본 연구에서는 폴리메틸메타아크릴에이트(polymethylmethacrylate : PMMA) 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 불소와 산소의 혼합비율을 변수로 하여 함산소불소화를 실시하였다. 함산소불소화 처리 된 PMMA 표면 및 광투과 특성을 접촉각, 표면자유에너지. X-ray 광전자 분광기(XPS), UV-Vis 분광기를 통하여 분석하였다. 함산소불소화 처리된 PMMA의 표면은 친수화 되어 물 접촉각이 $69^{\circ}$에서 $44^{\circ}$로 감소하였다. 또한 PMMA의 표면자유에너지가 $46\;mN\;m^{-1}$ 에서 $58\;mN\;m^{-1}$로 증가하였다. 이는 함산소불소화를 통한 PMMA표면에 친수성 관능기의 형성으로 기인하였다. 또한, XPS 분석 결과로부터 함산소불소화 처리 시 PMMA 표면에 O/C비율이 증가하였고, 불소 부분압이 증가할수록 친수성을 나타내는 C-OH 결합의 �t량이 6.7%에서 24.8%로 증가하는 것을 알 수 있었다. 본 함산소불소화 조건(상온, 총압 1 bar, 불소 및 산소 혼합비 5 : 5)에서는 함산소불소화가 PMMA의 광투과 특성에 영향을 주지 않으면서도 그 표면특성이 개선됨을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터 함산소불소화는 PMMA 표면을 친수성으로 개질하는데 효과적인 방법으로 기대된다.
고체분산체는 난용성약물의 용해도를 향상시키는 기술로 용출특성을 고분자의 성질, 고분자의 함량 및 물리화학적 성질에 의하여 변화한다. 본 연구에서는 이부프로펜과 셀룰로오스 아세테이트를 사용하여 분무건조와 로터리 증발법을 사용하여 고체분산체를 제조하였다. 제조한 고체분산체의 표면성질을 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 분석하였으며, X선 회절기(X-RD)와 사치주사열량계(DSC)를 사용하여 결정성 변화를 관찰하였다. 고체분산체의 화학적 변화를 관찰하기 위하여 적외선 분광기(FTIR) 분석을 하였으며, 수분 친화도를 측정하기 위하여 수분접촉각 측정을 하였다. 용출 특성은 인공정액(pH 6.8) 및 인공위액 (pH 1.2)에서 관찰하였다. 실험결과 약물의 결정성은 고분자의 비율이 증가하면 결정성이 감소하였으며, 화학적 변화는 없었다. 수분 친화도는 고분자비율과 비례하였으며, 분무건조로 제조된 고체분산체의 경우가 조금 높은 수분 친화도를 가졌다. 용출실험 결과 인공위액에서는 고분자의 비율이 높아질수록 용출률이 증가하였으며, 인공장액에서의 용출속도는 고분자의 비율과 반비례하는 것을 볼 수 있었다.
폴리비닐리덴플로라이드(PVDF) 지지체 위에 빗살모양의 술폰화된 공중합체를 코팅하여 나노 분리막을 제조하였다. 빗살모양의 공중합체는 원자전달 라디칼 중합법(ATRP)에 의해 제조하였으며, 폴리비닐클로라이드의 주사슬과 폴리스티렌 술폰산(PSSA)의 곁사슬로 구성되어 있다. 핵자기 공명법($^1H$-NMR), FT-IR분광학 그리고 WAXS 분석법에 의해 공중합체가 성공적으로 합성되었음을 확인하였다 PVC-g-PSSA로 구성된 복합 나노 분리막은 PSSA의 함량이 증가함에 따라 플럭스와 배제율 모두 증가하였다. 이러한 성능 향상은 분리막의 술폰산의 함량의 증가로써 설명할 수 있다. PSSA가 71wt%첨가된 나노 복합막의 배제율은 $Na_2SO_4$ 88%, NaCl 33%을 나타내었고, 플럭스는 $Na_2SO_4$ 26, NaCl $34L/m^2 h$을 각각 나타내었다.
