• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권2호
• /
• pp.447-452
• /
• 2013

In this study we report a new method for the synthesis of a silica monolithic column bed with bimodal pores (throughpores and mesopores). The template induced synthesis method was used to direct bimodal pores simultaneously instead of the usual post base-treating method. Block polymer Pluronic F127 was chosen as a dual-function template to form hierarchically porous silica monolith with both macropores and mesopores. This is a simplification of the method of monolithic column preparation. Poly(ethylene glycol) was used as a partial substitute for F127 can effectively prevent shrinkage during the monolith aging process without losing much surface area (944 $m^2/g$ to 807 $m^2/g$). More importantly, the resultant material showed a much narrower mesopore size (centered at 6 nm) distribution than that made using only F127 as the template reagent, which helps the mass transfer process. The solvent washing method was used to remove the remaining organic template, and it was proved to be effective enough. The new synthesis method makes the fabrication of the silica monolithic column (especially capillary column) much easier. All the structure parameters indicate that monolith PFA05 prepared by the above method is a good material for separation, with the merits of much higher surface area than usual commercial HPLC silica particles, suitable mesopore volume, narrow mesopore size distribution, low shrinkage and it is easily prepared.

• Macromolecular Research
• /
• 제11권5호
• /
• pp.368-374
• /
• 2003

Porous scaffolds composed of gelatin and polysaccharides such as hyaluronic acid and $\beta$-glucan were prepared by using the freeze-drying method after cross-linking with l-ethyl-(3-3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC). The scaffold had an inter-connected pore structure with the sufficient pore size for use as a support for the growth of fibroblasts. Results for the contact angle and cell attachment confirmed that high gelatin content in a mixture was suitable for cellular attachment and distribution in two- or three-dimensional fibroblast cultures. However, the addition of polysaccharides aroused the synergistic effects of morphologic and mechanical property of gelatin-based scaffolds. To prepare the artificial dermis for the wound dressing to mimic the normal human dermal skin, fibroblasts were isolated from a child's foreskin, and cultured in gelatin-based scaffolds. An in vivo study showed that the artificial dermis containing the fibroblasts enhanced the wound healing rate and re-epithelialization of a full-thickness skin defect rather than the acellular scaffold after one week.

• 멤브레인
• /
• 제8권4호
• /
• pp.210-219
• /
• 1998

Fouling을 줄이기 위한 한외여과용 친수성 막을 제조하기 위해서 chlorosulfonic acid(CSA)를 사용하여 이온교환용량이 다른 여러 종류의 sulfonated polyethersulfone(SPES)을 불균일계에서 제조하고 특성조사를 하였다. CSA농도, 반응온도, 반응시간 등의 반응조건에 따른 반응도와 분해정도를 알아본 결과 10$\circ$C 이상의 온도와 0.05 mol 이상의 CSA 농도에서 효과적으로 반응이 일어나지만 고분자 주쇄의 분해가 심하게 일어나는 경향을 나타내었다. 술폰산기의 치환여부는 FTIR과 $^1$H-NMR로 확인할 수 있었다. 불균일계에서 개질된 SPES 한외여과막의 단백질에 의한 fouling 감소효과를 알아보기 위해 같은 투과성능을 갖는 막을 비용매인 DCM과 pore 형성제 PVP를 첨가제로 사용하여 막을 제조하였다. 이온교환용량이 증가함에 따라 투과속도는 감소하고 배제율은 상당히 증가되었다. 이런 결과는 SEM에 의해서도 확인할 수 있었다. Finger 구조가 사라지면서 top layer의 두께도 증가하였다. 비용매인 DCM에 의해서 치밀한 막을, pore 형성제인 PVP에 의해서 다공성 막을 제조할 수 있었다. 이온교환 용량이 높을수록 친수성이 증가하여 fouling을 감소시킬 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1938-1940
• /
• 2003

