• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.24-29
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• 1999

천연 토양 속에 많이 존재하는 철광석인 goethite, magnetite와 과산화수소수를 이용해 펜톤 유사 반응(Fenton-like oxidation)을 유도하여 디젤과 등유가 같은 중량 비율로 오염된 silica sand를 회분식 시스템으로 처리하여 보았다. 과산화수소수의 pH(3, 7) 농도(0%, 1%, 7%, 15%, 35%), 초기 오염물의 농도(0.2, 0.5, 1.0 g-오염물/kg-모래), 그리고 철광석(iron minerals)의 양(0, 1, 5 wt % magnetite 또는 goethite)을 달리하여 반응조건들을 조사하였다. Silica sand-철광석-$H_2O_2$ system에서의 오염물의 분해는 잔존 Total Petroleum Hydrocarbon(TPH)의 농도를 분석하여 확인하였다. 최적 실험 pH는 3이었고, 철광석이 철공급원으로 사용된 경우가 $FeSO_4$ 용액이 철공급원으로 사용된 경우보다 과수의 소모가 적어서 더 효율적이었다. 초기 오염물의 농도 1.0 g-오염물/kg-모래(5 wt % magnetite)에 과산화수소수의 농도를 0%, 1%, 7%, 15%, 그리고 35%로 달리하여 본 결과 8일후 각각 0%, 24.5%, 44%, 50%, 그리고 70%의 TPH 감소를 보였다. 같은 오염물 농도하에서 15%의 과산화수소를 사용하고, 철광석의 양이 0, 1, 5, 10 wt %로 변화되었을 경우, 오염물의 제거량은 magnetite의 사용시 각각 0%, 33.5%, 50%, 60%, goethite의 사용시는 각각 0%, 29%, 41%, 53%이었다. Magnetite system은 iron(II)과 iron(III)이 공존하며, 미량의 철성분이 용해되므로 goethite system보다 오염물의 분해가 더 많이 일어나는 것으로 보인다. 그러나 용해된 철성분은 철광석 표면에 침전물의 형태로 쌓이게 되어 철광석 표면의 전자교환능력을 감소시키고 과산화수소수를 quenching시키는 것으로 사려된다. 그리하여 goethite system에서 과산화수소수가 적게 소모되어 magnetite system보다 나은 처리효율을 가지는 것으로 나타났다. 토양을 shaker를 이용하여 혼합시킨 결과 오염물의 제거량이 magnetite의 경우 41%, goethite의 경우 30%만큼 증가하였다. 이 연구의 결과를 통하여 볼 때 천연토양속에는 magnetite와 goethite같은 철광석이 함유되어 있으므로 별도의 철성분 첨가없이 과산화수소수의 처리만으로도 석유로 오염된 토양의 in-situ 또는 ex-situ한 처리가 가능할 것으로 보인다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.58-59
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• 2006

Less than a decade ago, most alternate membrane materials for fuel cells relied upon a post-sulfonation process to generate ionic groups capable of transporting protons from the anode to the cathode. These random post sulfonations showed some promise, but in general they produced materials that were not sufficiently stable or protonically conductive at ion exchange capacities where aqueous swelling could be restricted. Our group began to synthesize disulfonated monomers that could be used to incorporate into random copolymer proton exchange membranes. The expected limitation was that the aromatic polymers might not be stable enough to withstand fuel cell conditions. However, this was mostly based upon an accelerated test known was the Fenton's Reagent Test, which did not seem to this author as being a reliable predictor of performance. A much better approach has been to evaluate the open circuit voltage (OCV) for alternate membranes, as well as the benchmark perfluorosulfonic acid systems. When this is done, the aromatic ionomers of this study, primarily based upon disulfonated polyarylene ether sulfones, show up quite well. Real time 3000 hours DMFC results have also been generated. Obtaining conductive materials at low humidities is another major issue where alternate membranes have not been particularly successful. In order to address this problem, multiblock copolymers with relatively high water diffusion coefficients have been designed, which show promise for conductivity at lowered humidity.

