Kim, Seok-Hyeon;Jeong, Sang-Gu;Na, Seok-En;Kim, Si-Young;Ju, Chang-Sik
Korean Chemical Engineering Research
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v.51
no.2
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pp.195-202
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2013
$TiO_2$ powders were prepared from titanium (IV) sulfate ($Ti(SO_4)_2$) solution using ammonia solution at low reaction temperature ($80{\sim}100^{\circ}C$) and atmospheric pressure by hydrothermal precipitation method without calcination. The effect of reaction conditions, such as reaction temperature, initial concentration of titanium (IV) sulfate ($Ti(SO_4)_2$) solution, pH of mixture solution and the physical properties of the prepared $TiO_2$, such as crystallite structure, crystallite size were investigated. The photocatalytic activity of prepared $TiO_2$ was tested by the photolysis of brilliant blue FCF (BB-FCF) under the UV and the analysis of UV-VIS diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The physical properties of prepared $TiO_2$ were examined by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), photoluminescence spectrometer (PL), particle size distribution measurements. The crystallite size and crystallinity of prepared $TiO_2$ increased with increasing titanium (IV) sulfate ($Ti(SO_4)_2$) concentration, but photocatalytic activity decreased. The crystallite size decreased with increasing pH of mixture solution, but photocatalytic activity increased. The crystallinity and photocatalytic activity increased with increasing reaction temperature. The results showed that anatase type $TiO_2$ could be prepared by hydrothermal precipitation method using titanium (IV) sulfate ($Ti(SO_4)_2$) solution and ammonia solution at low reaction temperature and atmospheric pressure without calcination.
A novel material, $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite, was successfully synthesized using a facile hydrothermal method. During the hydrothermal reaction, the loading of $Bi_2WO_6$ and $TiO_2$ nanoparticles onto graphene sheets was achieved. The obtained $Bi_2WO_{6-GO-TiO2}$ composite photo-catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis-DRS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The $Bi_2WO_6$ nanoparticle showed an irregular dark-square block nanoplate shape, while $TiO_2$ nanoparticles covered the surface of the graphene sheets with a quantum dot size. The degradation of rhodamine B (RhB), methylene blue trihydrate (MB), and reactive black B (RBB) dyes in an aqueous solution with different initial amount of catalysts was observed by UV spectrophotometry after measuring the decrease in the concentration. As a result, the $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite showed good decolorization activity with MB solution under visible light. The $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite is expected to become a new potential material for decolorization activity. Photocatalytic reactions with different photocatalysts were explained by the Langmuir-Hinshelwood model and a band theory.
Heo, Soo Hyeon;Park, Su In;An, Gyu Min;Shin, Moon Sam
The Journal of the Convergence on Culture Technology
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v.5
no.3
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pp.271-282
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2019
This study was conducted to evaluate physiological activity of Robinia pseudo-acacia leaf and its skin penetration using polymer micelles and skin penetrating peptide. After extraction with Robinia pseudo-acacia using the ethanol and distilled water, various physiological activities were examined. The total concentration of polyphenol compounds was determined to be 47.42 mg/g (ethanol extract), 56.88 mg/g (hydrothermal extract) and DPPH radical scavenging ability at $1,000{\mu}g/mL$ was 44.24% in ethanol extract and it is higher than value(41.50%) in hydrothermal extract. The elastase inhibitory assay showed concentration dependence and elastase inhibition of Robinia pseudo acacia leaf ethanol extract was 54.09%, which was the highest at $500{\mu}g/mL$. In the SOD-like experiments, the concentration-dependent results were showed and the SOD-like activity of the Robinia pseudo-acacia leaf ethanol extract was higher than that of the Robinia pseudo acacia leaf hydrothermal extract at all concentrations. At a concentration of $500{\mu}g/mL$, Robinia pseudo acacia leaf ethanol extract showed the highest SOD-like activity of 76.41%. The tyrosinase inhibition at $20{\mu}g/mL$ was determined to be 56.47% (ethanol extract), 23.05% (hydrothermal extract). In the antimicrobial experiments, the hydrothermal extract had no effect, but ethanol extract represented maximum clear zone of 11.00 mm in Propionbacterium acnes strain and maximum clear zone of 10.50 mm. in Bacillus subtilis strain. To solve the problem of insolubility and to improve skin penetration, PCL-PEG polymer micelles containing Robinia pseudo-acacia leaf ethanol extracts and 1.0% cell permeable peptide, hexa-D-arginine (R6) were successfully prepared with particle size of 108.23 and 126.47 nm and excellent skin permeation effects could be showed.
