• 한국자기학회지
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• 제26권6호
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• pp.190-195
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• 2016

본 연구에서는 분산제 및 산화제를 전혀 첨가하지 않은 채 고압 균질기를 사용하여 $Fe(OH)_2$ 현탁액으로부터 합성된 마그네타이트 나노입자의 자기 특성에 미치는 공정 압력의 영향을 체계적으로 조사하였다. 관측된 X-선 회절 패턴으로부터 모든 나노입자가 마그네타이트의 역스피넬 구조를 가진다는 것을 알 수 있었다. X-선 회절 및 투과전자현미경 분석 결과로부터 마그네타이트 나노입자의 평균 입자 크기는 고압 균질화 과정의 공정 압력에 의해 조절될 수 있는 것으로 드러났다. 평균 입자 크기는 21에서 26 nm에 이르며, 공정 압력이 증가함에 따라 감소하는 것으로 밝혀졌다. 시료진동형 자화율 측정기를 사용하여 상온에서 측정된 자기 이력 곡선으로부터 1500 bar의 공정 압력 조건에서 합성된 마그네타이트 나노분말이 초상자성 거동을 나타내는 것을확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.127-134
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• 2023

Laccase activity is influenced by copper (Cu) as an inducer. In this study, laccase was immobilized on Cu and Cu-magnetic (Cu/Fe₂O₄) nanoparticles (NPs) to improve enzyme stability and potential applications. The Cu/Fe₂O₄ NPs functionally activated by 3-aminopropyltriethoxysilane and glutaraldehyde exhibited an immobilization yield and relative activity (RA) of 93.1 and 140%, respectively. Under optimized conditions, Cu/Fe₂O₄ NPs showed high loading of laccase up to 285 mg/g of support and maximum RA of 140% at a pH 5.0 after 24 h of incubation (4℃). Immobilized laccase, as Cu/Fe₂O₄-laccase, had a higher optimum pH (4.0) and temperature (45℃) than those of a free enzyme. The pH and temperature profiles were significantly improved through immobilization. Cu/Fe₂O₄-laccase exhibited 25-fold higher thermal stability at 65℃ and retained residual activity of 91.8% after 10 cycles of reuse. The degradation of bisphenols was 3.9-fold higher with Cu/Fe₂O₄-laccase than that with the free enzyme. To the best of our knowledge, Rhus vernicifera laccase immobilization on Cu or Cu/Fe₂O₄ NPs has not yet been reported. This investigation revealed that laccase immobilization on Cu/Fe₂O₄ NPs is desirable for efficient enzyme loading and high relative activity, with remarkable bisphenol A degradation potential.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.181-186
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• 2011

본 연구에서는 실리카 나노 입자의 표면 개질을 위해 실란 커플링제인 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate(MPS) 를 사용하여 표면 개질 반응을 수행하였다. 용매의 pH, MPS의 가수 분해 반응시간, 표면 개질 반응시간 및 실리카 표면의 실라놀기(Si-OH)에 대한 MPS의 몰 비를 변화하여 각각의 반응조건이 실리카 표면개질 반응에 미치는 영향을 연구하였다. 개질반응 후 Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FTIR), 원소분석(EA) 및 고체 상태 cross-polarization magic angle spinning(CP/MAS) Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy(NMR)법을 사용하여 표면이 개질된 실리카 입자들의 분석을 수행하였다. 연구 결과 용매의 pH가 4.5일 때 MPS가 단량체 형태로 실리카 표면의 실라놀기와 반응하고 이외의 pH에서는 MPS가 이량체, 삼량체 혹은 사량체의 올리고머 형태로 실리카의 실라놀기와 반응함이 우세함을 나타내었다. 가수분해반응 시간을 30분에서 90분으로 증가시키면 MPS가 올리고머 형태로 실리카 표면의 실라놀기와 반응하는 것이 우세하고, 투입한 MPS 몰 비의 증가도 MPS가 올리고머 형태로 실리카 표면의 실라놀기와 반응하는 것이 우세함을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.710-715
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• 2018

