• 제목/요약/키워드: 고체산

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불소화 HZSM-5의 구조 및 산도가 에틸렌 방향족화에 미치는 영향 (The Effect of Structure and Acidity of Fluorinated HZSM-5 on Ethylene Aromatization)

  • 김경난;강석창;곽근재
    • 공업화학
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    • 제34권1호
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    • pp.15-22
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    • 2023
  • 최근, 피셔-트롭시(Fischer-Tpropsch, F-T) 합성 생성물의 단환방향족(BTEX) 수율을 향상시켜 공정 경제성 및 효율을 높이기 위한 연구가 활발하다. 본 연구에서는, F-T 유래 탄화수소의 모델로서 에틸렌을 선정하고, HZSM-5 (HZ5)의 산특성, 메조기공율 및 결정화도 변화에 따른 에틸렌으로부터 방향족 합성 반응(ethylene-to-aromatics, ETA) 거동에 대하여 조사하였다. HZ5에 몰농도를 달리한 NH4F 수용액을 함침 및 소성하여 불소 도입 HZ5를 제조하였으며, F/HZ5의 구조 및 화학적 특성은 BET, 고체 NMR, XPS, NH3-TPD 및 피리딘-IR 분광법을 통하여 조사되었다. ETA 반응은 673 K, 0.1 MPa의 조건에서 실시되었으며, 0.17 M NH4F 수용액 처리에 의한 불소화 HZ5는 산특성, 메조기공율 및 결정성 향상에 기인하여 에틸렌 전환율, BTEX 선택도 및 촉매 안정성이 향상되었다.

고체 산 촉매를 이용한 고산가 음폐유의 에스테르화 반응 동역학 연구 및 반응 최적화 (Kinetics of esterification of food waste oil by solid acid catalyst and reaction optimization)

  • 이화성;이준표;이진석;김덕근
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.683-693
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    • 2017
  • 지구 온난화, 석유 고갈, 환경 오염에 대한 방안으로 수송부문에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 이산화탄소 감소 효과와 인체에 무해하며 세탄가가 높아 석유디젤을 대체할 수 있는 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15촉매를 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1~1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100~900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

한국산 마아가린의 물리적 및 화학적 성질에 관한 연구 (Studies on Physical and Chemical Properties of Korean Margarines)

  • 이혜란;신효선
    • 한국식품과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.187-193
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    • 1972
  • 한국산의 가정용 및 업무용 마아가린에 대한 몇가지 물리적 및 화학적 성질을 조사 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 수분함량은 가정용과 업무용이 각각 16.15%, 16.89%로 우리나라 마아가린의 성분기준에 적합 하였으며 유지함량은 가정용과 업무용이 각각 80.92%, 79.73% 였다. 2) 분리한 유지분의 산가는 모든 시료가 1.0. 이하였다. 융점은 가정용과 업무용이 각각 $34.9^{\circ}C,\;36.4^{\circ}C$였으며 검화가는 각각 160.8, 177.5였고 옥소가는 각각 76.4, 67.5였다. 즉 가정용은 업무용에 비하여 융점과 검화가가 다소 낮았고 옥소가는 더 높았다. 3)지방산 조성은 각 시료간에 함량의 차이가 매우 심하였으며 모든 시료에서 oleic과 palmitic acid의 함량이 가장 많았다. 또 가정용은 업무용에 비하여 $C_{12}$이하의 저급지방산과 불포화지방산의 함량이 많은 데 비하여 업무용은 가정용에 비하여 $C_{20}$이상의 고급지방산의 함량이 많았다. 4) $20^{\circ}C$에서 가정용 시료의 경도지수는 $150{\sim}300인 것이 71.8%로 가장 많았는데 업무용은 대부분 200 이하였다. 5) $10^{\circ}C$에서 가정용의 고체지수는 부분 $32{\sim}40정도 였으며 업무용은 이보다 높았다. 6) $20^{\circ}C$에서 가정용의 oil-off 값이 $3{\sim}4%인 것이 43%로 가장 많았다. 7) 모든 시료의 크림성은 교반 10분 후부터 급격히 증가 하다가 20분 후 부터는 그 증가가 완만하여 졌으며 업무용은 40분 후부터 다소 감소하는 경향이었다.