• Advances in nano research
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• 제12권1호
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• pp.49-63
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• 2022

Nanocatalysts are usually used in the synthesis of petrochemical products, fine chemicals, biofuel production, and automotive exhaust catalysis. Due to high activity and stability, recyclability, and cost-effectiveness, nanocatalysts are a key area in green chemistry. On the other hand, water as a common by-product or undesired element in a range of nanocatalyzed processes may be promoting the deactivation of catalytic systems. The advancement in the field of hydrophobicity in nanocatalysis could relatively solves these problems and improves the efficiency and recyclability of nanocatalysts. Some recent developments in the synthesis of novel nanocatalysts with tunable hydrophilic-hydrophobic character have been reviewed in this article and followed by highlighting their use in catalyzing several processes such as glycerolysis, Fenton, oxidation, reduction, ketalization, and hydrodesulfurization. Zeolites, carbon materials, modified silicas, surfactant-ligands, and polymers are the basic components in the controlling hydrophobicity of new nanocatalysts. Various characterization methods such as N2 adsorption-desorption, scanning and transmission electron microscopy, and contact angle measurement are critical in the understanding of hydrophobicity of materials. Also, in this review, it has been shown that how the hydrophobicity of nanocatalyst is affected by its structure, textural properties, and surface acidity, and discuss the important factors in designing catalysts with high efficiency and recyclability. It is useful for chemists and chemical engineers who are concerned with designing novel types of nanocatalysts with high activity and recyclability for environmentally friendly applications.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2011

To improve the mechanical properties, such as durabilities and antioxidative characteristics, the covalently cross-linked (CL-) SPEEK (sulfonated polyether ether ketone)/Cs-substituted HPA (heteropoly acid) organic-inorganic composite membranes (CL-SPEEK/Cs-HPAs), have been intensively investigated. The composite membrane were prepared by blending cesium-substituted HPAs (Cs-HPAs), including tungstophosphoric acid (TPA), molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstosilicic acid (TSiA) with cross-linking agent content of 0.01 mL. And composite electrolytes composed of Cs-HPAs, prepared by immersion (imm.) and titration (titr.) methods to increase the stability of HPAs in water, were applied to polymer electrolyte membrane electrolysis (PEME). As a result, the proton conductivity of Cs-substituted composite membranes increased rapidly over $60^{\circ}C$ but mechanical properties, such as tensile strength, decreased in accordance with added Cs content. The bleeding-out of Cs-TPA membranes by titration method (50 vol.% Cs) decreased steadily to 2.15%. In the oxidative stability test by Fenton solution, the durability of membranes with Cs-HPA significantly increased. In case of CL-SPEEK/ Cs-TPA membrane, duration time increased more than 1200 hours. It is expected that even though CL-SPEEK/Cs-MoPA membrane shows the high proton conductivity, electrocatalytic activity and cell voltage of 1.80 V for water electrolysis, the CL-SPEEK/Cs-TPA (imm.) is more suitable as an alternative membrane in real system with the satisfactory proton conductivity, mechanical properties, anti-oxidative stability and cell voltage of 1.89 V.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권1호
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• pp.16-22
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• 2003

갈색에서부터 흑자색까지의 색상을 가지는 국.내외에서 수집한 23종류 유색미의 항산화 활성, 색소체 함량의 변기 및 상관성을 검정하였다. 유색미 에탄올 추출물 시료가 나타내는 환원력은 일반미 품종인 추청에 비해서 거의 모든 품종에서 높게 나타났으며, 환원력이 특히 높은 품종은 LK 1-3-6-12-1-1, Elwee, DZ 78, Jumlalocal-1, SC-45 등이었다. 전자공여능이 높은 품종은 HP 883-1-1-1-B-1-1, HP 833-1-3-1-1-1, LK-2-7-12-1-1, DZ 78 등이었고 hydroxy radical 소거활성이 큰 품종은 DK-1, IR 1544-38-2-2-1-2-2, SC-5, SC-45 등이었으며, LK 2-7-12-1-1은 오히려 산화촉진효과를 나타내는 품종이었다. 자동산화에 의한 지질 과산화물 형성을 강하게 억제하는 품종들은 RGS No. 336, LK IB-2-1-1, LK 1B-4-12-1-1, LK 1A-2-12-1-1, LK 2-7-12-1-1, HP 833-1-1-1-B-1-1등이었고 Elwee, Jumlalocal-1, SC-45 등의 품종은 산화적인 활성을 나타내고 있었다. 23품종의 유색미 중에서 색소체의 함량이 가장 많은 품종은 Elwee이었으며, 색소체 함량은 환원력과 정의 상관성이 있었고, 추출물이 고농도로 처리되었을 때 높은 환원력을 보인 유색미 품종은 linoleic acid 자동산화반응에서 지질 과산화를 촉진하는 경향이 있었다. 유색미 23품종 중에서 SC-5는 모든 반응계에서 비교적 높은 항산화 활성을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.67-71
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• 2013

