• 제목/요약/키워드: ${\alpha}$-Fe2O3 Particle

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Immobilization of GH78 α-L-Rhamnosidase from Thermotoga petrophilea with High-Temperature-Resistant Magnetic Particles Fe3O4-SiO2-NH2-Cellu-ZIF8 and Its Application in the Production of Prunin Form Naringin

  • Xu, Jin;Shi, Xuejia;Zhang, Xiaomeng;Wang, Zhenzhong;Xiao, Wei;Zhao, Linguo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.419-428
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    • 2021
  • To efficiently recycle GH78 thermostable rhamnosidase (TpeRha) and easily separate it from the reaction mixture and furtherly improve the enzyme properties, the magnetic particle Fe3O4-SiO2-NH2-Cellu-ZIF8 (FSNcZ8) was prepared by modifying Fe3O4-NH2 with tetraethyl silicate (TEOS), microcrystalline cellulose and zinc nitrate hexahydrate. FSNcZ8 displayed better magnetic stability and higher-temperature stability than unmodified Fe3O4-NH2 (FN), and it was used to adsorb and immobilize TpeRha from Thermotoga petrophilea 13995. As for properties, FSNcZ8-TpeRha showed optimal reaction temperature and pH of 90℃ and 5.0, while its highest activity approached 714 U/g. In addition, FSNcZ8-TpeRha had better higher-temperature stability than FN. After incubation at 80℃ for 3 h, the residual enzyme activities of FSNcZ8-TpeRha, FN-TpeRha and free enzyme were 93.5%, 63.32%, and 62.77%, respectively. The organic solvent tolerance and the monosaccharides tolerance of FSNcZ8-TpeRha, compared with free TpeRha, were greatly improved. Using naringin (1 mmol/l) as the substrate, the optimal conversion conditions were as follows: FSNcZ8-TpeRha concentration was 6 U/ml; induction temperature was 80℃; the pH was 5.5; induction time was 30 min, and the yield of products was the same as free enzyme. After repeating the reaction 10 times, the conversion of naringin remained above 80%, showing great improvement of the catalytic efficiency and repeated utilization of the immobilized α-L-rhamnosidase.

강철의 산세폐액으로부터 Ferrite의 주원료인 Fe$_3$O$_3$의 제조에 관한 연구 (A Study on the Manufacture of $\alpha$-Fe$_2$O (Major Material of Ferrite) by Waste Pickling Liquor of Steel)

  • 최석진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.25-29
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    • 1976
  • The properties vary with quality of ferric-oxide that is major material of ferrites. In this point of view, a manufacturing method of pure and homogeneous fine ferric oxide is very important. The characters of this study are as follows: 1) Ferric oxide was made from waste pickling liquor of steel. 2) The crude ferric-oxide that is made by roasting the pickling liquor was dissolved in 20% HCI solution and then produced ferric chloride is purified by ethyl ether extraction. 3) The methanol solution of purified ferric chloride was sprayed into the refractory tube with compressed air and propane gas and then ignited leading to the ferric-oxide powder. 4) The produced oxide powder was introduced to the scrubber type vessel throught cooling system in order to collect the powder. 5) Crystalline phase of the powder was identified by X-ray diffraction and particle size, crystalline shape of the powder were investigated by settling method and electron microscope and the effects of concentration of ferric chloride in methanol on grain size were discussed. Results were obtained as fellows: 1) Total impurity in the ferric oxide produced from waste pickling liquor was 3.7%. 2) The solubilityof crude ferric oxide that was made from waste pickling liquor in HCI solution increased with the HCI concentration and reached to saturation range at 15% HCI concentration. 3) Extraction of FeCl3 increased with HCI concentration which is solvent. 4) Alpha ferric oxide obtained was very fine crystalline particles, the mean crystalline grain increased with the concentration of ferric chloride, and mean grain size distributed from 3.5$\mu$(at 0.5mole/l) to 0.5$\mu$(at 0.05mole/l).