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고지방 식이를 섭취한 마우스에서 홍국균 균사체-고체발효 원두커피의 비만억제 및 지질저하 효과 (Anti-obesity and Anti-hyperlipidemic Activities of Fermented Coffee with Monascus ruber Mycelium by Solid-State Culture of Green Coffee Beans)

  • 성지혜;신지영;김훈;백길훈;유광원;연제영;이준수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.341-348
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    • 2014
  • 본 연구에서는 두 품종의 원두커피와 이를 Monascus rubber 홍국균으로 발효시킨 원두커피 열수추출물의 체내 지질대사 개선 효과와 항비만 효과를 살펴보기 위하여 고지방 식이를 급여한 쥐에 커피추출물을 6주간 투여한 후 체중, 간 및 부고환 지방조직 무게, 혈액의 지질 농도 함량 등을 분석하였다. 실험 결과 HFD군에서는 고지방 식이로 인하여 체중이 유의하게 증가하였으나 커피추출물을 투여한 모든 실험군에서는 유의적으로 체중이 감소하였고 두 품종 중 에티오피아 모카 시다모 G2종을 홍국균으로 발효하였을 때 더 높은 체중 감소량을 보였다. 혈청 중성지방의 농도는 고지방 식이군이 정상 식이군에 비해 약 2배 정도 증가하였으나 커피추출물을 투여하였을 때 유의적으로 감소하였으며 부고환 지방 콜레스테롤 농도도 유의적으로 감소함을 보였다. LDL 콜레스테롤 저하효과 및 HDL 콜레스테롤 상승효과는 베트남 로부스타종에서만 관찰할 수 있었다. 본 실험결과 커피추출물이 고지방 식이를 급여한 쥐의 체중, 간 및 지방조직의 무게 감소와 더불어 혈장 및 간의 지질대사 개선에 긍정적으로 작용하는 유용한 체내 지질대사 개선 및 항비만 소재가 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 M. rubber 홍국균의 고체배양을 이용한 베트남산 로부스타 및 에티오피아 모카 시다모 G2 발효원두커피는 기능성 커피음료의 좋은 소재가 될 것으로 사료된다.

물-페놀 혼합 용매의 근임계 하에서의 크래프트 리그닌의 저분자화 (Depolymerization of Kraft Lignin at Water-Phenol Mixture Solvent in Near Critical Region)

  • 엄희준;홍윤기;정상호;박영무;이관영
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.36-43
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    • 2011
  • 식물계 바이오매스는 석유로부터 얻어지는 화학물질들을 대체할 수 있는 물질로 제안되고 있다. 특히 식물계 바이오매스의 15-30%를 이루고 있는 리그닌은 복잡한 방향족 중합체로 이루어져 있어, 리그닌의 저분자화 공정에 의해 다양한 방향족 화합물을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 국내에서 가장 많이 배출되는 크래프트 리그닌을 출발 물질로 선정하고, $^{13}C$-Muclear Magnetic Resonance($^{13}C$-NMR), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Elemental Analysis(EA)을 통해 원료물질의 화학적 구조를 분석하였다. 크래프트 리그닌의 저분자화 는 물-페놀 혼합 용매의 근임계 영역에서 수행되었으며, tube bomb reactor를 사용하였다. 최적의 반응조건을 찾기 위해 물-페놀의 비율, 반응온도($300-400^{\circ}C$)를 변화시키며 실험을 수행하였다. 또한 기체상 수소를 대신하여 수소발생 용매인 formic acid 사용에 따른 영향을 조사하였다. 액상 생성물의 화학 종류 및 양은 GC-MS를 통해 분석하였고, 고체 잔류물(char)은 FT-IR을 통해 분석하였다. GC-MS 분석 결과 페놀이 첨가된 경우 anisole, o-cresol(2-methylphenol), p-cresol(4-methylphenol), 2-ethylphenol, 4-ethylphenol, dibenzofuran, 3-methyl cabazole, xanthene이 생성되는 것을 확인하였다.

사배위 N2O2 Schiff 염기 리간드와 그 희토류 금속착물의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Tetradentate N2O2 Schiff Base Ligand and its Rare Earth Metal Complexes)

  • Shelke, Vinod A.;Jadhav, Sarika M.;Shankarwar, Sunil G.;Munde, chut S.;Chondhekar, Trimbak K.
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.436-443
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    • 2011
  • o-phenylenediamine, 3-acetyl-6-methyl-(2H)pyran,2,4(3H)-dione (dehydroacetic acid 또는 DHA) 및 2, 4-dihydroxy benzaldehyde에서 비롯된 4-hydroxy-3-(1-{2-(2,4-dihydroxy-benzylidene)-amino phenylimino}-ethyl)-6-methyl-pyran-2-one ($H_2$L)의 La(III), Ce(III), Pr(III), Nd(III), Sm(III) 및 Gd(III) 고체착물을 합성하여 원소분석, 전도도법, 자기수자율, UV-vis, FT-IR, 1H-NMR, X-선 회절, 열분석으로 특성을 규명하였으며, 항미생물 활성도를 조사하였다. FT-IR 스펙트럼 결과에 의하면 이 리간드는 중심금속에 대해 ONNO 주개원자를 통해 이염기성 사배위 리간드로 행동함을 알 수 있다. 원소분석 결과로부터 이들 착물의 화학량론비는 1:1 (금속: 리간드)임을 알 수 있다. 물리 및 화학적 실험결과로부터 La(III), Ce(III), Pr(III), Nd(III), Sm(III) 및 Gd(III) 착물은 일그러진 팔면체의 기하구조를 가짐을 알 수 있다. X-선 회절 데이터로부터 La(III) 및 Ce(III) 착물은 단사정계, 그리고 Pr(III) 및 Nd(III) 착물은 사방정계를 가짐을 알 수 있다. 이들 착물의 열적 행동(TG/DTA)을 연구하였으며, 속도론적 파라메타를 Horowitz-Metzger 및 Coats-Redfern 방법으로 결정하였다. 리간드와 그 착물의 항박테리아 활성도를 Staphylococcus aureus, Escherichia coli 및 Bacillus Sp.에 대해, 그리고 살균활성도를 Aspergillus Niger, Trichoderma 및 Fusarium oxysporum에 대해 각각 조사하였다.

