• 제목/요약/키워드: oxidizing acid

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Study on Chemical Removal of Nitric Oxide (NO) as a Main Cause of Fine Dust (Air Pollution) and Acid Rain

  • Seo, Hyeon Jin;Jeong, Rak Hyun;Boo, Jang-Heon;Song, Jimin;Boo, Jin-Hyo
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권6호
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    • pp.218-222
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    • 2017
  • This study was conducted to remove $NO_x$, which is the main cause of fine dust and air pollution as well as acid rain. $NO_x$ was tested using 3% NO (diluted in He) as a simulated gas. Experiments were sequentially carried out by oxidizing NO to $NO_2$ and absorbing $NO_2$. Especially, we focused on the changes of NO oxidation according to both oxidant ($NaClO_2$) concentration change (1~10 M) and oxidant pH change (pH = 1~5) by adding HCl. In addition, we tried to suggest a method to improve $NO_2$ absorption by conducting $NO_2$ reduction reaction with reducing agent (NaOH) concentration (40~60%). It was found that NO removal efficiency increased as both concentration of oxidant and flow rate of NO gas increased, and NO decreased more effectively as the pH of hydrochloric acid added to the oxidant was lower. The $NO_2$ adsorption was also better with increasing NaOH concentration, but the NO removal efficiency was ~20% lower than that of the selective NO reduction. Indeed, this experimental method is expected to be a new method that can be applied to the capture and removal of fine dust caused by air pollution because it is a method that can easily remove NO gas by a simple device without expensive giant equipment.

Activation of persulfate by UV and Fe2+ for the defluorination of perfluorooctanoic acid

  • Song, Zhou;Tang, Heqing;Wang, Nan;Wang, Xiaobo;Zhu, Lihua
    • Advances in environmental research
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    • 제3권3호
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    • pp.185-197
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    • 2014
  • Efficient defluorination of perfluorooctanoic acid (PFOA) was achieved by integrating UV irradiation and $Fe^{2+}$ activation of persulfate ($S_2O{_8}^{2-}$). It was found that the UV-$Fe^{2+}$, $Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$, and UV-$S_2O{_8}^{2-}$ processes caused defluorination efficiency of 6.4%, 1.6% and 23.2% for PFOA at pH 5.0 within 5 h, respectively, but a combined system of UV-$Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$ dramatically promoted the defluorination efficiency up to 63.3%. The beneficial synergistic behavior between $Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$ and UV-$S_2O{_8}^{2-}$ was demonstrated to be dependent on $Fe^{2+}$ dosage, initial $S_2O{_8}^{2-}$ concentration, and solution pH. The decomposition of PFOA resulted in generation of shorter-chain perfluorinated carboxylic acids (PFCAs), formic acid and fluoride ions. The generated PFCAs intermediates could be further defluorinated by adding supplementary $Fe^{2+}$ and, $S_2O{_8}^{2-}$ and re-adjusting solution pH in later reaction stage. The much enhanced PFOA defluorination in the UV-$Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$ system was attributed to the fact that the simultaneous employment of UV light and $Fe^{2+}$ not only greatly enhanced the activation of $S_2O{_8}^{2-}$ to form strong oxidizing sulfate radicals ($SO{_4}^{\cdot-}$), but also provided an additional decarboxylation pathway caused by electron transfer from PFOA to in situ generated $Fe^{3+}$.

시뮬레이션 시험에 의한 황산화세균의 생장 특성 및 생화학적 부식 저항성 평가 (Evaluation of Properties of Sulfur-Oxidizing Bacteria Growth and Resistance to Biochemical Corrosion by Simulation Test)

  • 김규용;이의배;길배수;이승훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.495-502
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    • 2008
  • 본 연구에서는 황산화세균의 생장과 이에 따른 콘크리트의 생화학적 부식의 단계적인 개연성을 실증적으로 분석하기 위해 고안된 생화학적 부식 시뮬레이션 시험 및 장치를 구축하였으며, 황산화세균인 Thiobacillus novellus의 생장 활성화를 위해 여러 기본조건을 설정하였다. 또한 세균의 이식 방법과 황화수소농도 조건에 따라 크게 2종류의 시험이 진행되었으며, 이에 따른 Thiobacillus novellus의 생장특성과 항균금속의 첨가에 따른 항균성능을 검증할 수 있었다. 우선 황화수소 120 ppm의 조건하에서 시험체를 세균배양액에 침지시켜 Thiobacillus novellus을 간접적으로 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, 사슬형태의 대단위 군집을 형성하는 Thiobacillus novellus의 급속한 생장과 높은 황원소의 검출을 관찰할 수 있었으나 장기적으로 Thiobacillus novellus의 생장을 유도하기는 곤란하였다. 황화수소 50 ppm의 조건하에서 황산화세균인 Thiobacillus novellus를 직접 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, Thiobacillus novellus의 비교적 장기적인 개별생장이 관찰되었으며, 항균금속을 첨가한 시험체에서 세포막과 내부 조직이 파괴된 Thiobacillus novellus의 개체가 관찰되어 항균금속 성분에 의한 Thiobacillus novellus의 생장억제 성능을 실증적으로 검증하는 것이 가능하였다.