본 연구에서는 자성을 이용하여 재수득이 가능한 광 촉매 물질인 $ZnFe_2O_4@SnO_2@TiO_2$ core-shell nanoparticles (NPs)를 3단계 과정을 통해 합성하였다. 구조적 특성은 X-ray diffraction (XRD) 분석으로 확인하였다. Spinel 구조의 $ZnFe_2O_4$와 tetragonal 구조의 $SnO_2$와 anatase 구조의 $TiO_2$가 합성된 것을 확인하였다. 합성한 물질의 자기적 성질은 vibrating sample magnetometer (VSM)으로 확인하였다. Core 물질인 $ZnFe_2O_4$의 포화자화 값은 33.084 emu/g으로 확인하였다. $SnO_2$와 $TiO_2$층의 형성의 결과, 두께 증가로 인한 자성은 각각 33, 40% 감소하였으나 재수득이 가능한 충분한 자성을 가지는 것을 확인하였다. 합성된 물질의 광 촉매 효율은 methylene blue (MB)를 사용하여 측정하였다. Core 물질의 효율은 4.2%로 확인하였고 $SnO_2$와 $TiO_2$ shell 형성의 결과 각각 73%와 96%로 증가하였고 높은 광 촉매 효율을 가지는 것을 확인하였다. 또한 항균 특성은 대장균(E. Coli)과 황색포도상구균(S. Aureus)을 사용하여 억제 영역을 확인하였다. Shell이 형성되면서 더 넓은 억제 영역이 형성되었고 이는 광 촉매 효율을 측정한 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.102-106
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• 2006

이 연구의 목적은 약물의 분리나 약물전달 시스템에 이용 할 수 있도록 마그네타이트 나노 입자의 표면을 개질, 즉 생체적합성, 저독성의 특성을 갖는 키토산을 이용하여 키토산이 피복된 나노 크기의 자성체 입자를 제조하는 것이다. 본 연구에서는 음향화학법을 적용한 공침 기술을 이용, 균일한 마그네타이트 나노 입자를 합성하였다. 계면활성제인 올레인산을 가하여 입자간의 응집을 막았다. 물과 계면활성제의 농도비 R=[물]/[계면활성제]를 조절하여 평균크기가 2nm에서 9nm인 마그네타이트 입자를 선택적으로 합성하였다. 이 방법을 통하여 합성된 마그네타이트 나노 인자를 염기성 수용액에 분산시켰다. 초음파를 조사하면서 키토산 용액을 서서히 가하여 마그네타이트 나노 입자의 표면을 키토산으로 피복하였다. 이때 키토산의 농도가 증가할수록 입자가 수 나노미터 크기씩 증가하는 것을 입도 분석기와 원자 현미경 관찰을 통해서 확인 할 수 있었다. 합성된 마그네타이트 분말과 키토산이 피복된 마그네타이트 나노 입자 모두 실온에서 초상자성을 보이는 것으로 나타났다.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1302-1307
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• 2018

마그네타이트 분말에 대해 Verwey 전이 전후에서의 구조적, 전기적 및 자기적 성질을 고찰하였다. 마그네타이트 시료는 고온열분해법으로 합성한 나노입자를 $800^{\circ}C$, 진공을 뽑는 상태에서 1시간동안 열처리하여 얻었다. 시료의 형태학적, 결정학적 분석은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD)을 이용하였으며 시료진동형 자기력계(vibrating sample magnetometer, VSM)와 뫼스바우어 분광법, 비저항 측정 등을 통해 미시적/거시적 자성 및 전기적 특성을 각각 관찰하였다. Verwey 전이점에서 비저항과 자기모멘트의 불연속적 온도의존성을 관측하였으며 자기이방성상수가 $T_V$ 부근에서 약간 감소하는 것이 관찰되었다. 뫼스바우어 스펙트럼은 $T_V$ 전후에서 모두 사면체적 (A) 자리와 팔면체적 (B) 자리에 기인하는 2개의 6선 스펙트럼의 중첩으로 나타났으며 B자리에서 철 이온의 원자가에 따른 흡수선의 구분은 불가능하였다. $T_V$ 를 중심으로 하여 저온영역의 정상스피넬(normal spinel)에서 고온영역의 역스피넬(inverse spinel)의 배위교차(coordination crossover)가 발생하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권3호
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• pp.25-33
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• 2015

In this study, Fe₃O₄-ACCS-Ag nanoparticles (NPs) were successfully synthesized using silica extracted from corn cob ash. The synthesized Fe₃O₄-ACCS-Ag NPs were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopyenergy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), transmission electron microscopy (TEM) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the potential application of Fe₃O₄-ACCS-Ag NPs as an antibacterial material in water disinfection was investigated using Escherichia coli ATCC 8739 as model bacteria. The antibacterial activity of synthesized composite material showed 99.9% antibacterial effect within 20 min for the tested bacteria. From this experiment, the synthesized Fe₃O₄-ACCS-Ag nanocomposites also hold magnetic properties and could be easily recovered from the water solution for its reuse. The reused nanocomposites presented the decreasing antibacterial efficiencies with the reuse cycle but the composite used three times still killed 90% of bacteria in 20 min.

• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.777-783
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• 2013

본 연구에서는 실리카 나노입자를 dipodal 형태의 bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine(BTMA) 실란 커플링제로 실리카 표면을 개질한 후, glycidyl methacrylate(GMA)로 표면 처리를 하여 실리카에 결합된 BTMA의 N-H기와 GMA의 epoxide기의 개환 반응에 의하여 실리카 표면에 중합용 methacrylate기를 도입하는 연구를 수행하였다. 반응시간, 반응온도 및 투입하는 GMA의 농도 변화가 BTMA의 N-H기와 GMA의 epoxide기 사이의 반응에 미치는 영향을 Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), elemental analysis(EA) 및 고체상태 $^{13}C$ cross-polarization magic angle spinning(CP/MAS), nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMR)법을 사용하여 분석하였다. BTMA로 개질된 실리카를 GMA로 처리하면 실리카 입자에 결합되어 있는 BTMA의 N-H기와 GMA의 epoxide기가 열리면서 상호 반응이 일어났으며, 실험한 조건에서는 반응시간, 반응온도 및 투입하는 GMA 농도가 증가할수록 실리카 표면에 도입되는 methacrylate기가 증가함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권7호
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• pp.362-367
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• 2012

Magnetite nanoparticles(NPs) have been the subject of much interest by researchers owing to their potential use as magnetic carriers in drug targeting and as a tumor treatment in cases of hyperthermia. However, magnetite nanoparticles with 10 nm in diameter easily aggregate and thus create large secondary particles. To disperse magnetite nanoparticles, this study proposes the infiltration of magnetite nanoparticles into hybrid silica aerogels. The feasible dispersion of magnetite is necessary to target tumor cells and to treat hyperthermia. Magnetite NPs have been synthesized by coprecipitation, hydrothermal and thermal decomposition methods. In particular, monodisperse magnetite NPs are known to be produced by the thermal decomposition of iron oleate. In this study, we thermally decomposed iron acetylacetonate in the presence of oleic acid, oleylamine and 1,2 hexadecanediol. We also attempted to disperse magnetite NPs within a mesoporous aerogels. Methyltriethoxysilicate(MTEOS)-based hybrid silica aerogels were synthesized by a supercritical drying method. To incorporate the magnetite nanoparticles into the hybrid aerogels, we devised two methods: adding the synthesized aerogel into a magnetite precursor solution followed by nucleation and crystal growth within the pores of the aerogels, and the infiltration of magnetite nanoparticles synthesized beforehand into aerogel matrices by immersing the aerogels in a magnetite nanoparticle colloid solution. An analysis using a vibrating sample magnetometer showed that approximately 20% of the magnetite nanoparticles were well dispersed in the aerogels. The composite samples showed that heating under an inductive magnetic field to a temperature of $45^{\circ}C$ is possible.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.287-295
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• 2023

Iron nanoparticles (Fe-NPs) were synthesized employing Lagenaria siceraria (LS) leaf aqueous extract as a reducing and capping medium to remove methylene blue (MB) dye and have antibacterial properties against G-negative (Escherichia coli) and G-positive bacteria (Staphylococcus aureus). The formation of LS-Fe-NPs (Lagenaria-siceraria-iron-nanoparticles) was confirmed by a change in color from pale yellow to dark brown. Characterization techniques, such as particle size analysis (PSA), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM), were employed to prove nano spherical particles of size range between 80-100 nm. Phytochemicals and the presence of iron in LS-Fe-NPs nanoparticles were proved by UV-visible spectrophotometry. Further, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis results confirmed the existence of bioactive molecules in the plants. The magnetic property was analyzed using a vibrating sample magnetometer (VSM), which displayed that the synthesized nanoparticles were superparamagnetic and exhibiting a saturation magnetization of 12.5 emu/g. Synthesized magnetic nanoparticles were used in methylene blue (MB) dye removal through adsorption. About 83% of 100 mg/L MB dye was removed within 120 min at pH 6 with a maximum adsorption capacity of 246.8 mg/g. Antibacterial efficacy of LS-Fe-NPs was screened against G-negative (Escherichia coli) and G-positive bacteria (Staphylococcus aureus), respectively, and found that LS-Fe-NPs were effective against Staphylococcus aureus.