비대칭 Tetradentate Schiff 염기 리간드의 전이금속 착물에 대한 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Some Transition Metal Complexes of Unsymmetrical Tetradentate Schiff Base Ligand)

  • Munde, A. S.;Jagdale, A. N.;Jadhav, S. M.;Chondhekar, T. K.
    • 대한화학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.407-414
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    • 2009
  • o-phenylenediamine, 3-acetyl-6-methyl-(2H) pyran, 2,4 (3H)-dione (dehydroacetic acid or DHA) 및 살리실 알데히드로부터 유도한 4-hydroxy-3-(1-{2-(2-hydroxy-benzylidene)-amino phenylimino}-ethyl)-6- methy-pyran-2-one (H2L) 의 Cu(II), Ni(II), Co(II), Mn(II) 및 Fe(III) 고체 착물을 합성한 후, 원소분석, 전도 도법, 수자율, 자외선-가시선, 적외선, $^1H$-NMR 스펙트라, X-선 회절, 열분석을 통해 특성을 규명하고 항균 활성을 조사하였다. IR 스펙트럼 데이터로부터 이 리간드가 중심 금속이온에 대해 ONNO 주개원자 배열을 갖는 이염기성 네자리 리간드로 행동함을 제안하였다. 원소분석 데이터로부터 이들 착물의 화학량론이 1:1 (금속:리간드)임을 알았다. 물리-화학적 데이타로부터 Cu(II) 및 Ni(II) 착물이 사각평면 기 하구조, 그리고 Co(II), Mn(II) 및 Fe(III) 착물이 팔면체 기하구조임을 제안하였다. X-선 회절 데이터로 부터 Cu(II) 착물이 사방정계(orthorhombic) 결정계, Ni(II), Co(II) 및 Fe(III) 착물이 단사계(monoclinic) 결정계 그리고 Mn(II) 착물이 정방정계(tetragonal) 결정계임을 제안하였다. 착물의 열적 행동(TG/DTA) 을 연구하였으며 Coats-Redfern 방법으로 반응속도 파라메터를 결정하였다. 리간드와 이들 금속 착물을 이용하여 Staphylococcus aureus 및 Escherichia coli에 대한 향균 활성과 Aspergillus Niger 및 Trichoderma 에 대한 살균 활성을 조사하였다.

우식유발식품에 의한 인공타액내 pH 변화와 당 분해 효소 활성에 관한 연구 (A Study on Artificiality Salivary pH and Sugar Fermentation Test of Caries Potentiality Foods)

  • 지윤정;박수경
    • 치위생과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.303-309
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    • 2012
  • 청소년을 대상으로 간식섭취실태를 조사하고, 간식품의 총당도, 간식품의 pH, S. mutans의 산생성능과 당분해효소활성도를 측정하여, 치아우식유발지수가 낮은 간식품을 선택할 수 있도록 표준화된 치아우식유발지수를 개발하는데 필요한 기초자료를 제시하고자 본 연구를 실시하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 간식품 28종류의(고체군 21가지, 액체군 7가지) 당도를 측정한 결과 오레오가 43.5로 가장 높았고, 스윙칩과 마이쮸가 39.3, 땅콩카라멜 38.8, 츄파춥스 37.2, 소보루빵 33.9 순이었으며, 포카리스웨트와 녹차가 0으로 가장 낮았다. 설탕이 많이 함유된 음식에서 총당도의 값이 높아지는 것을 볼 수 있었다. 2. S. mutans의 산생성능에 의한 pH 평균값은 pH 5.33이였으며, 실험군의 S. mutans 산생성능에 의한 평균 pH변화는 10분 배양 후 pH 5.27, 30분 후 pH 5.21, 1시간 후 pH 5.15, 24시간 배양 후에는 pH 4.80으로 S. mutans의 당분해효소활성에 의한 산생성도 증가로 대조군보다 pH값이 낮아지는 것을 볼 수 있었다. 3. S. mutans의 당분해효소활성도를 비색법으로 관찰한 결과 glucose의 활성도는 78.58%, sucrose의 활성도는 75%, galactose의 활성도는 71.42%로 대부분의 시료에서 Positive인 orange & yellow color로 나타났다.