Suppression of Pyrite Oxidation by Formation of Iron Hydroxide and Fe(III)-silicate Complex under Highly Oxidizing Condition

  • Lee, Jin-Soo;Chon, Chul-Min;Kim, Jae-Gon
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.297-302
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    • 2011
  • Acid drainage generated by pyrite oxidation has caused the acidification of soil and surface water, the heavy metal contamination and the corrosion of structures in abandoned mine and construction sites. The applicability of Na-acetate (Na-OAc) buffer and/or Na-silicate solution was tested for suppressing pyrite oxidation by reacting pyrite containing rock and treating solution and by analyzing solution chemistry after the reaction. A finely ground Mesozoic andesite containing 10.99% of pyrite and four types of reacting solutions were used in the applicability test: 1) $H_2O_2$, 2) $H_2O_2$ and Na-silicate, 3) $H_2O_2$ and 0.01M Na-OAc buffer at pH 6.0, and 4) $H_2O_2$, Na-silicate and 0.01M Na-OAc buffer at pH 6.0. The pH in the solution after the reaction with the andesite sample and the solutions was decreased with increasing the initial $H_2O_2$ concentration but the concentrations of Fe and $SO_4^{2-}$ were increased 10 - 20 times. However, the pH of the solution after the reaction increased and the concentrations of Fe and $SO_4^{2-}$ decreased in the presence of Na-acetate buffer and with increasing Na-silicate concentration at the same $H_2O_2$ concentration. The solution chemistry indicates that Na-OAc buffer and Na-silicate suppress the oxidation of pyrite due to the formation of Fe-hydroxide and Fe-silicate complex and their coating on the pyrite surface. The effect of Na-OAc buffer and Na-silicate on reduction of pyrite oxidation was also confirmed with the surface examination of pyrite using scanning electron microscopy (SEM). The result of this study implies that the treatment of pyrite containing material with the Na-OAc buffer and Na-silicate solution reduces the generation of acid drainage.

Preferential Peroxidase Activity of Prostaglandin Endoperoxide H Synthase for Lipid Peroxides

  • Yun, Seol-Ryung;Han, Su-Kyong;Song, In-Seok
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 2001년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.94-94
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    • 2001
  • Prostaglandin endoperoxide H synthase (PGHS) catalyzes the committed step in prostaglandins and thromboxane A$_2$-- oxygenation of arachidonic acid to the hydroperoxy endoperoxide PGG$_2$, followed by reduction PGG$_2$to the alcohol PGH$_2$. The two reactions by PGHS -- cyclooxygenase and peroxidase -- occur at distinct but structurally and functionally interconnected sites. The peroxidase reaction occurs at a heme-containing active site located near the protein surface. The cyclooxygenase reaction occurs in a hydrophobic channel in the core of the enzyme. Initially a peroxide reacts with the heme group, yielding Compound I and an alcohol derived from the oxidizing peroxide. Compound I next undergoes an intramolecular reduction by a single electron traveling from Tyr385 along the peptide chain to the proximal heme ligand, His388, and finally to the heme group. Following the binding of arachidonic acid, Tyr385 tyrosyl radical initiates the cyclooxygenase reaction by abstracting the 13-pro(5) hydrogen atom to give an arachidonyl radical, which sequentially reacts with two molecules of oxygen to yield PGG$_2$. In order to characterize PGHS peroxidase active site, we examined various lipid peroxides with purified recombinant ovine PGHS proteins and determined the rate constants. The results have shown that twenty-carbon unsaturated fatty acid hydroperoxides have similar efficiency in peroxidation by PGHS, irrespective of either the location of hydroperoxy group or the number of double bonds. It was also confirmed by the subsequent study with PGHS peroxidase active site mutants.

