• 제목/요약/키워드: magnetic iron oxide particles

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산화철 나노입자 표면개질 분말활성탄 유동층에 의한 MF 막 분리 공정의 운전 및 NOM 제거 효율 향상 (Effect of Fluidized Bed Powdered Activated Carbon Impregnated by Iron Oxide Nano-particles on Enhanced Operation and NOM Removal of MF Membrane System)

  • 김성수;서규태
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.332-339
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    • 2011
  • 본 연구는 자력분리와 중력분리의 특징을 가진 산화철 나노입자 표면개질 분말활성탄에 의한 MF막 분리 공정의 운전 및 NOM 제거 효율에 미치는 영향을 알아보았다. MF막의 전처리로 표면개질 PAC 유동층 칼럼을 구성하였으며, 표면개질 PAC층은 63 m/d의 유속에서 표면개질 PAC 입자가 유출되지 않은 최대의 유속을 유지하였고, 이 때 접촉시간은 29분이었다. 유동상칼럼 상단에는 경자성체(magnet)를 설치하여 부유하는 미세한 입자의 유출을 방지하였다. 직렬로 구성한 표면개질 PACMF 결합공정에서 표면개질 PAC 칼럼을 통하여 MF막의 파울링 저감과 NOM 제거효율의 상당한 향상을 보였다. MF막만을 이용하였을 때에 막 차압은 98시간 만에 적정운전범위인 40 kPa이 초과되었으나, 표면개질 PAC 칼럼을 함께 구성하였을 때 막 차압은 여전히 12 kPa의 안정적으로 유지되었다. NOM의 제거효율 또한 표면개질 PAC의 전처리를 통해서 DOC와 $UV_{254}$가 각각 46%와 51%에서 75%와 84%로 상승하였다. 시스템 내 NOM의 제거현상을 알아보기 위한 HPLC-SEC 분석을 통해서 표면개질 PAC는 광범위한 분자량을 가진 유기물의 효과적인 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

저압 초음파 분무 공정을 이용한 γ-Fe2O3 나노입자의 합성 (Synthesis of γ-Fe2O3 Nanoparticles by Low-pressure Ultrasonic Spraying)

  • 이창우;김순길;좌용호;이재성
    • 한국분말재료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • This study was focused on the optimization of low-pressure ultrasonic spraying process for synthesis of pure ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanoparticles. As process variables, pressure in the reactor, precursor concentration, and reaction temperature were changed in order to control the chemical and microstructural properties of iron oxide nanoparticles including crystal phase, mean particle size and particle size distribution. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) studies revealed that pure ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanoparticles with narrow particle size distribution of 5-15 nm were successfully synthesized from iron pentacarbonyl ($Fe(CO)_{5}$) in hexane under 30 mbar with precursor concentrations of 0.1M and 0.2M, at temperatures over $800^{\circ}C$. Also magnetic properties, coercivity ($H_c$) and saturation magnetization ($M_s$) were reported in terms of the microstructure of particles based on the results from vibration sampling magnetometer (VSM).

Micro Pre-concentration and Separation of Metal Ions Using Microchip Column Packed with Magnetic Particles Immobilized by Aminobenzyl Ethylenediaminetetraacetic Acid

  • Kim, Y.H.;Kim, G.Y.;Lim, H.B.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권4호
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    • pp.905-909
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    • 2010
  • Magnetic beads (Dynabeads$^{(R)}$) embedded in ~1 micron size polystyrene beads bearing surface carboxylic acid groups were modified with aminobenzyl ethylenediaminetetraacetic acid (ABEDTA) to concentrate or separate metal ions using pH gradients on micro and nano scales. The immobilization of ABEDTA was achieved by amide formation. The presence of the metal chelating functional group in the fully deprotonated form was confirmed by FT-IR. The chelation efficiency of beads was tested by determining metal ions in supernatant using GFAAS when pH gradients from 3 to 7. Mixtures of Cu and Mg and of Cd and Mn (at 10 ng/mL of metal) were separated as the difference in formation constant with the functional group of ABEDTA. The separation was repeated twice with relative standard deviation of <18%. A polydimethylsiloxane (PDMS) microchip column packed with EDTA-coated magnetic beads was optimized to concentrate metal ion for practical applications by eluting a Cu solution of micro scale at pH 3.

