• Title/Summary/Keyword: oxide reduction

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황화철에 의한 6가 크롬의 환원에 관한 연구 (A Study of Hexavalent Chromium Reduction by Iron Sulfide)

  • 조세이;박재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.657-662
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    • 2005
  • 황화철은 자연 퇴적토와 공극수에서 생물학적 과정이나 무생물학적 과정에 의해서 상당량 생성된다. 본 연구에서는 6가 크롬과 황화철로부터 용해되어 나온 이가 철과 6가 크롬의 반응에 관하여 알아보기 위해 6가 크롬의 초기농도를 다르게 하여 pH 4와 8에서 수용액상과 고체상으로 나누어 실험을 수행하였다. 또한 철산화물인 ${\alpha}-Fe_2O_3$, ${\alpha}-FeOOH$, $Fe_3O_4$와 0가 철을 이용하여 황화철에 의한 6가 크롬의 제거효율을 비교하였다. 6가 크롬의 제거율은 pH 4일 때가 pH 8일 때 높았으며 이는 낮은 pH에서 황화철로부터 용해되어 나온 이가 철의 양의 pH 4에서 더 많기 때문인 것으로 판단된다. 투과전자 현미경(Transmission Electric Microscopy)을 이용한 황화철의 표면 분석을 통하여 고체 표면에 형성된 침전물을 확인하였다. 이는 황화철에 의한 6가 크롬의 환원 작용에 의하여 iron(oxyhyoxide) 침전이 형성된 것으로 판단된다. 황화철은 철 산화물 및 영가 철에 비하여 그 제거능이 월등하며 이는 이가 철과 함께 황화물의 상호작용인 것으로 사료된다.

기계적합금화에 의한 $Fe/Al_2O_3$$Fe/TiO_2$계 나노복합분말의 제조 (Synthesis of $Fe/Al_2O_3$ and $Fe/TiO_2$ nanocomposite powder by mechanical alloying)

  • 이성희;이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.202-207
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    • 2009
  • 본 연구에서는 $Fe/Al_2O_3$$Fe/TiO_2$계 나노복합분말을 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_3O_4-M$(M= AI, Ti)이고 여기서 순금속 Al 및 Ti은 고상반응 시 환원제로서 선택하였다. $Fe_3O_4$-순금속의 각각 25시간 및 75시간 MA 처리한 결과 $Fe/Al_2O_3$$Fe/TiO_2$ 나노복합분발이 얻어졌으며, 이것은 나노결정립의 ${\alpha}$-Fe 기지에 $Al_2O_3$$TiO_2$가 각각 미세하게 분산된 나노복합분말임을 알 수 있었다. 또한 Fe$_3$O$_4$-AI계에서 보다 짧은 반응 시간에 복합분말이 생성되는 것은 $Fe_3O_4$의 Al에 의한 환원반응 시 큰 반응열에 기인하는 것으로 사료된다. MA법으로 제조된 $Fe/TiO_2$ 복합분말의 X선 회절분석으로부터 ${\alpha}$-Fe 결정립 크기는 30 nm 임을 알 수 있었다. 또한 MA 과정 중 시료의 자기 측정으로부터 $Fe_3O_4$의 순금속 Al 및 Ti 에 의한 고상환원반응 과정을 자세히 관찰할 수 있었다.

인천항 하역장비 대기오염물질 배출량 산정 연구 (An Study on Estimating Cargo Handling Equipment Emission in the Port of Incheon)

  • 조정정;범태황;이향숙
    • 한국항만경제학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.21-38
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    • 2020
  • 최근들어 항만도시에서의 대기오염이 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러나 항만의 하역기계에서 배출되는 온실가스는 선박, 트럭 등 타 수단에 비해 상대적으로 주목받지 못하였다. 본 연구에서는 인천항에서 디젤엔진으로 가동되는 하역기계로부터 배출되는 대기오염물질 배출량을 산정하였다. 이를 위해 각 항만하역사로부터 2017년 기준 하역장비의 대수, 제원, 가동시간 등 활동자료를 수집하였다. 분석 결과, CO 105.6톤, NOX 243.2톤, SOX 0.005톤, PM 22.8톤, VOC 26.0톤, NH3 0.2톤이 발생한 것으로 나타났다. CO와 NOX의 배출은 하역기계 전체 배출량의 87.71%를 차지하였으며, 크레인, 지게차, 트랙터, 로더의 배출량이 하역기계 전체 배출량의 84.79%를 차지하였다. 또한 노후화된 디젤엔진을 장착한 하역기계가 주 배출원임을 규명하였다. 분석된 대기오염물질 배출량 수치는 하역기계에 의한 항만 대기 오염의 심각성을 나타내며, 다음과 같은 친환경장비 도입이 시급함을 시사한다. 첫째, 오래된 디젤 장비의 LNG연료 또는 전기장비로의 교체가 필요하다. 둘째, NOX의 배출을 감소시킬 수 있는 선택적환원촉매(SCR)와 같은 후처리장비의 사용이 필요하다. 향후 체계적이고 공식적인 국가 대기오염배출 인벤토리 정립 방법을 설정하고, 매년 하역기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량을 모니터링 및 평가하는 것이 필요하다.

