막 분리공정은 기존의 분리공정이 달성하기 쉽지 않은 많은 공정들을 대체할 수 있기 때문에 관련 학계나 산업체에서 많은 관심을 받고 있다. 특히, 고분자막을 이용한 기체분리공정은 해마다 가파른 성장세를 보이는데 이는 주로 기존의 기체분리공정에 비해 설치가 용이하고 분리공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있기 때문이다. 고분자막을 이용한 기체분리의 가장 중요한 요소는 물론 뛰어난 선택적 투과성을 가지는 소재의 개발에 있다. 현재 상업적으로 쓰이고 있는 대부분의 기체분리용 고분자막을 폴리술폰, 폴리카보네이트 및 폴리이미드와 같은 탄화수소계열의 고분자소재이며, 이들은 수소분리, 산소부화, 천연가스에서 이산화탄소분리 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 이와는 상대적으로 불소고분자막들에 대한 기체분리특성은 탄화수소계열의 고분자막에 비교하여 그다지 많이 알려지지는 않았다. 따라서 본 논문에서는 무정형 불소고분자로부터 제조된 고분자막에 대한 기체 및 증기분리특성에 대해 자세하게 살펴보고자 한다. 이러한 불소고분자들은 종종 기존의 탄화수소계열의 고분자막과는 상이한 기체 투과 및 분리특성을 보이며, 따라서 본 논문에서는 이러한 기체분리거동을 활용한 적용방안에 대해서도 알아보고자 한다.
염료감응형 태양전지를 위한 겔 고분자 전해질막을 제조하였다. 고분자물질로는 Poly(ethylene oxide) (PEO)를 사용하였으며, 가소제로서 poly(ethylene glycol) (PEG)을 첨가하였고, 전해질염 및 $I^-/I_3^-$의 공급원으로서 KI 및 $I_2$를 첨가하여 고분자 전해질막을 제조하였으며, 이와 같은 고분자 전해질막을 바탕으로 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 고분자 전해질 내의 가소제로서의 PEG는 95%의 함량으로 주입되었으며, 전해질 내의 EO 1 mole 당 KI mole 수([KI]/[EO] 비)가 0.022, 0.044, 0.066 및 0.088이 되도록 KI가 주입되었다. 이러한 방식으로 제조된 겔 전해질막은 상온에서 왁스(wax) 형태를 보였다. 낮은 KI 함량의 영역에서는 KI 함량이 증가하면서 전해질막을 통한 이온전도도가 증가하였으며, [KI]/[EO]비가 0.066인 때에 이온전도도는 최대값을 보인 후 0.088로 증가하면서 이온전도도는 감소하였다. 염료감응형 태양전지에 있어서는 고분자 전해질막 내의 KI 함량이 증가하면서 $V_{OC}$는 지속적으로 감소하였다. 반면, $J_{SC}$의 경우 낮은 KI 함량의 범위에서는 KI 함량이 증가하면서 $J_{SC}$는 증가하였으며 [KI]/[EO]비가 0.044인 때에 $J_{SC}$가 최대값을 보인 후 그 이상의 높은 범위에서는 KI함량의 증가에 따라 $J_{SC}$는 감소하였다.
매립지나 유기성폐기물의 혐기성소화에서 발생되는 바이오 메탄가스 혼합물에서 이산화탄소를 제거하고 고농도의 메탄을 연료로 정제하는 기술은 온실가스의 저감과 신재생에너지 개발의 두 가지 장점을 함께 가지고 있다. 고분자 소재를 이용한 분리막기술은 메탄의 분리에 경제적으로 적용될 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 이산화탄소/메탄의 선택도가 50, 이산화탄소의 투과도가 3.4 barrer로 알려진 폴리이서설폰[1]을 고분자 소재로 사용하고, 비용매 첨가제로 폴리이서설폰을 잘 팽윤시키는 아세톤의 함량을 달리하여 비대칭 중공사막을 제조하였다. 아세톤의 함량 9 wt%, 방사높이 10 cm, 4 wt% PDMS 코팅을 거친 폴리이서설폰 중공사막은 이산화탄소 투과도 36 GPU 및 이산화탄소/메탄 선택도 46의 우수한 성능을 나타내었다. 최적조건의 비대칭 폴리이서설폰 중공사막을 이용하여 제조된 모듈의 이산화탄소/메탄 순수가스 및 혼합가스 투과특성을 압력, 유입조성의 변화에 따라 관찰하여 분리막 공정을 구성한 결과 10 atm의 압력조건에서 95%의 메탄을 58%의 회수율로 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
용매고분자막 상에 칼륨과 다양한 나트륨이온 선택성 중성 운반체의 착물형성상수(${\beta}_{MLn}$)를 고분자막형 광센서(optode)와 이온선택성 전극(ISE)을 이용하여 결정하였다. 수소이온선택성 발색물질(chromoionophore : ETH 5294)에 가장 널리 쓰이는 나트륨 이온선택성 물질들(4-tert-butylcalix[4]arenetetraacetic acid tetraethyl ester, ETH 2120, bis[(12-crown-4)methyl] dodecyl-methylmalonate 및 monensin methyl ester)을 첨가한 막과 첨가하지 않은 막으로 두 가지 다른 조성의 PVC 막을 제작하여, 일정 pH(0.05 M Tris-HCl, pH7.2)에서 알칼리금속 양이온(나트륨과 칼륨)의 농도 변화에 따른 광학적 감응을 측정하고, 또 일정한 알칼리금속 양이온 농도(0.1M)에서 pH변화에 따른 광학적 감응을 측정하였다. 또한 유사한 조성의 막을 각각 재래식 전극체에 장착하고 일정한 알칼리금속 양이온의 농도(0.1M)에서 pH 변화에 따른 전위치를 측정하였다. 양이온/수소이온의 활동도 비($a_{M^+}/a_{H^+}$)와 상대흡광도로 도시한 광센서 감응곡선과 수소이온농도에 따른 전위차 감응곡선으로부터 나트륨 이온선택성 리간드들의 착물형성상수를 결정하였다. 목적이온과 방해이온에 대한 착물형성상수들의 비로부터 얻어진 값은 실험적으로 얻어진 이온선택성 전극의 선택계수와 근접함을 확인하였다.
