Interest in eco-friendly materials with high efficiencies is increasing significantly as science and technology undergo a paradigm shift toward environment-friendly and sustainable development. MXenes, a class of two-dimensional inorganic compounds, are generally defined as transition metal carbides or nitrides composed of few-atoms-thick layers with functional groups. Recently MXenes, because of their desirable electrical, thermal, and mechanical properties that emerge from conductive layered structures with tunable surface terminations, have garnered significant attention as promising candidates for energy storage applications (e.g., supercapacitors and electrode materials for Li-ion batteries), water purification, and gas sensors. In this review, we introduce MXenes and describe their properties and research trends by classifying them into two main categories: transition metal carbides and nitrides, including Ti-based MXenes, Mo-based MXenes, and Nb-based MXenes.
Epoxy resins are widely used in various fields due to their high adhesion, mechanical strength, and solvent resistance. However, as the volume decreases during the hardening process and the cooling process after hardening, stress is generated and when an external force is applied, the brittle material exhibits destruction behavior. To complement this, research has been conducted using inorganic nanofillers such as halloysite nanotube(HNT). HNT has a nanotube structure with the chemical formula of Al2Si2O5(OH)4·nH2O and is a natural sediment of aluminosilicate. It has been used as additive to improve the mechanical properties of epoxy composites with exchange of amine group as a terminal functional group. In order to simplify complicated procedures of common wet method, a dry coating machine was designed and used for amine group exchange in previous research. In this study, they were applied as filler in epoxy composites, and mechanical properties such as tensile strength and flexural strength of composites were examined.
Jin-Hwa , Lee;Ju-Yeol, Han;Sang-Gil, Lee;Hyeong-Bae, Pyo;Dong-Kyu, Lee
대한화장품학회지
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제30권2호
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pp.173-180
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2004
20-30nm 크기를 갖는 나노 사이즈 ZnO 입자는 염료, 러버 첨가제, 가스 센서, 바리스터, 감광제와 광촉매로서 여러 산업분야에서 사용되고 있다. 반면에 화장품 산업에서는 나노 미터 크기의 ZnO 입자는 UV 차단물질과 자연스러운 메이크업 효과를 증진시키는 소재로서 사용되고 있다. 그러나 순수 ZnO 입자는 화장품에 적용했을 때 사용감 악화로 인해 그 사용량이 제한되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 사용감은 판상 분체의 특성을 갖으면서 ZnO 본연의 특성을 유지하는 분체를 합성하기 위해 화장품 산업에서 널리 사용되고 있는 세리사이트, 보론나이트라이드, 비스무스옥시클로라이드와 같은 판상분체에 나노 사이느 ZnO가 코팅된 고기능성 무기복합분체를 하였다. 본 논문에서는 열수침전법에 의해 무기복합분체를 합성하였다. Zn원으로서 ZnCl$_2$가 사용되었고 침전제로는 hexamethylenetetramine(HMT)과 urea를 사용하였다. 실험변수로서 출발물질의 농도, 침전제의 종류, 핵생성제의 농도, 반응온도와 반응시간을 변화시켜 실험하였다. 합성된 무기복합분체의 형태, 결정상 변화, 열특성, UV-차단효과를 관찰하기 위해 각각 FE-SEM, XRD, FT-IR, TGA-DTA, In vitro SPF 테스터 기기를 이용하여 확인하였다. 합성된 무기복합분체를 메이크업 제품에 적용시켜 사용감 테스트하였다. 본 실험 결과 판상분체의 종류에 상관없이 일정한 합성조건 범위에서 나노크기 ZnO 입자가 균일하게 코팅되었다. 코팅된 판상분체를 프레스트 파우더제품에 적용시켜 사용자 테스트한 결과 판상분체 특유의 광택은 현저히 감소되는 반면 자연스러운 화장 연출, 사용감 개선 및 부착력 향상 효과를 얻을 수 있었다.
정수 슬러지는 해양투기가 금지됨에 따라 매립되거나, 성토재, 복토재 등과 부가가치가 거의 없는 용도로 활용되고 있다. 정수슬러지는 하수슬러지와는 달리 유기물의 함유량이 높지 않은 무기성 슬러지이며, 적절히 가공할 경우 유용한 자원으로 사용할 수 있음에도 불구하고 적절히 활용되지 못하고 있다. 본 연구팀은 정수슬러지를 인산으로 수열반응하여 인공제올라이트를 합성하였다. 합성된 제올라이트는 다공성으로 탈취능이 매우 우수한 분말이지만, 건축자재로 사용하기 위해서는 일정한 형상으로 고화할 필요성이 있다. 본 연구에서는 합성한 인공제올라이트의 특성과 이를 다양한 고화제로 고화하여 그 특성을 분석한 것이다. 실험결과 소석회가 가장 적절한 고화특성을 보이고 있었으며, 최적 사용조건은 전체 분말 중량의 30-60%인 것으로 나타났다. 고화체의 탈취 성능은 원료인 인공제올라이트에는 못미치지만 매우 우수한 것으로 나타나 건축물용 탈취 재료로서의 사용가능성을 확인할 수 있었다.