아미노산(酸) 발효부산물(醱酵副産物)의 농업적이용(農業的利用)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the use of glutamic acid fermentation residuum in agriculture)

  • 오왕근;오재섭;이규하
    • 한국토양비료학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.97-103
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    • 1975
  • 아미노산발효부산(酸醱酵副産) 유기물(有機物)의 비효화(肥料化)를 위(爲)하여 부산유기질액(副産有機質液)과 유기질분말비료(有機質粉末肥料)를 퇴비(堆肥)와 대비(對比) 무우와 배추를 공시작물(供試作物)로 재배시험(栽培試驗)을 하는외(外)에 토양(土壤)의 물리성(物理性)에 준 영향(影響)의 일부(一部)를 조사(調査)하였다. 1. 질소비료(窒素肥料)로써의 아미노발효부산(酸醱酵副産) 유기질액(有機質液)과 유기질분말비료(有機質粉未肥料)는 요소(尿素)와 동등(同等) 또는 그 이상(以上)의 효과(郊果)를 보였다. 2. 아미노酸 발효부산(酸醱酵副産) 유기질액(有機質液)과 분말비료(粉末肥料)는 토양(土壤)을 산성(酸性)으로 하는 경향(傾向)이 있으며 이 경향(傾向)은 유기질분비(有機質粉肥)가 더 크다. 3. 철(鐵)과 붕소(硼素)를 위주(爲主)로 한 여러 미량요소(微量要素)(망강, 아연, 동(銅), 붕소등(硼素等))를 첨가한 아미노발효부산(酸醱酵副産) 유기질액(有機質液)은 원액(原液)보다 배추의 수량(收量)을 높이는데 유효(有效)하였다. 4. 아미노발효부산(酸醱酵副産) 유기질액(有機質液)은 액체(液體) 또는 고체(固體) 복합비료원(複合肥料源)이 될 수 있을 것으로 판단되었다.

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Methoxy Polyoxyethylene Dodecanoate의 상거동과 세정성 (Phase Behavior and Detergency of Methoxy Polyoxyethylene Dodecanoate)

  • 강윤석;윤영균;이진희;남기대
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.413-418
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    • 1998
  • Methoxy polyoxyethylene dodecanoate류($C_{11}H_{23}COO(CH_2CH_2O)_nCH_3$)는 고체촉매를 이용하여 지방산 메틸에스테르에 에틸렌옥사이드를 부가시켜 얻어지는 비이온성 계면활성제의 일종이다. 이들은 지방알코올을 이용한 비이온성 계면활성제 polyoxyethylene dodecyl ether류($C_{12}H_{25}O(CH_2CH_2O)nH$)보다 경제성이 높은 이점을 가지고 있다. 이 연구는 이들 두 종류의 비이온성 계면활성제에 대하여 비이온성 계면활성제/물/오일의 3성분계에서 일어나는 상거동에 관련된 오일의 가용화량과 phase inversion temperature(PIT)에서의 계면장력 및 세정성을 비교하여 methoxy polyoxyethylene dodecanoate의 세제용 비이온성 계면활성제로서의 적용 가능성을 확인하기 위해 수행하였다. Methoxy polyoxyethylene dodecanoate는 3성분계의 상거동에서 hexadecane에 대해 10~18%의 오일가용화량을 나타내므로서 polyoxyethylene dodecyl ether보다 약 6%의 높은 가용화력을 보여주었다. 또한, 각각의 PIT 조건에서 methoxy polyoxyethylene dodecanoate는 0.0124~0.0176 dyne/cm, polyoxyethylene dodecyl ether는 0.0130~0.0163 dyne/cm의 계면장력을 나타내었고 세정력에 있어서는 methoxy polyoxyethylene dodecanoate는 82.1~83.2%, 그리고 polyoxyethylene dodecyl ether는 78.5~80.4%로 methoxy polyoxyethylene dodecanoate가 polyoxyethylene dodecyl ether에 비해 높은 세정성을 나타내었다. methoxy polyoxyethylene dode-canoate의 우수한 세정 성능은 polyoxyethylene dodecyl ether에 비해 다소 높은 오일가용화력과 이에 관련된 PIT에서의 계면장력 저하효과에 기인된 것으로 판단된다.

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