Purpose: The inferior alveolar nerve (IAN) can be damaged as a result of minor oral surgical procedure such as third molar extraction or implant placement. Repair of the injured IAN involves difficulty of access, and research studies are limited to elucidating the process of regeneration by surgical methods. This study sought to establish the rabbit animal model to apply polymeric membrane functionalized with nerve growth factor after a crush lesion for the evaluation of nerve regeneration using the electrophysiologic method. Materials and Methods: The IAN of 2 adult male New Zealand white rabbits (4 nerves) were exposed bilaterally, and crush injury rendered by jeweler's forceps was applied. Nerve conduction velocity was examined electrophysiologically using electromyography before, after, and 4 weeks after the crush injury. To evaluate the regeneration, the pattern of action potential of IAN was recorded, and the characteristics of neurons were histologically observed. Result: After the crush injury, afferent activity decreased in the injured group. Electromyography could not be recorded after four weeks because tissues surrounding the injured nerve collapsed. Decrease in the mean number of axons was observed in the injured part with membrane. Conclusion: Despite the limited result, the present animal model study may provide a possible way to research on the methods of enhancing the recovery of nerve injuries in clinical situations. For clinically widespread acceptance, however, it should gain more consecutive and scientific evidences.
고분자 재료인 이온교환수지 박막 안에서의 이온교환반응과 전기화학적 환원반응을 이용하여 코발트 나노 입자를 제조하였다. 코발트 나노 입자의 구조와 자기특성을 투과전자현미경과 초전도양자간섭기를 이용하여 고찰하였다. 투과전자현미경 결과로부터 고분자 박막(MF-4SK) 1 gram에 코발트가 $7.8{\times}10^{19}$ atoms 포함된 시편에서 코발트가 나노 크기로 입자를 형성하고 있음을 확인하였으며, 자기측정 결과로부터 코발트 나노 입자가 blocking temperature($T_{B}$) 이상에서 초상자성을 나타내는 것을 확인하였다. 온도에 따른 자화 측정 곡선으로부터 500 Oe 자기장 하에서 $T_{B}$가 대략 185 K인 결과를 얻었으며, 300 K에서의 자화곡선(M-H곡선) 결과를 이용하여 Langevin function fit하여 계산한 코발트 입자의 평균 반경은 4.0 nm로, 투과전자현미경으로 관찰한 크기와 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 고분자 박막 내에서 코발트 나노 입자가 자성 단상(single domain) 구조를 이루고 있음을 보여주는 것으로, 강자성 나노 입자들의 초상자성 거동을 고찰하였다.