The treatment of coolant wastewater of rolling plate process by High Gradient Magnetic Separation

  • Kim, Tae-Hyung;Ha, Dong-Woo;Kwon, Jun-Mo;Sohn, Myung-Hwan;Baik, Seung-Kyu;Oh, Sang-Soo;Ko, Rock-Kil;Kim, Ho-Sup;Kim, Young-Hun;Park, Seong-Kuk
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.8-11
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    • 2009
  • This study introduced wastewater treatment method by High Gradient Magnetic Separation (HGMS). HGMS treatment was high efficient method for various industrial wastewaters. The system is currently research state, but we have surveyed commercialize the technology for industry. In rolling plate process, coolant wastewater was recycled by sedimentation and sand filter system. It needs several large reservoirs and long time to remove suspended solid (SS) like metal fines and iron oxide in hot rolling plate making process. If removing rate of suspended solid in rolling coolant wastewater is improved by using HGMS system, the productivity of working process can be increased and the area of reservoir can be reduced. We manufactured high temperature superconducting HGMS system that had a purpose to treatment of coolant wastewater in rolling plate process. We fabricated the prototypes of magnetic matrix filter consisting of stainless steel 430 mesh, which is a core component in the magnetic separation system, In our basic preliminary experiment using HGMS system, it has been clear that the fine paramagnetic particles in the coolant wastewater obtained from rolling plate process of POSCO can be separated with high efficiency.

경동맥 경화판의 고해상도 자기공명영상 (High-resolution MR Imaging of Carotid Atherosclerotic Plaques)

  • 신원선;김성목;최연현
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제16권2호
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    • pp.97-102
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    • 2012
  • 고해상도 경동맥 자기공명영상(MRI)을 이용하여 경화판 특성을 파악할 수 있다. MRI는 경화판의 활동성 염증이나 경화판내 출혈을 비침습적으로 진단할 수 있는 능력이 있다. 3T MRI는 1.5T MRI에 비해 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비가 높다. 동맥벽의 면적이나 표준화된 동맥벽 면적을 MRI로 측정하면 약물 치료 후 반응을 평가할 수 있다. 결론적으로 고행상도 MRI는 일과성 허혈이나 뇌졸중을 발생하기 쉬운 경화판의 진단과 치료 후 평가에 유용하다.

The Effect of Caffeic Acid Phenethyl Ester (CAPE) on Phagocytic activity of septic Neutrophil in vitro

  • Eun-A Jang;Hui-Jing Han;Tran Duc Tin;Eunye Cho;Seongheon Lee;Sang Hyun Kwak
    • 대한의생명과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.211-219
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    • 2023
  • Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) is an active component of propolis obtained from honeybee hives. CAPE possesses anti-mitogenic, anti-carcinogenic, anti-inflammatory, and immunomodulatory activities in diverse systems, which know as displays antioxidant activity and inhibits lipoxygenase activities, protein tyrosine kinase, and nuclear factor kappa B (NF-κB) activation. This study aimed to investigate the effect of CAPE on lipopolysaccharide (LPS)-induced human neutrophil phagocytosis. Human neutrophils were cultured with various concentrations of CAPE (1, 10, and 100 µM) with or without LPS. The pro-inflammatory proteins (tumor necrosis factor-alpha [TNF-α], interleukin [IL]-6 and IL-8) levels were measured after 4 h incubation. To investigate the intracellular signaling pathway, we measured the levels of mitogen-activated protein kinases (MAPK), including phosphorylation of p38, extracellular signal-regulated protein kinases 1 and 2 (ERK1/2) and c-Jun N-terminal kinase (JNK). Next, to evaluate the potential phagocytosis, neutrophils were labeled with iron particles of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs, 40 nm) for 1 h in culture medium containing 5 mg/mL of iron. The labeling efficiency was determined by Prussian blue staining for intracellular iron and 3T-wighted magnetic resonance imaging. CAPE decreased the activation of intracellular signaling pathways, including ERK1/2 and c-Jun, and expression of pro-inflammatory cytokines, including TNF-α and IL-6, but had no effect on the signaling pathways of p38 and cytokine IL-8. Furthermore, images obtained after mannan-coated SPION treatment suggested that CAPE induced significantly higher signal intensities than the control or LPS group. Together, these results suggest that CAPE regulates LPS-mediated activation of human neutrophils to reduce phagocytosis.