Down-regulation of TNF-$\alpha$ and IL-6 by Higenamine is Responsible for Reduction of Infarct Size and Myocardial Ischemic Injury in the Rat

  • Lee, Young-Soo;Kang, Young-Jin;Lee, Bog-Kyu;Ko, Young-Shim;Park, Min-Kyu;Seo, Han-Geuk;Yun-Choi, Hye-Sook;Chang, Ki-Churl
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제9권3호
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    • pp.167-175
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    • 2001
  • Recent studies have shown that cytokines are capable of modulating cardiovascular function and that some drugs used in the treatment of heart failure variably modulate the production of cytokines. Hige- namine, a positive inotropic isoquinoline alkaloid, has been used traditionally as cardiac stimulant, and reported to reduce nitric oxide (NO) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression in LPS- and/or cytokine-activated cells in vitro and in vivo. Therefore, we investigated whether higenamine modulates the production of proinflammatory cytokines in myocardial infarction. In addition, effects of higenamine on antioxidant action and antioxidant enzyme expression (MnSOD) were studied. Myocardial infarction (MI) was confirmed by measuring left ventricular (LV) pressure after occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD) for 5 weeks in rats. Treatment of higenamine (10 mg/kg/day) reduced infarct size about 35 %, which accompanied by reduction of production TNF-$\alpha$, IL-6, but not IFN-${\gamma}$ and IL-1$\beta$ in the myocardium. The expression of TNF-$\alpha$ mRNA in infracted myocardium was significantly reduced by higenamine. Although iNOS mRNA was not detected, nitrotyrosine staining was significantly increased in myocardium of Ml compared to higenamine-treated one, Indicating that peroxynitrite-induced damage is evident in MI. Cytochrome c oxidation by peroxynitrite was concentration-dependently reduced by higenamine, an effect which was almost compatible to glutathion. Higenamine treatment did not affect the expression of MnSOD mRNA in myocardial tissues in MI. Taken together, higenamine may be beneficial in oxidative stress conditions such as ischemic-reperfusion injury and MI due to antioxidant action as well as modulation of cytokines.

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CO2 레이저 환원법과 원자층 증착법을 이용한 VOx/Graphene 복합체 제조 및 전기화학적 성능 평가 (Fabrication of VOx/Graphene Composite Using CO2 Laser Reduction and Atomic Layer Deposition and Its Electrochemical Performance)

  • 박용진;김재현;이규복;이승모
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.135-141
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    • 2020
  • 그래핀은 슈퍼커패시터의 전극소재로서 이상적인 물리적/화학적 물성을 지니고 있지만, 실제 장치에 적용하기에는 그 전기화학적 성능이 충분하지 못하다. 본 연구에서는 높은 전기 전도성 및 고다공성을 지닌 다층구조의 그래핀을 생성하기 위해, 산화 그래핀을 가정용 레이저 조각기를 사용하여 환원하였다. 제작된 그래핀의 비정전용량을 향상시키기 위하여, 원자층 단위 증착법을 이용하여 의사커패시터 거동을 나타내는 VOx를 균일하게 증착하였다. 이는 XPS 분석을 통해 VOx/그래핀 복합체에서 다양한 상의 VOx를 관찰하였다. VOx/그래핀 복합체는 VOx가 없는 그래핀(~50 F/g)과 비교할 때 상당히 향상된 비정전용량(~189 F/g)을 보였다. 본 연구에서 소개한 에너지 저장 장치에 사용되는 그래핀 기반 전극의 제작 방법은 여러가지 제작 방법의 대안책 중 하나로 사용될 것으로 기대된다.