효율적 비혈관용 약물방출 스텐트 제조를 위해 풀루란 아세테이트(pullulan acetate, PA)가 테프론(poly-tetrafluorethylene; PTFE)으로 피막된 스텐트(PTFE-stent)의 코팅재료로 연구되었다. 파크리탁셀 함유 PA가 코팅된 PTFE-stent의 표면, 약물 방출 거동, 세포독성이 측정되었으며, 동물실험을 통해 이의 가능성이 검토되었다. 전자현미경으로 표면을 관찰한 결과 표면이 PTFE 피막에 비해 훨씬 매끄러웠고, 약물은 80일 동안 서방적 방출 거동을 보였다. PA와 함께 코팅된 파크리탁셀의 안정성을 annexin V 결합 염색법을 통하여 측정한 결과 apoptosis의 비율이 천연 파크리탁셀과 유사한 것으로 보아 봉입된 파크리탁셀의 변성이 없음을 알 수 있었다. 소동물 실험에서는 파크리탁셀이 봉입된 PA-PTFE가 고형암의 성장을 억제하였다. 위의 결과로 보아 PA는 효율적 비혈관계 약물방출 스텐트 개발에 매우 유용한 물질이라고 기대된다.
positron annihilation Lifetime Spectroscopy has been extensively applied in recent years to investigate the free volume in polymers owing to the capability of the electron-positron bound system (positronium) to probe the typical size of sub-nanometric cavities among the macromolecular chains. In this paper we show recent results obtained through this technique in some amorphous polymeric mem-branes(olyurethanes. PUs and polytrimethilsylilpropine PTMSP) after a brief survey of the general features of the annihilation process as well as of the experimental apparatus. Lifetime of o-ps decay({{{{ tau _3}}}}) in PUs increases going from sub {{{{ TAU _g}}}} to over {{{{ TAU _g}}}} temperatures following a sigmoid curve. The coefficient of dilatation of the free volume fraction is shown to be the sum of two contributes due to the variation with T of the number of holes and of their mean volume. PAL spectrum of PTMSP freshly prepared shows four lifetime components: {{{{ tau _3}}}} and {{{{ tau _4}}}}: only are useful for free volume study. Two kinds of holes of different equivalent radius are reported ({{{{ gamma _s}}}} 4.60 nm and {{{{ gamma _1}}}} 0.754) The equivalent volume does not change in a range of 100 K. however the physical aging increases density and decreases oxygen permeability while {{{{ gamma _s}}}} goes down to 0.374 and r1 to 0.735 The number of holes obtained from the intensities{{{{ IOTA _3}}}} and {{{{ IOTA _4}}}} of PAL spectra decreases with aging 21.7% and 3.5% for large and small holes respectively.
Liu, Kai-Hsi;Lin, Hung-Yin;Thomas, James L.;Shih, Yuan-Pin;Yang, Zhuan-Yi;Chen, Jen-Tsung;Lee, Mei-Hwa
Journal of Ginseng Research
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제46권5호
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pp.621-627
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2022
Background: Panax ginseng (ginseng) is a traditional medicine that is reported to have cardioprotective effects; ginsenosides are the major bioactive compounds in the ginseng root. Methods: Magnetic molecularly imprinted polymer (MMIP) nanoparticles might be useful for both the extraction of the targeted (imprinted) molecules, and for the delivery of those molecules to cells. In this work, plant growth regulators were used to enhance the adventitious rooting of ginseng root callus; imprinted polymeric particles were synthesized for the extraction of ginsenoside Rb1 from root extracts, and then employed for subsequent particle-mediated delivery to cardiomyocytes to mitigate hypoxia/reoxygenation injury. Results: These synthesized composite nanoparticles were first characterized by their specific surface area, adsorption capacity, and magnetization, and then used for the extraction of ginsenoside Rb1 from a crude extract of ginseng roots. The ginsenoside-loaded MMIPs were then shown to have protective effects on mitochondrial membrane potential and cellular viability for H9c2 cells treated with CoCl2 to mimic hypoxia injury. The protective effect of the ginsenosides was assessed by staining with JC-1 dye to monitor the mitochondrial membrane potential. Conclusion: MMIPs can play a dual role in both the extraction and cellular delivery of therapeutic ginsenosides.
The aim of this study was to compare the fouling characteristics of Extracellular polymeric substances (EPS) secreted by Chlorella vulgaris with the case of Bacterial-MBR (BMBR), Microalgal-MBR (MMBR) for advanced wastewater treatment using the Laboratory scale, in order to suggest a method to minimize fouling in MMBR by identifying the effects of amounts and compositions of EPS secreted by C. vulgaris and bacteria in the activated sludge on fouling. Contrary to expectations, fouling occurred relatively severely in the MMBR from the beginning of the operation than in the BMBR. Reasons for such a fouling pattern were considered to be the effect of C-EPS, which accumulates on the membrane surface of MMBR 30 times more than that on the membrane surface of activated sludge (BMBR). In this respect, according to the results of this experiment and a comparative review of several previous studies, it was confirmed that unlike activated sludge, in which the ratio of P-EPS was relatively higher than that of C-EPS, in case of C. vulgaris, the ratio of C-EPS to P-EPS was relatively higher than that in case of activated sludge. This was presumed to be the main cause of the significant fouling phenomenon in MMBR. However, an increase in TMP with increasing C-EPS concentration was not observed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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