행될 것으로 예상된다. 또한, 황원자가 없는 리자트립탄의 경우는 5원헤테로 고리화합물의 17, 19번 질소에서 화학작용이 진행될 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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