• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권7호
• /
• pp.2073-2080
• /
• 2013

In this study the effects of adding alkaline-earth (IIA) metal oxides to NiZr-loaded Zeolite Y catalysts were investigated on hydrogen rich production by ethanol steam reforming (ESR). Four kinds of alkaline-earth metal (Mg, Ca, Sr, or Ba) oxides of 3.0% by weight were loaded between the $Ni_6Zr_4O_{14}$ main catalytic species and the microporous Zeolite Y support. The characterizations of these catalysts were examined by XRD, TEM, $H_2$-TPR, $NH_3$-TPD, and XPS. Catalytic performances during ESR were found to depend on the basicity of the added alkaline-earth metal oxides and $H_2$ production and ethanol conversion were maximized to 82% and 98% respectively in 27($Ni_6Zr_4O_{14}$)3MgO/70Zeolite Y catalyst at $600^{\circ}C$. Many carbon deposits and carbon nano fibers were seen on the surface of $30Ni_6Zr_4O_{14}$/70Zeolite Y catalyst but lesser amounts were observed on alkaline-earth metal oxide-loaded 27($Ni_6Zr_4O_{14}$)3MO/70Zeolite Y catalysts in TEM photos after ESR. This study demonstrates that hydrogen yields from ESR are closely related to the acidities of catalysts and that alkaline-earth metal oxides reduce the acidities of 27($Ni_6Zr_4O_{14}$)3MO/70Zeolite Y catalysts and promote hydrogen evolution by preventing progression to hydrocarbons.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권8호
• /
• pp.701-707
• /
• 2014

친환경 소재인 황토는 화장품, 건축물, 식 음료 저장용기 등의 제조에 이용된다. Polyethylene terephthalate(PET, 페트) 는 식 음료 저장용기로 널리 사용되고 있으나, 미세기공(~nm)이 존재하여 페트 내 외부 사이에 공기의 유동으로 음료수에 유통기한이 단축되는 문제점이 대두되고 있다. 본 연구의 목적은 황토-폴리스티렌 하이브리드 구조체를 제작하여 이를 페트에 적용시켜 유통기한의 연장을 꾀하고자 한다. 친수성 소재인 황토의 소수성 페트에 직접적용을 위해 매개체로 소수성 폴리스티렌을 이용하였다. 나노크기의 황토입자가 분산된 현탁액을 에멀젼 중합으로 나노크기의 폴리스티렌 입자 내부에 캡슐화 시켰다. 원활한 캡슐화 과정을 위해 에멀젼 중합 조건을 확립하였으며, 제작된 하이브리드 구조체의 형태 및 캡슐화 정도를 주사전자현미경, X-선 분광기, X-선 회절 분석기로 분석하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.566-571
• /
• 2003

합성 수산화아파타이트(HAp)와 바인더로서 폴리아크릴산(PAA)을 사용하여 공침법으로 조성비가 서로 다른 HAp/PAA균질복합체 4종을 제조하였고, 이 균질복합체를 냉간정수압법으로 성형 및 공기중에서 여러조건으로 소결하였다. HAp/PAA composite의 소결체는 XRD 및 U-IR로 결정성 및 구조를 조사하였고, 또한 소결시편은 만능재료시험기(UTM)로 압축강도를 측정하였으며, 파단된 소결시편의 표면은 SEM으로 관측하였다 HAp/PAA composite는 120$0^{\circ}C$ 및 3시간의 소결조건에서 부분적인 $\alpha$, $\beta$-tricalcium phosphate로 상전이가 일어났다. 소결체의 기공크기와 기공률은 각각 0.2~3.0 $\mu\textrm{m}$와 0.49~13.43% 범위였고, 소결시편의 압축강도는 36.6~58.2 MPa 범위로 나타났다. 이상의 결과로 부터 HAp/PAA composite의 소결체는 균일한 기공형태로 인해 우수한 압축강도를 가지는 미세다공성 HAp라고 설명할 수 있다.