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리튬이온이차전지용 고밀도 양극활물질의 합성 및 평가 (Synthesized and Characterization of high density cathode materials for Lithium Secondary Batteries)

  • 권용진;최병현;지미정;선양국
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.429-429
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    • 2008
  • Li$[Ni_{1/2}Co_{1/2}]O_2$ powder were synthesized from co-precipitation spherical metal oxide, $[Ni_{1/2}Co_{1/2}](OH)_2$. The preparation of metal hydroxide was significantly dependent on synthetic conditions, such as pH, amount of chelating agent, stirring speed, etc. The optimized condition resulted in $[Ni_{1/2}Co_{1/2}](OH)_2$, of which the particle size distribution was uniform and the particle shape was spherical, as observed by scanning electron microscopy. Calcination of the uniform metal hydroxide with LiOH at higher temperature led to a well-ordered layer-structured Li$[Ni_{1/2}Co_{1/2}]O_2$, as confirmed by X-ray diffraction pattern. Also these materials have ${\alpha}-NaFeO_2$ ($R\bar{3}m$) structure. Due to the homogeneity of the metal hydroxide, $[Ni_{1/2}Co_{1/2}](OH)_2$, the final product, Li$[Ni_{1/2}Co_{1/2}]O_2$, was also significantly uniform, i.e., the average particle size was of about 10 to 15 ${\mu}m$ in diameter and the distribution was relatively narrow. As a result, the corresponding tap-density was also high approximately 2.41 $gcm^{-3}$, of which the value is comparable to that of commercialized $LiCoO_2$.

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음이온/비이온 혼합 계면활성제 용액에서의 고형오구의 세척성 (Detergency of Particulate Soil in Anion/Nonionic Surfactant Mixed Solution)

  • 강인숙
    • 한국의류산업학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.790-796
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    • 2011
  • This study was designed to investigate the influence of ratio of anionic/nonionic surfactant mixture on detergency of particulate soil under various solutions. The detergency of the particulate soil was determined by adhesion of particle to fabric and its removal from fabric separately. The PET fabric and ${\alpha}-Fe_2O_3$were used as materials of textile and model of particulate soil, respectively. The detergency was investigated as a function of surfactants concentration, ionic strength, kinds of electrolyte and mole numbers of oxyethylene ether of nonionic surfactant in different ratio of anionic/nonionic surfactant mixture. Although some deviations exist, the adhesion of particle to fabric generally increased with decreasing its removal from fabric. The detergency of particulate soil on PET fabric was relatively higher in anionic/nonionic surfactant mixed solution than in each single surfactant solution, but the influence of ratio of anionic/nonionic surfactant mixture on detergency of particulate soil was low. Generally the detergency of particulate soil on fabric was at its maximum at 0.1% surfactant concentration, $1{\times}10^{-3}$ ionic strength, $Na_5P_3O_{10}$ electrolytes and 10 mole numbers of oxyethylene ether of nonionic surfactant, regardless of ratio of anionic/nonionic surfactant mixture.

산화철의 분체특성이 Sr-ferrite의 자기특성에 미치는 영향 (Effect of the Powder Characteristics of Iron Oxides on the Magnetic Properties of Sr-ferrite)

  • 조태식;김효준;최승덕;남효덕;염충진
    • 자원리싸이클링
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    • 제7권4호
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    • pp.43-49
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    • 1998
  • 다양한 hard ferrite용 국산 산화철(${\alpha}Fe_2O_3$)의 분체특성이 Sr-ferrite의 자기특성에 미치는 영향을 조사하였다. 산화철의 평균입도와 입도분호는 철강 냉연공장의 염산폐액 정제방법에 따라 서로 구분되었으며, Sr-ferrite의 자기특성과 미세조직에 큰 영향을 주었다. Ruthner 산화철의 응집현상은 Sr-ferrite의 포화자화를 감소시켰으며, Chemirite(CY) 산화철의 $0.80{\mu}\textrm{m}$이상의 조대한 입자는 Sr-ferrite의 고유보자력을 감소시켰다. 평균입도가 $0.14\mu\textrm{m}$로 가장 작은 Chemirite 포항2냉연(EP) 산화철을 사용하여, 5.8mol, $1150^{\circ}C$/1시간의 하소조건에서 제조된 Sr-ferrite는 포화자화가 68.2emu/g, 고유보자력이 4300Oe인 최적의 자기특성을 나타내었다.