철, 구리, 알루미늄 등과 같은 금속의 에칭액으로 사용되는 $FeCl_3$ 용액의 에칭능력은 에칭 과정에서 $Fe^{3+}$이 $Fe^{2+}$로 환원되면서 감소하게 된다. 에칭능력의 감소는 에칭 속도에 영향을 주기 때문에 시간당 제거되는 금속의 양이 감소하여 에칭 효율이 저하되며, 폐 $FeCl_3$ 용액은 환경에 유해하며, 처리시 경제적인 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 폐 $FeCl_3$ 에칭액에 HCl 첨가 후 $O_2$, $H_2O_2$ 등과 같은 강한 산화제를 이용한 에칭액 재생 방법과 재생된 에칭액을 이용한 금속 에칭시 산화-환원 전위(ORP) 및 에칭능력과의 관계를 조사하였다. 연구 결과 폐 $FeCl_3$ 에칭액 대비 2 vol%의 HCl과 미량의 $H_2O_2$를 이용하여 재생된 $FeCl_3$의 에칭 능력이 향상되었으며, 재생액을 이용한 에칭시 에칭액내의 $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$의 농도변화로 인하여 ORP를 기준으로 하는 방법보다 에칭시간을 일정하게 하는 것이 보다 효율적인 방법으로 제시되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권8호
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• pp.979-984
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• 2006

과잉 철은 폐경기 여성 및 핀란드 남성에서의 심혈관계질환 증가와 예방통계학적으로 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있다. 허혈성 심장질환, 뇌 심혈관계 질환, 암 및 노화의 원인으로 산화적 스트레스가 자유기 반응을 자극하고 지질 과산화 반응 등을 연쇄적으로 촉진시키는데 철이 위험 인자로 인식되고 있다. 그러나 뇌심혈관계 질환 유발의 중요인자인 혈소판 활성화와 관련하여 철로 인한 산화적 스트레스와 항산화작용의 연구는 부족하다고 한다. 산화적 스트레스에서 철 및 과산화수소의 자유기 형성과 관련하여 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판을 사용하여 연구하였다. 산화적 스트레스를 통해 혈소판 응집을 유도하고 이에 미치는 영향을 연구한 결과에서 $H_2O_2$ 단독 투여시 혈소판 응집작용은 나타나지 않았다. $FeSO_4$ 단독 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가하여 나타내지만, $H_2O_2$ 존재 하에 $FeSO_4$ 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되어 나타났다. 혈소판 응집을 유도하는 collagen 최적의 농도$(2\;{\mu}g/mL)$보다 낮은 1/10 농도$(2\;{\mu}g/mL)$)에서 $H_2O_2$ 및 $FeSO_4$의 영향은 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되었다. 철 단독 투여시보다 과산화수소와 함께 투여시 농도 의존적으로 혈소판 활성화가 증대되었고 이러한 혈소판 활성화는 NAD/NADP, catalase, glutathione, mannitol, tiron 등에 의해 농도 의존적으로 억제되었고, NADH/NADPH, SOD, aspirin 등에 의해서는 영향이 없었다. 그러므로, 이러한 NAD(H)/NADP(H) cofactor는 혈소판 응집작용을 일으키는 radical을 직접 억제하기보다 radical 생성에 관련하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 과잉철은 혈소판 활성화에 직접적으로 관여하고 $H_2O_2$ 존재하에 2가 철을 촉매로 하여 Fenton 반응으로 생성된 OH. 자유기가 혈소판 활성화에 중요한 역할을 한다. 그러나 혈소판에서 자유기가 arachidonic acid 대사의 활성화와 인산화 단백질로 인한 세포내 정보전달에 관한 연구가 더 이루어져야 한다고 사료된다.