Polyethersulfone (PES) 고분자 상변환막의 성능을 향상시키기 위해 PES 고분자에 나노 크기의 ZnO 무기입자를 함침시킨 혼합기질막(mixed matrix membrane)을 제조하고 특성을 평가하였다. PES-ZnO 혼합기질막은 ZnO 나노입자를 PES 대비 최대 0.375 wt%의 낮은 비율로 첨가시킨 PES-ZnO-NMP(N-methyl-1-pyrrolidone)로 이루어진 캐스팅 용액을 사용하여 상변환법을 통해 제조하였다. 제조된 혼합기질 막의 물성과 특성은 막의 단면구조 관찰, 접촉각 측정, 인장강도 측정, 순수 투과량 측정 및 BSA 단백질 용액의 한외여과 실험을 통해 평가하였다. 이 결과 혼합기질 막은 PES 고분자 matrix에 함유된 ZnO 나노입자로 인해 막의 친수성이 증가하여 막오염 발생이 억제되어 투과량이 증가하였다. ZnO 나노입자는 혼합기질막의 제조에 있어 막오염의 발생 억제와 투과량 증가에 유용하게 사용될 수 있는 무기물 첨가제임을 알 수 있다.
A novel thin-film nanocomposite (TFN) reverse osmosis (RO)/non-woven fabric (NWF) membrane was prepared by adding zinc oxide (ZnO) nanospheres ($30{\pm}10nm$) during the interfacial polymerization process of m-phenylenediamine (MPD) and trimesoyl chloride (TMC) on self-made polysulfone (PSF) membrane/polyester (PET) non-woven fabric support. The improved performance of TFN RO membrane was verified in terms of water contact angle (WCA), water flux, salt rejection, antifouling properties and chlorine resistance. The results showed that the WCA value of TFN RO surface had a continuous decrease with the increasing of ZnO content in MPD aqueous solution. The water flux of composite TFN RO membranes acquired a remarkable increase with a stable high solute rejection (94.5 %) in $1g{\cdot}L^{-1}$ NaCl aqueous solution under the optimized addition amount of ZnO (1 wt%). The continuous testing of membrane separation performance after the immersion in sodium hypochlorite solution indicated that the introduction of ZnO nanospheres also dramatically enhanced the antifouling properties and the chlorine resistance of composite RO membranes.
토루엔, 디메틸폴움아마이드, 디메틸슬포옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트라일 및 디옥센 等 溶媒存在下에서 모노클로로醋酸과 亞鉛을 反應시켜 본 結果, 溶媒효果를 나타내었다. 反應試藥의 反應度가 溶媒의 極性 및 親水性에 따라 增加하였다. 같은 溶媒系를 使用하여 에틸모노클로로醋酸을 反應시켜 본 結果, 溶媒효果를 나타냈으나 酸의 境遇보다 그 差가 크지 못하였다. 酸, 에스타, 亞鉛 및 카보닐化合物(벤즈알데히드 및 4-헤프타논)의 反應에 있어서는 알데하이드의 境遇에 있어서는 Reformatsky 反應生成物을 주었으나, 4-헤프타논과의 反應度는 없었다. 反應生成物의 收率은 試藥添加方法에 따라 變化되었다. 最高收率은 酸의 하이드로옥시酸(38.5%), 0.8g의 salt(아세트나이트라일溶媒)이며, 에스타의 境遇에는 에틸신나메이트(19.3%), 폴리머(21.6%)이였다. 카보닐化合物의 境遇에 있어서는 反應溫度에 따라 試藥의 反應度의 變化가 있었다. 硏究結果를 溶媒效果에 關聯시켜 論議하였으며, 硏究方法에 關하여 記述하였다.
Kim, Eun-Kyeong;Lee, Chul-Sung;Hwang, Tae-Jin;Kim, Sang-Sub
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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pp.505-505
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2011
The control of wettability of thin films is of great importance and its success surely brings us huge applications such as self-cleaning, antifogging and bio-passive treatments. Usually, the control is accomplished by modifying either surface energy or surface topography of films. In general, hydrophobic surface can be produced by coating low surface energy materials such as fluoropolymer or by increasing surface roughness. In contrast, to enhance the hydrophillicity of solid surfaces, high surface energy and smoothness are required. Silica (SiO2) is environmentally safe, harmless to human body and excellently inert to most chemicals. Also its chemical composition is made up of the most abundant elements on the earth's crest, which means that SiO2 is inherently economical in synthesis. Moreover, modification in chemistry of SiO2 into various inorganic-organic hybrid materials and synthesis of films are easily undertaken with the sol-gel process. The contact angle of water on a flat silica surface on which the Young's equation operates shows ~50o. This is a slightly hydrophilic surface. Many attempts have been made to enhance hydrophilicity of silica surfaces. In recent years, superhydrophilic and antireflective coatings of silica were fabricated from silica nanoparticles and polyelectrolytes via a layer-by-layer assembly and postcalcination treatment. This coating layer has a high transmittance value of 97.1% and a short water spread time to flat of <0.5 s, indicating that both antireflective and superhydrophilic functions were realized on the silica surfaces. In this study, we assessed hydrophillicity and hydrophobicity of silica coating layers that were synthesized using the sol-gel process. Systematic changes of processing parameters greatly influence their surface properties.