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상수도관망에서 입자성 물질의 특성분석 및 영향조사 (Characteristic Analysis and Effect of Particulate Material in Drinking Water Distribution Networks)

  • 김도환;이두진;황진수;최두용
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.312-320
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    • 2013
  • 상수도관망에서의 입자성 물질들은 대부분 금속관로의 내부부식 및 퇴적물에 의한 영향으로 이를 해결할 수 있는 방법은 제한적이라 할 수 있다. 수중의 입자성 물질들은 입자크기, 화합물 성분 및 성상들이 다르며, 이들 특성은 시설별 종류, 관 상태, 외부적 요인 및 공급과정 등에 의해서 차이가 발생하게 된다. 본 연구에서는 상수도관망의 수질조사를 수행하면서 수중의 입자성 물질들에 대한 조사를 실시하고자 하였으며, 정수를 공급하는 각 계통들의 배수지 및 관말지역을 대상으로 실시하였다. 각 조사지점에서 입자성 물질을 포집하기 위해 $47{\phi}$ 의 유리섬유여지(GF/C)를 이용하여 여과를 수행하였다. 수중의 탁도에 영향을 미치는 물질들이 입자성 부유물질과 무기물질들에 의한 것으로 관말지역으로 갈수록 입자성 물질이 증가하는 것으로 조사되었다. XRD를 이용한 입자성 물질의 화합물 성분분석결과 상수도관망의 관말지역에서 가장 많은 화합물은 Goethite (${\alpha}$-FeOOH), Magnetite ($Fe_3O_4$) 등이고 정수와 각 배수지 유출수에서는 Quartz ($SiO_2$)와 Yeelimite ($Ca_4Al_6O_{12}SO_4$) 등도 있는 것으로 조사되어 각 상수도 시설별 용출되거나 잔존하고 있는 화합물 성분이 다르며, 침적물들에도 차이가 있었다.

철 기반 촉매의 Fischer-Tropsch 합성에서 γ-Al2O3/SiO2 혼합 지지체 조성의 영향 (Effect of Composition of γ-Al2O3/SiO2 Mixed Support on Fischer-Tropsch Synthesis with Iron Catalyst)

  • 민선기;노성래;유성식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.436-442
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    • 2017
  • Fischer-Tropsch 합성(F-T 합성)은 석탄, 바이오매스, 천연가스 등을 개질하여 얻은 합성 가스(CO, $H_2$)를 촉매를 이용하여 탄화수소로 전환 하는 기술이다. Fischer-Tropsch 합성에 이용되는 촉매는 활성 금속, 조촉매, 지지체로 구성되는데 이들의 종류와 조성은 반응의 활성 및 생성물 선택도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$$SiO_2$ 혼합 지지체의 조성이 Fiscsher-Tropsch 반응의 활성과 생성물 선택도에 미치는 영향을 알아 보기위해, ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ 혼합 지지체를(100/0 wt%, 75/25 wt%, 50/50 wt%, 25/75 wt%, 0/100 wt%) 이용하여 함침(impregnation)법으로 철 촉매를 제조하였다. 촉매의 물리적 특성은 질소 물리 흡착 법과 X-선 회절 분석법을 통해 분석 하였고, 고정층 반응기에서 Fischer-Trosch 반응을 $300^{\circ}C$, 20bar에서, 60시간 동안 수행 하였다. 촉매의 물리적 특성 분석 결과 촉매의 BET 표면적은 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 감소하였으며, 촉매 기공의 부피 및 평균 크기는 지지체 조성이 ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ (50/50 wt%)인 경우를 제외 하고 증가하는 경향을 보였다. 또한, X-선 회절 분석법을 통해 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 입자 크기를 계산한 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 입자 크기가 감소 하였다. Fischer-Tropsch 합성 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 CO 전환율은 감소 하였으며, C1-C4의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 감소하였으며 이와 반대로, C5+의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 증가 하였다.

The effect of laser energy on the preparation of iron oxide by a pulsed laser ablation in ethanol

  • Maneeratanasarn, P.;Khai, T.V.;Choi, B.G.;Shim, K.B.
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.134-138
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    • 2012
  • Recently the preparation magnetic nanoparticles by a pulsed laser ablation in liquid has gained much attention because it is easy to control experimental parameters. Iron oxide magnetic nanoparticles have been prepared by a pulsed laser ablation of ${\alpha}-Fe_2O_3$ target in ethanol at different magnitude of laser energy of 1, 20, 40 and 80 mJ/pulse. It revealed that particle size increases with increasing laser energy. It could be concluded that 40 mJ/pulse is an optimum laser energy for the preparation of iron oxide nanoparticles with uniform size distribution. The nanoparticles are homogeneously dispersed in ethanol and their stability maintained for several months.