Nanosized $TiO_2$ particles were prepared by hydrothermal method from the aqueous peroxotitanate solution using the different carboxylic acids as an additives. The physical properties of prepared nanosized $TiO_2$ particles were investigated and we also examined the activity of $TiO_2$ particles as a photocatalyst on the decomposition of methylene blue. The major phase of all the prepared $TiO_2$ particles was an anatase structure regardless of carboxylic acids and a rutile peak was observed above $700^{\circ}C$. The photocatalytic activity increased with an increase of hydrocarbon number of carboxylic compounds and the highest activity was shown on the catalysts which was prepared using succinic acid as an additive and calcined at $500^{\circ}C$.
Clay minerals are common component of fault gouge and have been used to determine the fault activity age using K-Ar dating technique. We carried out XRD and K-Ar analyses of the mica clay minerals from the fault gouge along the Ulsan Fault Zone, southeastern Korea to estimate the timing of the major fault activity. Mica clay minerals for four grain size fractions of 5-2 Um, 2-1 $\mu$m, 1-0.35$\mu$m, and 0.35-0.05 $\mu$m were separated from the gouge samples in the three locations by the hydraulic elutriation and contrifugal separator. Fault gouges are composed of smectite, mica clay minerals, kaolinite, chlorite, quartz, and feldspar. The illite crystallinity of mica clay minerals is the highest in the finest grained fraction with lM polytype, indicating that the aulhigenic mica clay minerals have been concentrated in the fraction. K-Ar ages give some variation from 46 to 35 Ma (330-2), 45 to 39 Ma (16Ww), and 32 to 15 Ma (102Ws) and are the youngest in the finest grained fraction. These results suggest that the hydrothermal alteration associated with the major fault activities along the Ulsan fault Zone took place twice at 39-35 Ma and 15 Ma.
Lee, Young-Ho;Jeon, Su A;Park, Sang-Jun;Youn, Hyun Ki;Shin, Chae-Ho
Clean Technology
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v.21
no.4
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pp.248-256
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2015
MnO2 was prepared by a hydrothermal process method in the range of 120-200 ℃ and 0.5-5 h, calcined at 300 ℃ after induction of precipitation using KMnO4 and MnCl2・4H2O, and its catalytic activity was compared for CO oxidation. The catalysts were characterized using by X-ray diffraction, N2-sorption, scanning electron microscopy, and temperature programmed reduction of H2 or CO. The crystalline structure of pure α-MnO2 or hybrid α/β-MnO2 was controlled by the preparation conditions. The pure α-MnO2 showed better catalytic activity and thermal stability than hybrid α/β-MnO2. Especially, α-MnO2 prepared at 150 ℃ for 1 h has the highest specific surface area 214 m2 g-1, reducibility and labile lattice oxygen species analyzed by H2, CO-TPR, respectively. It also showed the best CO oxidation activity in both conditions of temperature programmed and isothermal reaction. The results came from the physicochemical properties of catalysts like the crystalline structure, specific surface area, reducibility and lattice oxygen species, and which are correlated with catalytic performance.
Park, Chun Woong;Kim, Young Do;Sekino, Tohru;Kim, Se Hoon
Journal of Powder Materials
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v.24
no.4
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pp.279-284
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2017
The formation mechanism and photocatalytic properties of a multiwalled carbon nanotube (MWCNT)/$TiO_2$-based nanotube (TNTs) composite are investigated. The CNT/TNT composite is synthesized via a solution chemical route. It is confirmed that this 1-D nanotube composite has a core-shell nanotubular structure, where the TNT surrounds the CNT core. The photocatalytic activity investigated based on the methylene blue degradation test is superior to that of with pure TNT. The CNTs play two important roles in enhancing the photocatalytic activity. One is to act as a template to form the core-shell structure while titanate nanosheets are converted into nanotubes. The other is to act as an electron reservoir that facilitates charge separation and electron transfer from the TNT, thus decreasing the electron-hole recombination efficiency.