기상합성공정을 이용한 FePt 나노입자의 실시간 L10 상변화 (Real-time Transformation of FePt Nanoparticles to L10 Phase by the Gas Phase Synthesis)

  • 이기우;이창우;김순길;이재성
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.46-51
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    • 2011
  • Real-time formation of $L1_0$ phase of FePt nanoparticles in the gas phase during ultrasonic-spray pyrolysis is first discussed in the present study. Without any post heat treatment, $L1_0$ phase of FePt nanoparticles appeared at the temperature above $900^{\circ}C$ in the gas phase synthesis. X-ray diffractometry (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) studies revealed that FePt nanoparticles less than 10 nm in size contained small volume of $L1_0$ fct phase. However, in other samples obtained at the temperature below $900^{\circ}C$, iron oxide phase co-existed and no evidence of phase transformation was found. Thus, it is anticipated that the time of flight of particles required for crystallization and phase transformation was extended according to the increase of the collision rate. Finally, magnetic properties represented by coercivity and saturation magnetization and functional groups on the particle surface were discussed based on VSM and FT-IR results.

Iron Oxide(II, III)와 Valine을 이용한 키토산 나노입자의 약물전달 연구 (Drug Delivery Study on Chitosan Nanoparticles Using Iron Oxide (II, III) and Valine)

  • 장소현;강익중
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권4호
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    • pp.514-520
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    • 2021
  • 나노입자에 기초한 약물 전달 시스템(DDS, Drug Delivery System)은 약물 방출의 매개체로서 약물의 방출량을 조절하고 적합한 장소에 전달하여 효능을 향상시키기 위해 사용되어왔다. 독성이 없고 생 분해성인 Chitosan은 좋은 생체 적합성을 가지고, 뛰어난 흡착력을 가져 약물전달체로 제조할 수 있다. 기본 아미노산 중 하나인 Valine은 근육의 성장과 조직의 회복을 돕는 물질이며 다른 아미노산과 함께 혈당 수치를 낮추고 성장호르몬 생산을 증가시키는 필수아미노산이다. 본 연구에서는 Valine을 약물 흡수가 가능한 자성 Chitosan에 흡착시켜 TPP (tripolyphosphate)와의 cross-linking을 통해 약물전달체를 제조한 후, 흡수 및 방출 경향성에 대해 알아보았다. 안정성이 비교적 높은 Fe3O4를 사용하여 약물전달체가 자성을 띠게 만들어 표적 부위로 약물을 전달할 수 있도록 하였다. 최적의 조건에서 제조한 약물전달체를 아미노산의 정색반응인 Ninhydrin test를 통해 흡수 및 방출 경향성을 UV-Vis로 분석하여 확인하고 입자의 크기를 측정함으로써 약물전달체로 적합한 것을 확인하였다.

Mössbauer 분광법(分光法)과 선택적(選擇的) 추출방법(抽出方法)에 의한 제주도(濟州道) 토양(土壤)에서의 산화철(酸化鐵)의 특성(特性) 구명(究明) (Characterization of Iron Oxides in Soils of Cheju Island by Mössbauer Spectroscopy and Chemical Techniques)