생약 열수추출물의 근력 향상 효능을 평가하기 위하여 근력 측정 및 혈액의 피로요소를 분석한 결과 간 글리코겐 함량은 모든 식이군들이 대조군에 비하여 높은 수치를 나타내었다. 특히 맥문동, 오미자, 오가피, 함초 식이군의 경우 높은 글리코겐 함량을 나타내었다. 4주간 측정한 근력 향상효능은 오가피, 함초, 홍삼 열수추출물 섭취군의 경우 다른 열수추출물 섭취군에 비하여 높은 근력 향상 효과를 보여주었다. 무기인산은 맥문동, 오미자, 오가피, 두충, 구기자, 홍삼 열수추출물 섭취군의 경우 대조군에 비하여 낮은 수준을 나타내었다. 젖산 함량은 모든 생약재 열수추출물 식이군에서 대조군과 비교하여 낮은 함량을 나타내어 생약 열수 추출물을 이용한 근력 향상용 기능성 식품의 개발 가능성을 보여주었다.
팽이는 국내 생산량이 느타리, 큰느타리 다음으로 많고, 수출량도 버섯 전체 수출량의 60%이상 차지할 정도로 대표적인 버섯이며 가격이 저렴하여 소비자들이 쉽게 접근할 수 있는 품목이다. 그러나 팽이는 소비자들에게는 단순한 부재료로 인식되어 수요를 높이기에는 한계가 있다. 이에 팽이의 소비한계를 극복하고 품종의 차별성을 높이고자 기능성이 강화된 품종 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 팽이의 기호성과 기능성이 높은 육종소재를 발굴하고자 유전자원 26점을 대상으로 아미노산, 무기물을 포함하는 일반 영양성분, 베타글루칸 및 폴리페놀, 지방산 5종 및 GABA 물질까지 분석하였다. 칼슘, 칼륨, 마그네슘과 같은 무기물과 아미노산 15종에서 4148 균주가 가장 함량이 높았다. 면역 활성을 높이는 베타글루칸과 항산화 효능이 있는 폴리페놀은 일부 균주를 제외하고는 유색자원이 흰색자원들에 비해 높은 경향성을 보였다. 지방산은 5가지 중 오메가-6 지방산인 리놀렌산과 오메가3-지방산 중 하나인 알파-리놀렌산이 버섯에서 검출되었으며 특히, 알파-리놀렌산은 느타리 등 5가지 주요버섯에는 없고 팽이에만 유일하게 확인되었다. 신경안정에 도움이 되는 GABA는 유색자원에서는 '아람'(4232) 품종이 15.38 ㎍/ml으로 가장 높았으며, 흰색은 '백승'(4230) 품종이 20.56 ㎍/ml으로 가장 높았다. 본 연구결과는 기능성이 강화된 팽이 신품종을 개발하는데 유용한 자료로 활용될 것으로 기대된다.
최근 서브미크론 영역의 초미분쇄는 세라믹, 전자재료 등 새로운 기능성 물질의 개발과 더불어 매우 중요하게 인식되고 있다. 특히, 초미립자에 대한 수요증가에 따라 분쇄기로서 교반볼밀의 중요성도 증가하고 있다. 본 연구에서는 1 mm의 볼을 사용하고 700 rpm의 회전속도로 조작한 교반볼밀을 이용하여 방해석, 납석, 활석 등의 무기분말을 시료로 분쇄실험을 행하였다. 무기분말의 분쇄 시, 분쇄 특성의 정량적인 규명을 위하여, 입자의 크기 및 그 분포특성의 분석을 통해 분쇄산물의 입도분포를 얻음과 동시에 중위경의 변화를 관찰하였다. 방해석의 경우 원시료의 중위경이 $6.49{\mu}m$에서 $0.47{\mu}m$로, 납석의 경우 $3.91{\mu}m$에서 $1.14{\mu}m$까지 입자크기가 크게 작아졌으나, 활석의 경우 $10.30{\mu}m$에서 $6.67{\mu}m$까지만 작아져서 많은 변화를 보이지 않았다. 또한, 분쇄산물의 여러 가지 측정 결과를 토대로 분쇄조작 시 분쇄산물의 특성이 분쇄조건에 따라 분쇄속도에 미치는 영향을 알고자 하였다. 같은 실험 조작 조건에서 선택함수를 관찰한 결과, 방해석과 납석은 비슷한 분쇄거동을 보이는 것을 알 수 있었으나, 본 실험범위 내에서 활석의 분쇄거동은 크게 변화하지 않는 것이 관찰되었다.