CH4로 환원된 페라이트를 이용한 CO2 분해 (Decomposition of CO2 with Reduced ferrite by CH4)

  • 신현창;정광덕;주오심;한성환;김종원;최승철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.657-662
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    • 2002
  • 페라이트를 이용한 $CO_2$분해 반응에서 부분 산화로 CO와 $H_2$의 제조가 가능한 C $H_4$를 사용하여 CuF $e_2$ $O_4$와 NiF $e_2$ $O_4$를 환원시킨 후, 환원된 페라이트를 이용하여 $CO_2$분해 반응 연구를 진행하였다. C $H_4$와 페라이트의 환원 반응에서, $700^{\circ}C$부터 $H_2$와 CO가 생성되었으며, 80$0^{\circ}C$까지의 반응에서 페라이트는 산소부족형 철산화물(Fe $O_{1-{\delta}}$(0$\leq$$\delta$$\leq$1))과 금속 Cu와 Ni의 혼합물 상태로 환원되었다. 환원된 페라이트를 이용한 $CO_2$분해 반응에서, 환원된 CuF $e_2$ $O_4$와 NiF $e_2$ $O_4$보다 높은 반응성을 나타내면서 더 많은 양의 $CO_2$를 분해하였다 이 반응에서 $CO_2$분해는 산소부족형 철산화물의 산화에 의해서만 일어났고, 치환된 2가 양이온은 산화되지 않은 금속 상태로 존재하였다. 이와 같은 결과를 통하여 C $H_4$를 이용하여 페라이트를 환원시킨 후, $CO_2$를 분해하는 공정은 $H_2$와 CO 같은 유용한 가스 제조는 물론 이를 이용하여 $CO_2$도 분해할 수 있는 활용가치가 매우 높은 공정으로 평가된다.

전해환원공정발생 LiCl 염폐기물 재생기술 (Reuse Technology of LiCl Salt Waste Generated from Electrolytic Reduction Process of Spent Oxide Fuel)

  • 조용준;정진석;이한수;김인태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.57-63
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    • 2010
  • 경막결정화를 이용한 산화물 사용후연료의 전해환원 공정에서 발생하는 LiCl 염폐기물 내 포함되어 있는 Cs 및 Sr을 분리(농축)에 대한 실험을 수행하였다. 결정화 공정에서 Cs 및 Sr과 같은 불순물들은 불순물들의 용융염상 및 결정상에 대한 용해도이 차리로 분리되어 최종적으로 작은 양의 LiCl 용융염내에 농축된다. 본 연구에서는 LiCl-CsCl-$SrCl_2$ 계에대한 고체-액체 상평형도를 통해 결정화를 통한 분리가능성을 파악하였으며 열전달방정식의 계산을 통해 경막결정화 운전중 LiCl 용융염상의 온도분포를 예측할 수 있었다. 경막결정화 공정에서 결정성장 속도는 분리효율에 큰 영향을 미쳤으며 90%의 LiCl 재생율을 가정할 경우 20-25 l/min의 냉각속도 그리고 $0.2g/min{\cdot}cm^2$ 보다 작은 결정성장 속도조건에서 각각의 Cs 및 Sr에 대하여 90% 정도의 분리효율을 나타내었다.

마이크로 벤치-플로우 리액터를 이용한 LNT 촉매의 NO 흡장과 정화성능에 관한 연구 (Study of NO Storage and Reduction on LNT by Micro Bench-Flow Reactor)

  • 윤주웅;황승권;황인구;박심수;이진하;여권구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권8호
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    • pp.789-798
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    • 2011
  • 본 연구에서는 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물의 저감을 위한 후처리장치인 LNT(Lean NOx Trap, 흡장형 De-NOx 촉매)의 특성을 파악하였다. 먼저 희박한 배출가스 상태에서의 질소산화물 중 산화질소에 대한 촉매의 기본적인 흡장성능을 알아본 후, 다양한 환원제를 분사하여 인위적으로 배출가스를 농후한 상태를 만들었다. 농후한 상태에서는 희박한 상태에서 촉매 내에 흡장되어 있던 산화질소가 촉매의 환원반응에 의해서 질소로 전환된 후 촉매후단부에서 산화질소 배출농도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 LNT(Lean NOx Trap)시편은 실제 디젤 차량에서 사용되는 LNT 촉매로부터 Reactor에 장착될 수 있도록 작은 사이즈로 절단 및 가공된 후, SUS304의 stainless 재질로 재가공 처리한 후에 Micro bench-flow reactor에 장착하였다. 분사된 피드가스성분들은 실제 배출가스의 분위기를 만들기 위해서 각각 3가지의 가열성분, 비가열 성분으로 나누어 분사된다. 이러한 조건들에서 다양한 반응온도와 공간속도를 반응변수로 하여 LNT(Lean NOx Trap)의 흡장성능과 환원제종류에 따른 산화질소의 배출특성을 파악하였다.

