본 연구에서는 공침법을 이용해 ZnO를 합성하였고, 촉매의 성능을 개선하고자 Ag를 첨가하였다. 합성한 촉매의 물리 화학적 특성은 X-선 회절분석(XRD), 자외선-가시선 분광광도계(UV-visible spectroscopy), 전자주사현미경(SEM), 에너지 분산형 분광분석법(EDS), 광 발광(photoluminescence), 광 전류 측정(photocurrent)을 이용해 확인하였다. 촉매는 물과 메탄올 분해로부터 수소 제조를 통해 성능을 평가하였다. 그 결과 전자 캡쳐 역할을 하는 Ag 첨가로 인해 들뜬 전자와 정공 사이의 재결합이 줄어들어 촉매의 성능이 향상되었으며, 특히 0.50 mol% Ag/ZnO 촉매를 사용하였을 때 10 h 반응 후 $8.60{\mu}mol\;g^{-1}$의 수소가 발생하였다.
말기 암환자를 위해 시행되는 화학적 항암치료는 다양한 합성 운반체를 이용한 표적치료를 통해 그 효과와 안정성을 증가시킨다. 항암치료의 약물 운반체로 쓰이기 위해 다음과 같은 독특한 두 가지 특성을 만족시켜야 하는데, 이것은 약물유출의 사용자 중심 제어기능과 표적 고형암으로의 높은 전달성이다. 하지만 현재 임상에서 사용되는 합성 운반체는 다양한 부작용을 유발하여 항암치료의 효과를 억제하고 환자들의 신체적 정신적 고통을 증가시키고 있다. 따라서 본 논문에서는 생착성과 생분해능력을 가지고 있는 겸형적혈구에 활성화된 광감응제를 부착하고 형광물질을 주입하여, 지연적 용혈을 이용한 유출제어기능과 겸형적혈구의 표적기능을 일반 형광물질 주입결과와 비교하여 실험을 진행하였다. 이를 위하여 유전적으로 변이된 전임상 모델에서 생성된 겸형적혈구를 암세포가 자라는 설치류에 주입한 후, 일정 시간 간격으로 유출정도를 초분광이미징 시스템을 이용하여 모니터링 하였고, 그 결과 약물전달 운반체로서의 겸형적혈구의 역할 및 합성 운반체의 대체 가능성을 보이고자 한다.
Heme 합성의 중간체이며 또한 광수용체로도 작용하는 protoporphyrin IX의 세포 내 농도 및 성장 배지에 존재하는 농도가 야생형 M. xanthus DK1622 균주로부터 측정되었다. Protoporphyrin IX의 세포 내 농도는 배양 시간이 경과함에 따라 계속 증가하여, 안정기에 최고치에 이르는 것으로 나타났다 안정기에 도달한 세포 내에는 6.4 picomoles/mg of protein의 protoporphrin IX이 존재하는 것으로 밝혀졌다. Protoporphyrin IX은 대수기 중간 시기부터 세포외로 분비가 시작되어, 안정기에 도달한 세포의 배양액에서는 세포의 단백질 대비하여 3.0 picomoles/mg of protein이 존재하는 것으로 측정되었다. 영양분의 고갈에 기인하여 형성된 포자에서도 protoporphyrin IX의 농도는 6.5 picomoles/mg of protein이 존재하는 것으로 관찰되었다. Succinylacetone을 $500\muM$ 농도로 성장 배지에 첨가하였을 경우에 protoporphyrin IX의 생산은 검출이 불가능할 정도로 방해를 받았으며, 세포성장이 저해되고 세포 성장은 정상의 절반 수준인 약 100 Klett unit에서 정지하는 것으로 나타났다. 하지만 포자의 형성은 succinylacetone의 첨가에 관계없이 89-100%의 생성율을 보였음으로 정상 농도의 protoporphyrin IX가 M. xanthus의 성장을 위해서는 중요하지만, 포자 형성 과정에 필수적인 것으로 보이지는 않는다. 안정기 세포에서 나타나는 photolysis 현상도 succinylacetone의 첨가 여부에 관계없이 유사한 수준으로 관찰되었다.