본 연구는 요소 센서 제작을 위한 과정으로서, 전기화학적 방법을 이용한 다공질 실리콘 구조 형성과, PDV(Physical Vapor Deposition) 법에 의한 백금 박막 코팅 및 전기화학적 전도성 고분자 코팅과 urease 고정화 단계를 고찰하고 감도 특성을 제시 하였다. 전극 기질로서 B을 도우핑한 p-type 실리콘웨이퍼를 사용하였고, HF:$C_2H_5OH:H_2O$=1:2:1의 부피비를 갖는 에칭 용액에서 5분간 -7 $mA/cm^2$의 일정 전류를 가하여 폭 2 ${\mu}m$, 깊이 10 ${\mu}m$의 다공질 실리콘(PS) 충을 형성하였다. 그 위에 200 ${\AA}$의 Ti 층을 underlayer로서 증착하고, 2000 ${\AA}$의 Pt를 중착하여 PS/Pt 박막 전극을 제작하고, 전도성 고분자로서 polypyrrole (PPy), 또는 poly(3-mehylthiophene) (P3MT)을 전기화학적으로 코팅한 후, urease(EC 3.5.1.5, type III, Jack Bean, Sigma)를 고정화 하였다. 고정화 시 전해질 수용액의 pH는 7.4로 하여 urease표면이 음전하를 갖도록 하고, 전극에 0.6 V (vs. SCE(Saturated Calomel Electrode))의 일정 전압을 가함으로써 urease가 전도성 고분자 표면에 전기적으로 흡착되도록 하였다. 이상의 방법으로 제작한 요소 센서의 감도는 PPy와 P3MT를 전자 전달 매질로 사용한 경우, 각각 8.44 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$와 1.55 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$의 감도를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.2979-2984
• /
• 2015

본 연구에서는 발포제를 이용하여 형성된 기공을 확대하는 방식의 공정으로써, 선택적 하이브리드 구조의 폴리머 필름의 제작을 위한 새로운 발포기술을 제시하였다. 기존의 발포제만을 이용한 폐쇄형 기공보다 큰 기공을 형성하기 위해서 PP에 발포제와 구리분말(Copper powder)을 혼합하여 만든 필름 내부에 355nm파장의 UV 펄스레이저를 이용하여 LAMO(Laser Aided Micro pore Opening) 공정 방식을 통한 기공의 크기를 확장하는 실험을 진행하였다. 그 결과 발포공정만 수행된 기공의 크기보다 추가적인 LAMO 공정을 통해 형성된 기공의 크기가 훨씬 더 크게 관찰되었다. 본 실험의 결과를 통해 LAMO 공정에 의한 기공의 특성과의 상관관계를 파악할 수 있었으며, 기존의 UV laser를 이용하여 원하는 부위에 선택적으로 폐쇄형 기공을 형성하는 것 이상으로 기공의 크기를 제어하는 방안을 제시하고자 한다.

• 생체재료학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.235-248
• /
• 2018

Background: Injectable hydrogels have been extensively researched for the use as scaffolds or as carriers of therapeutic agents such as drugs, cells, proteins, and bioactive molecules in the treatment of diseases and cancers and the repair and regeneration of tissues. It is because they have the injectability with minimal invasiveness and usability for irregularly shaped sites, in addition to typical advantages of conventional hydrogels such as biocompatibility, permeability to oxygen and nutrient, properties similar to the characteristics of the native extracellular matrix, and porous structure allowing therapeutic agents to be loaded. Main body: In this article, recent studies of injectable hydrogel systems applicable for therapeutic agent delivery, disease/cancer therapy, and tissue engineering have reviewed in terms of the various factors physically and chemically contributing to sol-gel transition via which gels have been formed. The various factors are as follows: several different non-covalent interactions resulting in physical crosslinking (the electrostatic interactions (e.g., the ionic and hydrogen bonds), hydrophobic interactions, ${\pi}$-interactions, and van der Waals forces), in-situ chemical reactions inducing chemical crosslinking (the Diels Alder click reactions, Michael reactions, Schiff base reactions, or enzyme-or photo-mediated reactions), and external stimuli (temperatures, pHs, lights, electric/magnetic fields, ultrasounds, or biomolecular species (e.g., enzyme)). Finally, their applications with accompanying therapeutic agents and notable properties used were reviewed as well. Conclusion: Injectable hydrogels, of which network morphology and properties could be tuned, have shown to control the load and release of therapeutic agents, consequently producing significant therapeutic efficacy. Accordingly, they are believed to be successful and promising biomaterials as scaffolds and carriers of therapeutic agents for disease and cancer therapy and tissue engineering.