본 연구는 역삼투막의 물리-화학적 표면 개질을 통하여 친수성 증가에 따른 내오염성 및 내염소성을 향상하고자 하였다. 자외선조사로 상용막 표면을 활성화한 후 실란 커플링제를 sol-gel법으로 개질하여 염소에 대한 민감도를 낮춰 폴리아마이드 활성층을 보호하여 내염소성을 향상시켰다. 또한, 에폭사이드의 개수가 다른 PGPE, SPE 두 종류의 에폭시로 코팅 후 에폭사이드의 개환반응으로 내오염성을 향상시켰으며, 표면 개질 조건은 접촉각과 FT-IR, XPS 분석을 통해 최적화하였다. 실란-에폭시 개질막의 오염성 평가 결과 투과도 감소율이 상용막보다 약 1.5배 감소하였고, 내염소성 평가 결과 $20,000ppm{\times}hr$에서도 염제거율이 90% 이상 유지되었다.
UV조사 하에서 아크릴산의 그라프팅을 이용한 LDPE의 표면개질을 XPS와 접촉각을 이용하여 살펴보았으며, 이에 따른 알루미늄/LDPE 라미네이트의 접착력 변화를 살펴보았다. 접촉각은 UV조사시간이 증가함에 따라 초기에 급격히 감소하다가 점차 일정한 값을 나타내었다. 이는 초기에는 LDPE 표면에 그라프트된 아크릴산에 의해 친수성이 급격히 증가하다가 표면의 아크릴산 농도가 증가함에 따라 친수성의 변화가 상대적으로 감소하기 때문으로 생각된다. 이러한 결과는 XPS를 이용한 O1s/C1s 비의 증가로도 확인할 수 있었다. 아크릴산이 그라프트된 LDPE와 알루미늄의 접착력은 순수한 LDPE를 이용하였을 때에 비하여 약 30배치 증가를 나타내었으며 이는 아크릴간의 그라프트에 의해 LDPF의 표면 극성기가 증가하였기 때문이다. 황산/isodium dichromate를 이용하여 알루미늄 표면을 처리한 경우 보다 뛰어난 접착력을 나타내었다. 아세트산의 존재하에서 LDPE/알루미늄 라미네이트의 계면접착력은 급격히 감소함을 알 수 있었다.
Biologically active peptides, including growth factors and cytokines, participate in various biological processes in human skin. They could provide a great advantage of maintaining healthy skin. Many peptide growth factors like epidermal growth factor (EGF) and human growth hormone (hGH) have been used in cosmetic formulations. The delivery of peptide growth factors across the Stratum corneum, however, seems not sufficient because of their physical properties such as high molecular weight and hydrophilicity. So increasing the penetration of growth factors of interest into skin would be a major concern for ensuring their maximum biological efficacy. In this study, we have identified several skin penetration-enhancing peptides which facilitate delivery of growth factors, when fused at N-terminus of the target protein, into skin. For efficient and rapid screening, we constructed a skin-penetrating assay system using Franz cell and porcine skin. Next, we carried out phage display screening using M-13 bacteriophage with random 12 -amino acid library on its coat protein P3 on that system. After several selection rounds, peptide sequences facilitate the penetration of phages through the porcine skin were identified from a large population of phages. We found that phages with the most potent peptide (S3-2, NGSLNTHLAPIL) could penetrate the porcine skin eight times more than those with control peptide (12 mino acids scrambled peptide). Furthermore, growth factors conjugated with S3-2 peptide penetrate porcine skin three to five times efficiently than non-conjugated growth factors. In conclusion, our data shows that the skin penetration-enhancing peptide we have characterized could increase the delivery of growth factors and is useful for cosmeceutical application.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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