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퍼머넌트 웨이브 시술에 따른 모발의 중금속 함량의 변화 (Variations of the Heavy Metal Contents in Human Hairs According to Permanent Wave Manipulation)

  • 정연
    • 한국의류산업학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.266-272
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    • 2002
  • This research is compared and analyzed variations of the heavy metal contents in human hairs according to treating permanent wave manipulation before and after and permanent wave agents. This is the survey of women's hairs in 19 years old. On the basis of this we would like to analyze a extend of exposing of heavy metal scientifically. Also, we would to show a basic data for the permitted limits of heavy metal to keep the healthy hair The conclusion is as follows.; Mean contents of heavy metal in hairs is 2.11 ppm (Pb), 0.25 ppm (Cd), 2.62 ppm (Ni), 256 ppm (Zn), 8.45 ppm (Cu). In reducing agents (processing lotions) of perm, 1.50 ppm (Pb), 0.03 ppm (Cd), 0.05 ppm (Ni), 15.45 ppm (Zn), 0.86 ppm (Cu) in a perm (S), 2.30 ppm (Pb), 0.05 ppm (Cd), 0.05 ppm (Ni), 13.05 ppm (Zn), 0.65 ppm (Cu) in a perm (T). In oxidizing agents (neutralizer) of perm, 1.40 ppm (Pb), 0.03 ppm (Cd), 0.09 ppm (Ni), 9.05 ppm (Zn), 0.65 ppm (Cu) in a perm (S), 1.50 ppm (Pb), 0.02 ppm (Cd), 0.16 ppm (Ni), 8.00 ppm (Zn), 0.85 ppm (Cu) in a perm (T). Mean contents of lead(Pb) didn't show significant differences according to treating cysteine perm agents, showed it according to 3 treating thioglycolic acid perm agents (p<0.05). Mean contents of cadmium(Cd) showed significant differences (p<0.001) according to 2 treating both perm agents. Mean contents of nickel (Ni) showed neither. Mean contents of zinc (Zn) showed significant differences according to 2 treating cysteine perm agents (p<0.001) and 1 treating thioglycolic acid perm agents (p<0.01). Mean contents of copper (Cu) didn't show significant differences according to treating cysteine perm agents, showed it according to 1 treating thioglycolic acid perm agents (p<0.001).

새로운 절대 메탄올 산화세균의 분리 및 특성 (Characteristics of a New Obligate Methanol-Oxidizing Bacterium)

  • Kim, Si-Wook;Park, Yong-Ha
    • 미생물학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.261-266
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    • 1993
  • 유일한 탄소 및 에어지원으로 메탄올만을 이용하여 성장하는 새로운 절대 메탄올 자화세균을 토양으로 부터 분리하였다. 분리균주는 그람음성의 운동성이 없고 포자를 형성하지 않는 간균으로 정대호기성 세균이었다. 이 균주는 catalase 활성과 oxidase 활성을 가지고 있으며, nitrate를 nitrite로 환원시킬 수 있고 성장시 vitamin이나 특이한 생육인자를 요구하지 않았다. 세대시간은 1.6시간으로 메탄올 동화경로로는 ribulose monophosphate pathway(Entner-Doudoroff 변형경로)를 이용하나 α-ketoglutarate dehydrogenase 활성은 없었다. Ammonium ion은 glutamate dehydrogenase를 이용하여 동화하였다. DNA의 guanine plus cytosine 함량은 61.0 mol%이고 세포내 지방산으로는 누고 straight-chain saturated C$^{16:0}$ acids(palmitie acids)와 unsaturated C$^{16:1}$ acids(palmitoleic acids)를 가지고 있으나 이외에도 두 종류의 unidentified C$_{17}$ branched fatty acid도 포함하고 있었다. Major ubiquinone은 Q-8이나 Q-6와 Q-7을 특이하게 소량 가지고 있었다. Phospatidylethanolamine과 Phosphatidylglycerol이 주요한 phospholip의 구성물질이나 diphosphatidylgycerol도 소량 포함하고 있었다. 위와같은 생리적, 생화학적 자료로 부터 분리균주를 새로은 종 즉, Methylohacillus methanolovorus sp. nov.로 명명하였다.