Many fundamental studies have been carried out regarding waste water and hazardous gas treatments technologies using the photolysis effect of $TiO_2$. However, a permanent use of $TiO_2$ particles immobilized using organic or organic-inorganic binders is impossible. In this study, Ni-$TiO_2$ composite coating was produced by electroless plating to trap $TiO_2$ particles in the Ni coating layer. The electroless plating was performed in the bath solutions with three different concentrations of $TiO_2$ particles : 10 g/l, 20 g/l, and 40 g/l. The surface and photolytic characteristics of the coating layer was investigated by the use of SEM, a scratch tester, and an UV-Visible spectrophotometer. The results showed that the amounts of immobilized $TiO_2$ particles and the photolytic rate of the coating increased with the initial content of $TiO_2$ particles in the electroless bath. In addition, the photolytic rate of the Ni-$TiO_2$ composite coating was remarkably promoted by etching process in 10% HCl solution.
2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)로 오염된 토양의 현장 광분해 정화 과정에서 가장 중요한 이동 메커니즘인 지표에서의 증발 및 광분해에 의한 유기 용매의 이류 상방향 이동에 대한 수식화와 모델 개발을 수행하였다. 각 유체 분포에 대한 다상 유동 효과, 구동력으로서의 중력, k-S-p 관계의 정확한 묘사를 위한 van Genutchen 방정식을 포함한 유한요소법 기반의 수치 모델을 제안하였다. 실험실 규모의 비포화 토양 컬럼 내 용매 이동에 중요한 영향을 미치는 인자들을 조사하기 위하여 수행한 계산의 결과들을 제시하였다. 중력은 고투수성 토양의 유체 분포와 증발에 상당한 영향을 미쳤다. 토양의 종류 또한 증발 과정 중 유체 포화도 분포에 큰 영향을 미친다. 용매의 이류 이동량은 증발량이 증가할수록 초기 물 포화도가 감소할수록 증가하였다. 본 연구에서 수행한 시뮬레이션은 개발된 모델이 토양 환경 내에서 유기 용매의 이류 이동에 영향을 미치는 다양한 인자들의 영향을 분석하는데 유용함을 보여준다.
$TiO_2$ nanoparticles were synthesized by a sol-gel process using titanium tetra isopropoxide as a precursor at room temperature. Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were prepared by photoreduction of $AgNO_3$ on $TiO_2$ under UV light irradiation and calcinated at $400^{\circ}C$. Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were characterized for their structural and morphological properties by X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and transmission electron microscopy (TEM). The photocatalytic properties of the $TiO_2$ and Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were evaluated according to the degree of photocatalytic degradation of gaseous benzene under UV and visible light irradiation. To estimate the rate of photolysis under UV (${\lambda}=365nm$) and visible (${\lambda}{\geq}410nm$) light, the residual concentration of benzene was monitored by gas chromatography (GC). Both undoped/doped nanoparticles showed about 80 % of photolysis of benzene under UV light. However, under visible light irradiation Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles exhibited a photocatalytic reaction toward the photodegradation of benzene more efficient than that of bare $TiO_2$. The enhanced photocatalytic reaction of Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles is attributed to the decrease in the activation energy and to the existence of Ag in the $TiO_2$ host lattice, which increases the absorption capacity in the visible region by acting as an electron trapper and promotes charge separation of the photoinduced electrons ($e^-$) and holes ($h^+$). The use of Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles preserved the option of an environmentally benign photocatalytic reaction using visible light; These particles can be applicable to environmental cleaning applications.