Streptococcus thermophilus로 발효한 한약재 발효분말의 항염증 및 미백 효과 (Anti-Inflammatory and Whitening Effect of the Lyophilized Powder of Oriental Plant Extracts Fermented with Streptococcus thermophilus)

  • 최화정;이정희;윤미영;이재숙
    • 대한화장품학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.159-164
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    • 2015
  • 새로운 항염증 및 미백 소재를 찾기 위해서, 본 연구에서는 6가지 한약재 추출물(유자, 상백피, 오미자, 율무, 당귀, 고삼)을 Streptococcus thermophilus에 의해 발효한 발효분말의 미백 및 항염증 효과를 피부섬유아세포에 대한 피부독성, 산화질소 생성, tyrosinase 활성, 멜라닌 형성의 저해 효과를 측정함으로써 평가하였다. 발효물은 $37^{\circ}C$에서 2일 동안 Streptococcus thermophilus에 의해 발효한 후, 동결건조에 의해 발효분말을 제조하였다. 발효분말은 피부섬유아세포에 대해 $500{\mu}g/mL$의 농도에서 cytopathic effect reduction 방법을 사용하면서 측정하였을 때 세포독성을 나타내지 않았다. 또한 발효분말은 Griess reagent system을 사용하면서 산화질소 생성에 대한 저해 효과를 나타내었다. 더욱이 발효분말은 tyrosinase 활성에 대한 저해 효과가 농도 의존적으로 나타났다. 발효분말은 배양액으로부터 멜라닌 생성에 대해 유의적인 저해를 나타내었다(p < 0.05). 그러므로 이러한 자료로부터 발효분말은 항염증 및 미백 효과를 갖는 것으로 나타났으며, 화장품을 위한 효과적인 성분으로써 사용가능할 것으로 사료된다.

In vitro evaluation of nano zinc oxide (nZnO) on mitigation of gaseous emissions

  • Sarker, Niloy Chandra;Keomanivong, Faithe;Borhan, Md.;Rahman, Shafiqur;Swanson, Kendall
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제60권11호
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    • pp.27.1-27.8
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    • 2018
  • Background: Enteric methane ($CH_4$) accounts for about 70% of total $CH_4$ emissions from the ruminant animals. Researchers are exploring ways to mitigate enteric $CH_4$ emissions from ruminants. Recently, nano zinc oxide (nZnO) has shown potential in reducing $CH_4$ and hydrogen sulfide ($H_2S$) production from the liquid manure under anaerobic storage conditions. Four different levels of nZnO and two types of feed were mixed with rumen fluid to investigate the efficacy of nZnO in mitigating gaseous production. Methods: All experiments with four replicates were conducted in batches in 250 mL glass bottles paired with the ANKOM$^{RF}$ wireless gas production monitoring system. Gas production was monitored continuously for 72 h at a constant temperature of $39{\pm}1^{\circ}C$ in a water bath. Headspace gas samples were collected using gas-tight syringes from the Tedlar bags connected to the glass bottles and analyzed for greenhouse gases ($CH_4$ and carbon dioxide-$CO_2$) and $H_2S$ concentrations. $CH_4$ and $CO_2$ gas concentrations were analyzed using an SRI-8610 Gas Chromatograph and $H_2S$ concentrations were measured using a Jerome 631X meter. At the same time, substrate (i.e. mixed rumen fluid+ NP treatment+ feed composite) samples were collected from the glass bottles at the beginning and at the end of an experiment for bacterial counts, and volatile fatty acids (VFAs) analysis. Results: Compared to the control treatment the $H_2S$ and GHGs concentration reduction after 72 h of the tested nZnO levels varied between 4.89 to 53.65%. Additionally, 0.47 to 22.21% microbial population reduction was observed from the applied nZnO treatments. Application of nZnO at a rate of $1000{\mu}g\;g^{-1}$ have exhibited the highest amount of concentration reductions for all three gases and microbial population. Conclusion: Results suggest that both 500 and $1000{\mu}g\;g^{-1}$ nZnO application levels have the potential to reduce GHG and $H_2S$ concentrations.