  • 강동우;김두철;고정대;홍성락;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.3-15
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    • 1997
  • 제주도(濟州島)의 8개 대표토양(代表土壤)을 대상(對象)으로 하여 X-선(線) 형광분석(螢光分析), X-선(善) 회절(回折) 분석(分析), oxalate와 dithionite-citrate를 사용한 선택적(選擇的) 추출방법(抽出方法) 및 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법(分光法)으로 일차광물(一次鑛物), ferrihydrite, 결정질(結晶質) 산화철(酸化鐵)의 종류(種類), 함량(含量) 및 비자성(非磁性) Al이온의 치환정도(置換程度)에 대하여 고찰(考察)하였다. 1. X-선(線) 형광(螢光) 분석(分析)에 의한 제주도(濟州島)의 8개 토양통(土壤統)의 산화철(酸化鐵)($Fe_2O_3$) 함량(含量)은 분석구(噴石口) 토양인 송악통(松岳統)에서 18.21%로 가장 높았고 논토양인 대정통(大靜統)에서 8.03%로 가장 낮았다. 2. X-선(線) 회절(回折) 분석(分析) 결과(結果) 8개 토양통(土壤統) 모두에서 ferrihydrite와 결정질(結晶質) goethite의 회절(回折) 피크는 나타나지 않았지만, 결정질(結晶質) hematite는 송악통(松岳統), 구엄통(舊嚴統) 및 흑악통(黑岳統)에서 검출(檢出)할 수 있었다. 3. 선택적 침출방법으로 측정한 ferrihydrite 함량(含量)은 흑색토인 송당(松堂)과 토평통(吐坪統), 농암갈색의 분석구 토양인 감산통(柑山統) 및 갈색삼림토인 흑악통(黑岳統)에서 20.9-35.2g/kg으로 높았고, 논토양인 대정통(大靜統)에서 0.85g/kg으로 가장 낮았다. 결정질(結晶質) 산화철(酸化鐵) 함량(含量)인 $Fe_d-Fe_o$ 함량(含量)은 송악통(松岳統)에서 28.7g/kg으로 가장 높았고 흑악통(黑岳統)에서 7.6g/kg으로 가장 낮았다. 4. 제주도(濟州島) 8개 토양통(土壤統)에 함유되어 있는 상자성(常磁性) $Fe^{3+}$ 광물(鑛物)들은 화학조성(化學造成)이 거의 같은 ferrihydrite, 초상자성(超常磁性) goethite, 층형 규산염점토광물(硅酸鹽粘土鑛物)로서 감산통(柑山統)에서 그 함량(含量)이 가장 높았고 송악통(松岳統)에서 가장 낮은 것으로 분석되었다. 상자성(常磁性) $Fe^{2+}$ 일차광물(一次鑛物)은 감산통(柑山統)과 흑악통(黑岳統)에서 olivine, illite의 함량(含量)이 우세(優勢)하였으나 그 외 토양(土壤)에서는 소량(小量)의 chlorite, augite, biotite, hornblende 등이 함유(含有)되어 있는 것으로 분석되었다. 5. 18K에서 측정된 초미세자기장(超微細磁氣場)으로 부터 대정통(大靜統)에서는 미세한 goethite만이 함유(含有)되어 있는 것으로 확인(確認)되었고, 그외 7개 토양(土壤)에서는 입자 크기가 작은(${\sim}180{\AA}$) 결정질(結晶質) hematite와 goethite인 것으로 분석(分析)되었다. 6. 제주도(濟州島) 8개 토양통(土壤統)에 함유되어 있는 산화철(酸化鐵)의 구조에서 $Fe^{3+}$와 비자성(非磁性) $Al^{3+}$이 상당량(相當量) 부분(部分) 치환(置換)되었음을 확인(確認)할 수 있었다.

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프러시안 블루 유사체의 합성 및 MnFe2O4의 자성과 흡착 특성 (Synthesis of Prussian Blue Analogue and Magnetic and Adsorption Characteristics of MnFe2O4)

  • 이혜인;강국현;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.67-74
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    • 2016
  • 프러시안 블루 유사체(Prussian Blue Analogue : PBA)는 3차원 구조와 기공을 갖는 금속-유기골격체이며, 유기 리간드의 종류에 따라 다양한 구조를 갖는다. PBA는 바이오센서, 광학, 촉매, 수소 저장 장치 등의 분야에서 주목 받고 있으며 화학적 안정성을 가진 환경 친화적인 물질이다. 또한 다양한 크기의 미세기공을 조정할 수 있어 흡착분야에서 많이 활용되고 있다. 본 연구는 수열합성법을 이용하여 금속유기골격체인 $Mn_3[Fe(CN)_6]_2$를 합성하였다. 전구체로 $K_4[Fe(CN)_6]$$MnCl_2$를 사용하였고, 합성된 물질은 소성하여 망간철산화물을 생성하였다. 실험 변수로 전구용액의 pH, 전구체의 몰농도, 반응시간을 조절하여 입자의 크기와 형태에 대한 영향을 확인하였다. 합성된 다공체는 XRD, SEM, FT-IR, UV-Vis, TG/DTA에 의해 분석하였고, 여러 염료에 대한 흡착 특성을 평가하였다.