Calcium (Ca) is an essential element to maintain body homeostasis. However, many factors disturb calcium absorption. Aspartic acid chelated calcium (AAC) was synthesized by new methods using calcium carbonate and aspartic acid. This study was carried out to investigate the bioavailability of AAC in Ca-deficient rats. The experimental groups were as follows: NC; normal diet control group, CD-C; untreated control group of Ca-deficient (CD) rats, CD-$CaCO_3$; $CaCO_3$ treated group of CD rats, CD-AAC; AAC treated group of CD rats, and CD-SWC; and seaweed-derived Ca treated group of CD rats. The Ca content of various types of Ca was held constant at 32 mg/day, and the four CD groups were fed for 7 days after randomized grouping. Ca content in serum, urine, and feces within feeding periods were analyzed to confirm Ca absorption. Serum Ca content was significantly higher in the CD-AAC (11.24 mg/dL) and CD-SWC (10.12 mg/dL) groups than that in the CD-C (8.6 mg/dL) group 2 hours following the first administration. The Ca content in feces was significantly lower in the CD-AAC (35.4 mg/3 days) and CD-SWC (71.1 mg/3 day) groups than that in the CD-$CaCO_3$ (98.7 mg/3 days) group (p > 0.05). AAC had a 2.3-fold higher absorption rate of Ca than that of SWC. No differences in fibula length were observed in the NC and CD groups. The fibula weights of the CD-AAC (0.33 g) and CD-SWC (0.33 g) groups increased compared to those in the CD-C (0.27 g) group; however, no significant difference was observed between the CD groups. We conclude that bioavailability of AAC is higher than that of seaweed-derived Ca or inorganic Ca. Thus, these findings suggest the AAC has potential as a functional food material related to Ca metabolism.
The current conditions of large water mains are evaluated by deteriorations and the causes of deterioration are investigated through visual assessments in the field, mechanical tests and analysis of chemical compositions in laboratory for each pipe material, unlined cast iron pipes (CIPs), ductile iron pipes (DCIPs) and steel pipes (SPs) Tubercles and scales from internal and external corrosion of unlined cast iron pipes were identified as the causes of functional performance limitations in large water mains. It is investigated that main causes of internal and external corrosion of water pipes are from lots of depositions of organic and inorganic substances on pipe surface, concentrated pitting, and uniform corrosion by local or global exfoliation or detachment of lining and coatings of DCIPs and SPs. Internal and external corrosion depths of CIPs were higher than those of DCIPs and SPs. Consequently, total corrosion rate summed internal and external corrosion rates of CIPs also were shown to be higher than those of DCIPs and SPs. The failure time from hole generation of CIPs by total corrosion rate was predicted to be taken sixteen years, and DCIPs and SPs were twenty-six years and one hundred and fifty three years. And longitudinal deflection of investigated water mains were not happened and mechanical strengths such as tensile strength, elongation, and hardness also were mostly suited to Korea Standards. It was thought that the weakness of tensile strength of one sample(S-11) was, however, due to higher carbon contents(%) in CIPs. Pipe deterioration score of S-46 was 55.2 and was preferentially assessed to be rehabilitated.
폴리우레탄 접착제의 내가수 분해성 향상을 위하여 실란 커플링제를 첨가하여 특성을 고찰 하였다. 실란 커플링제는 사슬 내에 2종 이상의 다른 기능성기를 가지고 있는 3-isocyanatopropyl triethoxy silane (ITS)을 사용하였는데 일반적으로 고분자와 무기, 유기 또는 금속소재와의 복합계에서 계면결합으로 접착성 개선을 가져올 수 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄 접착제 제조에서 ITS의 양을 0, 0.3, 0.5, 0.7 및 1 wt%로 첨가하여 샘플을 제조하고 가사시간, modulus, 내열성 및 접착력을 평가하였다. ITS가 첨가된 샘플은 대부분의 물성에서 우수한 특성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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