• 멤브레인
• /
• 제23권1호
• /
• pp.80-91
• /
• 2013

$Fe(SO_4)_2$, cyclohexanedione dioxime, phenylboronic acid을 이용하여 금속 템플레이트 중합을 실시한 후 메탄올로 세척하여 Fe(II) clathrochelate 화합물을 합성하였다. Fe(II) clathrochelate와 polyethersulfone을 이용한 유무기 복합 멤브레인을 제조하였다. 멤브레인 제조를 위하여 Fe(II) clathrochelate는 DMF, NMP, DMAC와 같은 멤브레인 제조에 이용되는 극성 아프로틱 용매에 잘 녹는 물질로 고안되었다. Fe(II) clathrochelate는 trifluorosactic acid와 같은 강산 존재하에서도 금속이 분리되지 않고 안정성이 유지되었다. UV-vis 분광법으로 용액 가용성을 확인하였으며 (i) 강산 및 (ii) 경쟁 킬레이트제를 이용하여 용액상의 안정성을 확인하였다. 유무기 복합막은 PES, PVP, TSA, Fe(II) clathrochelate를 DMF에 녹여 NIPS (비용매 유도 상전이) 방법으로 제조하였다. Fe(II) clathrochelate의 첨가는 표면의 기공 밀도의 향상, 평균기공 크기의 증가 및 유량 증가에 영향을 주었으며 상대적으로 비대칭 구조를 가지는 성능이 향상된 멤브레인을 얻을 수 있었다.

• Carbon letters
• /
• 제15권1호
• /
• pp.57-66
• /
• 2014

Three activated carbons (ACs) were prepared using NaOH (N) as an activating agent. Hydrofluoric acid pre-leached rice husk was used as a precursor. After leaching, the precursor was washed with distilled water, dried, crushed, and then sieved; a size fraction of 0.3-0.5 mm was selected for carbonization in the absence of air at $600^{\circ}C$. The carbonization product (LC) was mixed with NaOH at ratios of 1:2, 1:3, and 1:4 (wt of LC: wt of NaOH) and the produced ACs after activation at $800^{\circ}C$ were designated NLC21, NLC31, and NLC41, respectively. Surface and textural properties were determined using nitrogen adsorption at $-196^{\circ}C$, scanning electron microscopy images, thermogravimetric analysis, and Fourier transform infrared spectra. These ACs were used as adsorbents for lead(II) from aqueous solutions. The effects of the textural properties and the chemistry of the carbon surfaces were investigated and the impact of the operation conditions on the capacity for lead(II) sorption was also considered. Modification of NLC41 with $H_2O_2$ and $HNO_3$ gave two other adsorbents, $H_{NLC41}$ and $N_{NLC41}$ respectively. These two new samples exhibited the highest removal capacities for lead(II), i.e.117.5 and 128.2 mg/g, respectively. The adsorption data fitted the Langmuir isotherm and the kinetic adsorption followed pseudo-second order kinetics. The thermodynamic parameters have been determined and they indicated a spontaneous endothermic process.

• 멤브레인
• /
• 제17권4호
• /
• pp.359-368
• /
• 2007

본 연구에서는 불소계 고분자인 PVdF (poly(vinylidene fluoride))에 HFP (hexafluoropropylene)가 결합된 공중합체인 PVdF-HFP로 충전용 이차전지의 분리막으로 쓰이는 다공성 막을 상전이 방법으로 제조하였다. 용매인 DMF (N,N-dimethylformamide)에 PVdF-HFP를 단일상으로 녹인 후 깨끗한 유리판에 캐스팅하여 막을 얻었다. 기공은 증류수로 채워진 응고조에서 용매-빈용매 교환으로 형성되어진다. 얻어진 분리막에서 가장 높은 공극률은 60%로 얻어졌다. 시차주사현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 이용하여 분리막의 단면 관찰을 통해 다공성을 확인하였고 UTM (universal testing machine)을 이용하여 측정된 분리막의 인장강도는 PVdF-HFP 30 wt%에서 최대 6.57 MPa의 값을 나타내었다.

• 폴리머
• /
• 제38권6호
• /
• pp.809-814
• /
• 2014

전류 감응형 바이오센서에 응용하기 위해 전도성 고분자 마이크로튜브 어레이를 제작하였다. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonic acid)(PEDOT/PSS) composite을 전도성 접착제로 하여 템플릿을 전극에 고정한 후 EDOT을 전기화학적으로 중합하였다. 마이크로튜브 어레이는 자체의 넓은 표면적으로 인해 감도 높은 바이오센서로 응용될 수 있으나, 주요 표적물질 중의 하나인 과산화수소에 대한 전기화학적 반응이 느렸다. 과산화수소 산화에 대한 감도를 향상시키기 위해 어레이 전극에 금을 도포하였다. 증착법과 전기화학적 석출법 두 가지 방법을 시도하여 금을 처리하였는데, 이렇게 처리한 전극은 모두 과산화수소에 대한 반응이 크게 향상되었다. 따라서 전도성 고분자 마이크로튜브 어레이에 금을 도포함으로써 과산화수소를 표적물질로 하는 감도 높은 바이오센서 제작이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제56권3호
• /
• pp.211-232
• /
• 2019