허니컴에 코팅한 마그네타이트의 미세구조 및 CO2 분해특성 (The Microstructure of Magnetite Coated on Honeycomb and Characteristics of CO2 Decomposition)

  • 윤용운;김은배;이병하;고태경;오재희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.410-416
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    • 2004
  • 초음파 여기 페라이트 플레이팅(ultrasound-enhanced ferrite plating)법으로 복잡한 형상을 가진 코디어라이트 허니컴에 마그네타이트(Fe$_3$O$_4$)를 코팅하고, 제조 공정 조건의 변화가 마그네타이트 코팅 막의 형성과 미세구조에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 또한, 수소 환원과정을 통해 제조된 산소부족형 마그네타이트 막을 이용하여 코팅막의 형성조건이 $CO_2$가스 분해 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. pH 완충제($CH_3$COONH$_4$)의 몰농도가 증가함에 따라 제조된 허니컴에 코팅된 마그네타이트 막의 평균 입자 크기는 약 200∼250 nm로 증가하였다. 이들 코팅막을 30$0^{\circ}C$에서 2시간동안 수소 환원시켜 산소부족형 마그네타이트를 만든 후 $CO_2$ 가스 중에서 온도를 올리면서 반응기 내부의 압력변화를 측정한 결과, 약 315∼34$0^{\circ}C$를 시작으로 $CO_2$가 분해하면서 반응기 내부의 압력이 감소하였다. 350"$^{\circ}C$에서 수소 환원된 시편에서는 산소부족형 마그네타이트와 일부 $\alpha$-Fe 상이 나타났다. 허니컴에 코팅된 마그네타이트의 수소 환원 및 $CO_2$ 가스 분해 과정에서 생기는 중량 변화를 측정한 결과 수소 환원 과정에서 약 320∼34$0^{\circ}C$에서부터 급격한 중량감소가 일어났고, $CO_2$ 가스 분해 과정에서는 중량의 증가가 나타났다.

인산염계 기능성 단량체가 첨가된 수종의 자가 접착 레진시멘트와 지르코니아 세라믹 사이 열순환 전후 전단결합강도 비교 (Evaluation of shear-bond strength between different self-adhesive resin cements with phosphate monomer and zirconia ceramic before and after thermocycling)

  • 이지훈;김민경;이정진;안승근;박주미;서재민
    • 대한치과보철학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.318-324
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    • 2015
  • 목적: 본 연구에서는 서로 다른 인산염계 기능성 단량체가 첨가된 5종의 자가 접착 레진시멘트와 지르코니아 사이의 열순환 전후 전단결합강도를 비교 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: Airborne particle abrasion ($50{\mu}m$ $Al_2O_3$)을 시행한 디스크 모양의 Y-TZP 지르코니아 블록을 총 100개 준비하였다. 그리고 composite resin cylinder ($Filtek^{TM}$ Z250, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA) 100개를 준비하였다. 서로 다른 인산염계 기능성 단량체가 첨가된 5종의 이중 중합형 자가 접착 레진시멘트 즉, Permacem 2.0 (DMG, Hamburg, Germany), $Clearfil^{TM}$ SA Luting (Kuraray Medical, Tokyo, Japan), $Multilink^{(R)}$ Speed (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), $RelyX^{TM}$ U200 Automix (3M ESPE, Neuss, Germany), G-Cem $LinkAce^{TM}$ (GC Corporation, Tokyo, Japan)를 이용하여 지르코니아 블록과 composite resin cylinder를 접착하고 1군당 20개의 시편을 갖는 5개의 군을 만들었다. 시편을 $37^{\circ}C$ 의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 각 군의 시편 절반(n=10)은 곧 바로 그리고 나머지 절반(n=10)은 5000회 열순환(5 - $55^{\circ}C$) 후에 전단결합강도를 측정하였다. 파절면은 FE-SEM을 이용하여 관찰하였다. 통계분석은 레진시멘트 종류 및 열순환 유무에 따른 전단결합강도의 비교를 위해 Two/One-way ANOVA를 시행하고 Tukey HSD post-hoc test를 이용하여 사후 검정하였으며, 열순환 전후의 비교를 위해 paired t-test를 이용하였다($\alpha$=.05). 결과: 열순환 전과 후 모두 $Multilink^{(R)}$ Speed 군은 나머지 4종류의 시멘트 군 보다 큰 전단결합강도를 나타내었다. G-Cem $LinkAce^{TM}$ 군은 열순환 전과 비교하여 열순환 후에 유의하게 낮은 전단결합강도를 나타내었지만, 다른 4종류 군은 열순환 전후 유의한 차이가 없었다. 결론: 인산염계 단량체를 포함한 대부분의 이중 중합형 자가 접착 레진시멘트는 지르코니아와 높은 전단결합강도를 보이고 열순환에 의해 유의한 영향을 받지 않아 지르코니아 보철물의 접착에 유용할 것이라고 사료된다.