• Electronic Materials Letters
• /
• 제14권6호
• /
• pp.755-765
• /
• 2018

In situ nitrogen doped hard carbon nanotubes (NHCNT) were fabricated by pyrolyzing tubular nitrogen doped conjugated microporous polymer. KOH activated NHCNT (K-NHCNT) were also prepared to improve their porous structure. XRD, SEM, TEM, EDS, XPS, Raman spectra, $N_2$ adsorption-desorption, galvanostatic charging-discharge, cyclic voltammetry and EIS were used to characterize the structure and performance of NHCNT and K-NHCNT. XRD and Raman spectra reveal K-NHCNT own a more disorder carbon. SEM indicate that the diameters of K-NHCNT are smaller than that of NHCNT. TEM and EDS further indicate that K-NHCNT are hollow carbon nanotubes with nitrogen uniformly distributed. $N_2$ adsorption-desorption analysis reveals that K-NHCNT have an ultra high specific surface area of $1787.37m^2g^{-1}$, which is much larger than that of NHCNT ($531.98m^2g^{-1}$). K-NHCNT delivers a high reversible capacity of $918mAh\;g^{-1}$ at $0.6A\;g^{-1}$. Even after 350 times cycling, the capacity of K-NHCNT cycled after 350 cycles at $0.6A\;g^{-1}$ is still as high as $591.6mAh\;g^{-1}$. Such outstanding electrochemical performance of the K-NHCNT are clearly attributed by its superior characters, which have great advantages over those commercial available carbon nanotubes ($200-450mAh\;g^{-1}$) not only for its desired electrochemical performance but also for its easily and scaling-up preparation.

• 멤브레인
• /
• 제29권3호
• /
• pp.140-146
• /
• 2019

본 연구에서는 다공성 Polyacrylonitrile (PAN) 중공사막을 지지체막으로 하여 Poly styrene sulfonic acid (PSSA)와 polyethyleneimine (PEI)을 이용하여 layer-by-layer법으로 선택층을 형성시켰다. 코팅용액에 Mg염을 첨가하여 염석법(salting out method)을 이용하였다. 코팅용액의 이온세기, 고분자 농도, 코팅시간 등을 달리하여 나노여과막을 제조하였으며 NaCl, $MgCl_2$, $CaSO_4$ 100 mg/L를 공급액으로 하여 2 atm의 구동 압력에서 투과도와 염 배제율을 평가하였다. PSSA 20,000 ppm, 코팅시간 3분, 이온세기 1.0, PEI 30,000 ppm, 코팅시간 1분, 이온세기 0.1의 조건으로 코팅한 막이 가장 우수한 성능을 보여 주었다. 100 ppm의 NaCl, $MgCl_2$, $CaSO_4$ 공급액에서 각각 20.4, 19.4, 18.7 LMH의 투과도와 67, 90, 66.6%의 염 배제율을 나타내었다.

• 한국해양바이오학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.81-90
• /
• 2020

Sialic acid, which is contained in about 60-160 mg/kg in the edible bird's nest (EBN), is known to facilitate in the proper formation of synapses and improve memory function. The objective of this study is to extract effectively the sialic acid from edible bird's nest using affinity bead technology (ABT). After preparing the non-polar polymeric bead "KJM-278-28A" having a porous network structure, and then desorbed sialic acid was concentrated and dried. The analysis of the physicochemical properties of bead "KJM-278-28A" showed that the particle size was 400-700 ㎛, the moisture holding capacity was 67-70%, the surface area (BET) was 705-900 ㎡/g, and the average pore diameter 70-87 Å. The adsorption capacity of the bead "KJM-278-28A" for sialic acid was shown a strong physical force to bind sialic acid to the bead surface of 400 mg/L. In addition, as a result of analyzing the adsorption and desorption effects of sialic acid on water, ethanol, and 10% ethanol on the bead, it was confirmed that desorption effectively occurs from the beads when only ethanol is used. As a result of HPLC measurement of the separated sialic acid solution, a total of four sialic acid peaks of N-acetyl-neuraminic acid (Neu5Ac), α,β-anomer of Neu5Ac and N-glycoly-neuraminic acid were identified. Through these results, it was confirmed that it is possible to separate sialic acid from EBN extract with efficient and high yield when using ABT.

• 공업화학
• /
• 제32권4호
• /
• pp.442-448
• /
• 2021

고분자전해질 연료전지에서 분리판 유로 형상은 유체 공급과 물 및 열 확산, 접촉 저항 등에 영향을 주는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 25 cm² 단위 전지를 이용하여 공기극에 구리폼을 적용한 분리판을 이용하여 연료전지 성능 평가를 수행하였다. 압력과 상대습도 조건에 대한 영향을 분극 곡선과 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 분석하였다. 구리폼의 ohmic 저항이 높아 사형유로형상 보다 연료전지 성능은 낮았지만, 다공성 구조로 인한 균일한 연료 분포로 활성화 손실과 물질전달 손실이 적은 것을 확인하였다. 구리폼의 소수성이 높아 물 배출이 유리한 장점이 있지만, 저가습 조건에서는 사형유로에 비하여 전해질막 수화도가 낮은 것을 확인하였다. 다공성 금속 분리판은 균일한 압력 분포와 효과적인 수분 배출로 연료전지 성능을 개선할 수 있을 것으로 판단되며, 저항을 최소화할 수 있도록 금속폼의 물성에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.