Porous ceramics are promising materials for a number of functional and structural applications that include thermal insulation, filters, bio-scaffolds for tissue engineering, and preforms for composite fabrication. These applications take advantage of the special characteristics of porous ceramics, such as low thermal mass, low thermal conductivity, high surface area, controlled permeability, and low density. In this review, we emphasize the direct foaming method, a simple and versatile approach that allows the fabrication of porous ceramics with tailored microstructure, along with distinctive properties. The wet foam stability is achieved under the controlled addition of amphiphiles to the colloidal suspension, which induce in situ hydrophobization, allowing the wet foam to resist coarsening and Ostwald ripening upon drying and sintering. Different components, like contact angle, adsorption free energy, air content, bubble size, and Laplace pressure, play vital roles in the stabilization of the particle stabilized wet foam to the porous ceramics. The mechanical behavior of the load-displacements curves of sintered samples was investigated using Herzian indentations testes. From the collected results, we found that microporous structures with pore sizes from 30 ㎛ to 570 ㎛ and the porosity within the range from 70% to 85%.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제41권1호
• /
• pp.12-21
• /
• 2016

Objectives: To evaluate the effects of three acids on the microhardness of set mineral trioxide aggregate (MTA) and root dentin, and cytotoxicity on murine macrophage. Materials and Methods: OrthoMTA (BioMTA) was mixed and packed into the human root dentin blocks of 1.5 mm diameter and 5 mm height. Four groups, each of ten roots, were exposed to 10% citric acid (CA), 5% glycolic acid (GA), 17% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and saline for five minutes after setting of the OrthoMTA. Vickers surface microhardness of set MTA and dentin was measured before and after exposure to solutions, and compared between groups using one-way ANOVA with Tukey test. The microhardness value of each group was analyzed using student t test. Acid-treated OrthoMTA and dentin was examined by scanning electron microscope (SEM). Cell viability of tested solutions was assessed using WST-8 assay and murine macrophage. Results: Three test solutions reduced microhardness of dentin. 17% EDTA demonstrated severe dentinal erosion, significantly reduced the dentinal microhardness compared to 10% CA (p = 0.034) or 5% GA (p = 0.006). 10% CA or 5% GA significantly reduced the surface microhardness of set MTA compared to 17% EDTA and saline (p < 0.001). Acid-treated OrthoMTA demonstrated microporous structure with destruction of globular crystal. EDTA exhibited significantly more cellular toxicity than the other acidic solutions at diluted concentrations (0.2, 0.5, 1.0%). Conclusions: Tested acidic solutions reduced microhardness of root dentin. Five minute's application of 10% CA and 5% GA significantly reduced the microhardness of set OrthoMTA with lower cellular cytotoxicity compared to 17% EDTA.

• 공업화학
• /
• 제7권2호
• /
• pp.237-244
• /
• 1996

미세공의 중공사 모듈을 이용한 액-액추출은 단위부피당 표면적이 크므로 기존 추출장치들에 비해 신속히 진행된다, 모듈내에서 추출제와 원료액은 빠른 속도로 접촉하며 두 흐름이 완전히 독립적이므로 부하나 편류현상이 일어나지 않는다. 본 연구에서는 소수성 중공사 모듈을 사용하여 수용액 중에 미량으로 존재하는 Fe(II)와 Ni(II)을 추출하기 위해 TOA 및 EHPNA를 추출제로 사용하여, 그 추출선택성을 고찰하였다. 또한, 중공사 모듈에서의 율속단계를 결정하기 위해 막 내 외부 유속의 영향을 검토하였다. 이로부터, 소수성 중공사 내에서 분배계수가 큰 계에 대한 추출조작의 경우는 막내부에서의 물질전달과정이 총괄물질전달을 지배함을 확인하였으며, 본 연구를 통한 $K_w$와 소수성 중공사 내부유속 $v_t$와의 상관관계는 $K_w{\frac{d}{D}}=6.22\(\frac{d^2v_t}{LD}\)^{1/3}$과 같았다. 반면, 분배계수가 낮은 경우, 세공 내에서의 추출반응이 원활하지 못하기 때문에 막내부 저항의 영향이 막저항의 영향보다 작았다. 따라서, 분배계수가 큰 계에서는 소수성 막을 사용하는 것이 효과적임을 예측할 수 있었다.