Vacuum ultraviolet photolysis of ethyl bromide was studied at 104.8-106.7 nm (11.4-11.6 eV) in the pressure range of 0.2-18.6 torr at $25^{\circ}$ using an argon resonance lamp with and without additives, i.e., NO and He. Since the ionization potential of $CH_3CH_2Br$ is lower than the photon energy, the competitive processes between the photoionization and the photodecomposition were also investigated. The observations indicated that 50% of absorbed light leads to the former process and the rest to the latter one. In the absence of NO the principal reaction products for the latter process were found to be $CH_4, C_2H_2, C_2H_4, C_2H_6, and C_3H_8$. The product quantum yields of these reaction products showed two strikingly different phenomena with an increase in reactant pressure. The major products, $C_2H_4$ and $C_2H_6$, showed positive effects with pressure whereas the effects on minor products were negative in both cases, i.e., He and reactant pressures. Addition of NO completely suppresses the formation of all products except $C_2H_4$ and reduces the $C_2H_4$ quantum yield. These observations are interpreted in view of existence of two different electronically excited states. The initial formation of short-lived Rydberg transition state undergoes HBr molecular elimination and this state can across over by collisional induction to a second excited state which decomposes exclusively by carbon-bromine bond fission. The estimated lifetime of the initial excited state was ${\sim}4{\times}10^{-10}$ sec. The extinction coefficient for $CH_3CH_2Br$ at 104.8-106.7 nm and $25{\circ}$ was determined to be ${varepsilon} = (1/PL)ln(I_0/I_t) = 2061{\pm}160atm^{-1}cm6{-1}$ with 95% confidence level.
본 연구에서는 광 반응기 내부의 영향반경을 평가하기 위해 자외선(UV-C) 램프의 강도와 photochemical에 의한 OH 라디칼 생성량을 측정하였다. 또한 $TiO_2$ (Degussa P-25)를 농도별로 첨가하여 자외선 램프의 영향반경을 측정하였다. 광 반응기는 아크릴 재질의 bath 타입을 사용하였고, 254 nm의 파장을 가진 UV-C 자외선 램프를(SANKYO DENKI, 지름 : 2.2 cm, 길이 : 18.5 cm) 사용하였다. 램프의 소비전력은 10.5 W이고, OH 라디칼 생성량을 측정하기 위해 KI dosimetry를 사용하였다. 실험 결과로부터 광 반응기에서 자외선의 강도가 0.367 mW/$cm^2$이상 조사되어야하고, 거리는 13 cm 이내에서 OH 라디칼 생성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 광촉매 반응기에서는 촉매의 농도로 인해 자외선의 영향반경이 매우 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
This study was conducted to investigate the effect of salt concentration and turbidity on the inactivation of Artemia sp. by electrolysis, UV photolysis, electrolysis+UV process to treat ballast water in the presence of brackish water or muddy water caused by rainfall. The inactivation at different salt concentrations (30 g/L and 3 g/L) and turbidity levels (0, 156, 779 NTU) was compared. A decrease in salt concentration reduced RNO (OH radical generation index) degradation and TRO (Total Residual Oxidant) production, indicating that a longer electrolysis time is required to achieve a 100% inactivation rate in electrolysis process. In the UV process, the higher turbidity results in lower UV transmittance and lower inactivation efficiency of Artemia sp. Higher the turbidity resulted in lower ultraviolet transmittance in the UV process and lower inactivation efficiency of Artemia sp. A UV exposure time of over 30 seconds was required for 100% inactivation. Factors affecting inactivation efficiency of Artemia sp. in low salt concentration are in the order: electrolysis+UV > electrolysis > UV process. In the case of electrolysis+UV process, TRO is lower than the electrolysis process, but RNO is more decomposed, indicating that the OH radical has a greater effect on the inactivation effect. In low salt concentrations and high turbidity conditions, factors affecting Artemia sp. inactivation were in the order electrolysis > electrolysis+UV > UV process. When the salt concentration is low and the turbidity is high, the electrolysis process is affected by the salt concentration and the UV process is affected by turbidity. Therefore, the synergy due to the combination of the electrolysis process and the UV process was small, and the inactivation was lower than that of the single electrolysis process only affected by the salt concentration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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