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천호지 저질토에서 분리한 철환원세균의 특성 (Characterization of Fe (III)-Reducing Bacteria Isolated from the Sediment of Chunho Reservoir)

  • 안태영;박재홍;이일규;전은형
    • 미생물학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.133-138
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    • 2002
  • 금속 이온 환훤 세균에 의한 철(III)환원은 생물지구화학적 물질순환(biogeochemical cycle)에 무척 중요하다. 이는 크롬(Ⅵ)이나 우라늄(Ⅵ)과 같은 독성 중금속 물질의 환원과 유기물질의 산화에 모텔이 되기 때문이다. 총 37균주의 Fe (III)환원 세균을 소양호와 천호지의 저질토에서 각각 분리하였다. 두 정점 중 초기 Fe (II)의 함유량이 가장 높았던 것은 소양호의 저질토였으나 Fe (III)환훤능은 반대로 가장 낮은 Fe (II)함유량을 보여 주었던 천호지가 높게 나타났다. 또한 분리한 균주 중 천호지에서 분리한 균주 C2와 C3가 가장 높은 Fe (III) 환훤능을 보여 주었으며 이 균주를 이용하여 다양한 전자 공여체의 이용 여부를 실험하였다. Glucose, yeast extract, acetate, ethanol, toluene등을 이용하여 실험한 결과 두 균주 모두 glucose와 yeast extract만을 전자 공여체로 이용하였다. 또한 전자 수용체로 토양에 광범위하게 존재하는 humid acid와 nitrate를 이용하였으며 수율이 높은 nitrate reduction에 의해 환원되었던 humic acid가 다시 재 산화되는 것을 관촬할수 있었다. 활성능이 우수한 균주 C2와C3의 165S rRNA유전자 분석 결과에 의하면 Aeromonas hydrophila와 95%의 유사성을 보여주었다.

철산화 박테리아의 생장 및 활성 억제를 통한 산성광산배수의 발생 저감 (Inhibition of Growth and Activity of Iron Oxidizing Bacteria for the Prevention of Acid Mine Drainage Production)

  • 박영태;양중석;권만재;윤현식;지민규;지은도;이우람;지원현;권현호;최재영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.5-11
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    • 2012
  • 폐광산의 산성배수(AMD)는 황철석을 비롯한 다른 금속 황화물의 산화를 통해 발생한 폐광산의 산성배수는 환경오염의 원인 중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 폐광산의 산성배수가 생성되는 과정에서 산화미생물의 관여 정도를 알아보고, 이를 억제할 수 있는 방법에 대해여 살펴보았다. 산성배수 발생에 영향을 미치는 산화미생물로 Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans을 선정하였으며, 이 산화미생물의 활성 및 생장 속도를 측정하였으며, 이산화염소$(ClO_2)$, NaCl, 그리고 계면활성제(ASOR-770) 를 산발생 억제제로 이용하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 10ppm 이산화염소가 가장 효과적인 억제제였으며, 산화미생물의 활성도와 생장도를 20% 까지 감소시켜주었다.

유기산, 기능성물질 혼합에 의한 담배거세미나방 핵다각체병바이러스의 병원성 증진효과 (Enhanced Effectiveness of Spodoptera litura Nucleopolyhedrovirus with Organic Acids and Functional Matters)

  • 김선곤;박종대;김도익;박진영;최형국
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.55-60
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    • 2004
  • 담배거세미나방 핵다각체병바이러스(SINPV)의 살충력 증가를 위하여 유기산 및 기능성 물질을 첨가하여 활성을 검정한 결과는 다음과 같다. 핵다각체병바이러스(NPV) 1${\times}$$10^{5}$ PIBs/$m\ell$에 ascorbic acid, succinic acid, sulfanilic acid 2,000ppm을 바이러스 1${\times}$$10^{5}$ PIBs/$m\ell$에 첨가하였을 때 각각 7.0일, 7.일, 10.7일로 바이러스 단독으로 처리한 6.0일보다 더 높게 나타났으나 boric acid 2,000ppm을 첨가한 경우 L $T_{50}$은 4.5일로서 단독처리보다 1.5일 짧았다. 유충 체중변화에서도 boric acid는 2,000ppm에서 7일째 이후 생존하는 개체가 없어 가장 효과가 좋은 것으로 나타났으며 1,000ppm과 500ppm에서도 체중이 증가하지 않아 바이러스 활성 증진을 지속시키는 물질로 판단되었다. 기능성 물질과 혼합 처리에서는 바이러스 1${\times}$$10^4$ PIBs/$m\ell$ 단독 처리는 L $T_{50}$이 7.4일이 걸리는 반면 담배거세미나방 핵다각체병바이러스와 전해산화수, 키토산, 목초액 혼합처리는 모두 살충기간이 길어져 혼합효과가 없었다. 담배거세미나방 핵다각체병바이러스 농도 1.0${\times}$10$_{6}$, $10^{8}$ PIBs/$m\ell$와 기능성 물질을 혼합하였을 때도 같은 경향으로 오히려 바이러스 병원성 억제효과가 나타났다.