Photocatalytic zinc oxide powders were prepared from precursor zinc acetate and ammonia solution at elevated temperature, $80^{\circ}C$, by hydrothermal precipitation method. The effect of operating parameters, pH of ammonia solution and concentration of zinc acetate solution, on the characteristics of zinc oxide powders were experimentally examined. Zinc oxide powders prepared at the conditions of pH 11, zinc acetate concentration of 1.0 M, precipitation temperature of $80^{\circ}C$, showed smallest average particle diameter of $3{\mu}m$. SEM and XRD analysis confirmed that prepared zinc oxide has hexagonal rods structure, and Anatase type crystallinity. In addition, DRS and PL analysis showed that the zinc oxide has activity at the range of 200~400 nm of UV light. And the zinc oxide decomposed 57% of a food-color stamp Brilliant blue FCF for 3 hours under the UV radiation.
Gusi pyrophyllite deposit is located in the Haenam volcanic field in the southwestern part of the Korea Peninsula. This area is known for the occurrences of pyrophyllite, alunite and dickite. This volcanic field is composed of andesite, rhyolite and pyroclastic rocks of late Cretaceous age The pyroclastic rocks are hydrothermally altered to pyrophyllite and kaolin minerals forming the Gusi deposits. The hydrothermally altered rock can be classified into the following zones on the basis of their mineral assemblages: quartz, pyrophyllite, dickite and illite-smectite zones, from the centre to the margins of the alteration mass. Such mineral assemblages indicate that the country rocks, most of which are the lower Jagguri Tuff, were altered by strongly acidic hydrothermal solutions with high aqueous silica and potassium activity and that the formation temperature of pyrophyllite is higher than $265^{\circ}C$. The mechanism of the hydrothermal alteration is considered to be related to felsic magmatism.
Mineral assemblages, mineral chemistries and stable isotope compositions of altered rocks of the Ogmae, Seongsan, Haenam and Gusi mines near the Haenam volcanic field in the southwestern part of the Korea peninsula were studied. Characteristic hydrothermal alteration zones in these deposits occurring in the Cretaceous volcanics and volcanogenic sediments, acidic tuff, and rhyolite, were outlined. Genetic environment with particular reference to the spatial and temporal relationships for these deposits were considered. The alteration zones defined by a mineral assemblage in the Ogmae and Seongsan deposits can be classified as alunite, pyrophyllite, kaolinite or dickite, quartz, illite or illite/smectite. Alunite was not developed in the Gusi and Haenam deposits. Boundaries between the adjacent zones are always gradational except for vein-type alunite. Alteration zones are superimposed upon each other in some localities. These deposits formed $71.8{\pm}2.8{\sim}76.6{\pm}2.9$ Ma ago, which is the almost same age of later volcanic rocks $79.4{\pm}1.7{\sim}82.8{\pm}1.2$ Ma, the Haenam Group, corresponding to Campanian. It indicates that hydrothermal alteration of these deposits appeared to be related to felsic volcanism in the area. Consideration of the stability between kaolinite, alunite, pyrite and pyrophyllite, and the geothermometry based on the mineral chemistry of illite and chlorite suggests that the maximum formation temperature for alunite and pyrophyllite can be estimated at about $250^{\circ}C$ and $240{\sim}290^{\circ}C$, respectively. It also suggests that these deposits were formed by acidic sulfate solution with high aqueous silica and potassium activity in a shallow depth environment. Compositional variation of alunite also suggests that the physico-chemical conditions fluctulated considerably during alteration processes, indicating shallow depth environment. The Haenam deposit was formed at a relatively greater depth than the others. The sulfur isotope composition of alunite and pyrite indicates that sulfur probably had a magmatic source, and the oxygen isotope composition for kaolinite indicates that the magmatic hydrothermal solution was diluted by circulating meteoric water.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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