• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.862-872
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• 2021

최근 생물의학 분야에서의 광범위한 응용 가능성에 의하여 식물이나 미생물을 이용한 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 세륨(Ce), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 금속 나노물질 합성에 관한 연구가 주목받고 있다. 식물은 플라보노이드, 알칼로이드, 사포닌, 스테로이드 탄닌과 각종 영양 성분과 같은 생리 활성 물질을 풍부하게 가지고 있으며, 유사하게 미생물들도 단백질과 같은 생리활성 대사산물이나 색소, 항생제 및 산과 같은 가치가 있는 화학물질을 분비한다. 최근 보고된 바에 의하면, 나노입자의 생체 합성은 무해한 방법일 뿐만 아니라 항균, 항진균, 세포 증식 억제 및 항플라스모디아 활성과 같은 생물의학 분야로서의 적용에 주요한 후보로 여겨진다. 나노입자의 이러한 생리 활성은 농도에 의존적이며, 나노입자의 모양과 크기에도 따라 달라질 수 있다. 미생물과 식물은 나노입자의 친환경적합성에 사용되는 대사산물이나 화학물질 등의 훌륭한 공급원으로서 생물 의학 분야에서 유용하게 사용된다. 미생물 또는 식물 원료를 사용하여 합성된 나노입자는 화학적인 방법으로 합성된 나노입자보다 더 낮은 독성을 나타낸다. 본 리뷰논문에서는 미생물이나 식물과 같은 생물학적 재료를 이용한 나노입자의 합성과, 합성에 사용되는 다양한 기술의 특성 및 나노입자의 항균 분야에서의 적용에 대하여 중점적으로 서술하였다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.286-292
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• 2020

본 연구는 Cu/CeO2-X 촉매의 저온 CO 산화 활성에 미치는 영향을 촉매의 구조적 특성, 반응 특성을 통해 확인하였다. 사용된 촉매는 습윤 함침법으로 제조되었으며, 각기 다른 소성온도(300~600 ℃)에서 형성된 CeO2 (지지체)를 이용하여 Cu (활성금속)를 담지함으로써 Cu/CeO2-X 촉매를 제조하였다. 제조된 Cu/CeO2-X 촉매는 저온 CO 산화 활성을 평가하였다. 125 ℃에서 Cu/CeO2_300 촉매는 90% 이상의 활성을 나타냈으며, CeO2의 소성온도가 증가됨에 따라 활성이 점차 감소하여, Cu/CeO2_600 촉매는 65%를 나타냈다. 다음으로 촉매의 물리/화학적 특성을 Raman, BET, XRD, H2-TPR, XPS 분석으로 확인하였다. XPS 분석 결과, CeO2-X의 소성온도가 낮을 수록 불안정한 Ce3+ 종(비 화학양론 종) 비율이 증가하였다. 증가된 Ce3+종은 Cu와 결합함으로 써 치환결합을 형성하였으며 Raman 분석의 CeO2 peak 변화와 H2-TPR 분석의 치환결합 구조의 환원 peak를 통해 확인하였다. 결과적으로 Cu와 CeO2의 치환 결합 형성은 촉매의 redox 특성 및 저온 CO 산화 활성을 증진시켰다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제34권9호
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• pp.647-655
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• 2024

세륨 산화물 나노입자(CeO₂), 즉 나노세리아의 합성은 지난 10년 동안 다양한 과학 기술 분야에서 상당한 주목을 받아왔다. 특히 이 논문에서는 환경 친화적 합성 방법과 나노세리아의 항균 활성에 대한 집중적으로 다루고자 한다. 우선, 나노세리아 합성에 있어 식물 및 미생물과 같은 생물학적 소재를 사용하는 방식이 환경 친화적 접근으로 주목을 받고 있다. 예를 들어, 식물은 알칼로이드, 플라보노이드, 페놀, 단백질 및 기타 영양 성분을 포함한 파이토케미컬을 풍부하게 함유하고 있다. 한편, 미생물은 생리 활성 대사산물, 색소, 효소, 단백질, 산 및 항생제를 생성한다. 따라서, 이러한 파이토케미컬과 대사산물은 금속염을 나노세리아로 환원시키는 데 기여할 뿐만 아니라, 합성된 나노 입자에 안정성을 높여준다. 또한, 식물과 미생물을 사용한 나노세리아 합성은 단순하면서도 환경 친화적이라는 장점이 있으며, 결과적으로 합성된 나노세리아는 생체 친화적 특성을 지닌다. 나노세리아는 항암, 항염증, 살충제, 효소 저해, 항생물막 및 항균 작용 등 다양한 생물의학적 응용이 보고되었지만, 이 논문에서는 특히 나노세리아의 항균능력에 중점을 두어 설명하고자 한다. 특히, 나노세리아의 항균 활성은 과도한 반응성 산소종(ROS) 생성, 세포막 손상, 세포 메커니즘 억제를 통해 발현된다. 결국, 이 리뷰의 주요 목적은 다양한 미생물 병원체를 치료하고 다른 질병을 극복하는 데 나노세리아가 중요한 치료제로서 지닌 잠재력에 대해 독자들이 더 깊이 이해할 수 있도록 돕는 것이다.

• 한국가금학회지
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• 제36권4호
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• pp.279-286
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• 2009

본 연구는 희토 성분인 Ce(cerium)과 La(lanthanium)의 단독 또는 혼합 급여가 실용 육계의 생산성, 영양소 소화율, 골격성분, 그리고 도체 성상과 육색에 미치는 영향을 조사하기 위하여 1일령 Hubbard종 암평아리(체중 45 g) 1,600수를 공시하여 4처리 4반복으로 반복당 100수씩 완전 임의 배치하였다. 4개 처리구는 T1, 무첨가 대조구; T2, Ce 100 ppm 첨가구; T3, La 100 ppm 첨가구; T4, Ce 100 ppm과 La 100 ppm 혼합 첨가구로 하였으며, 전기(0~3주)와 후기(4~5주)로 나누어 5주간의 사양 시험을 실시하였다. 전기의 증체량은 T4에서 다른 처리구에 비하여 다소 높았으며, 대조구에 비해서는 유의하게 높았다(p<0.05). 전체 기간에서도 T4의 증체량이 가장 높았지만 통계적 유의성은 인정되지 않았다(p>0.05). 사료 섭취량은 각 단계 및 전체기간에서 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 사료 요구율은 전기에서 T4가 T3에 비하여 개선되었으며(p<0.05), 후기에는 각 처리간에 차이가 없었지만(p>0.05) 전체기간으로 볼 때 T4가 대조구에 비하여 유의적으로 개선되었다(p<0.05.). 소화율에서 건물 소화율은 T3에서 가장 높았으며(p<0.05) T2와 T4도 대조구에 비하여 개선되었다(p<0.05). 조단백질 소화율은 T3가 가장 높았으며(p<0.05), T2에서도 대조구에 비해 개선되었다(p<0.05). 조회분, 에너지, 칼슘과 인의 소화율도 T3에서 가장 높게 나타났다(p<0.05). 뼈의 성분 분석에서 칼슘의 함량은 Ce과 La을 급여한 처리구가 대조구에 비해 높게 나타났지만 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았으며(p>0.05), 도체 성상 조사와 육색의 측정에서도 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). 본 연구의 결과, 육계 사료내 La의 첨가는 영양소 소화율을 뚜렷하게 개선하였다. 또한 육계 사료내 Ce과 La의 첨가는 육계의 소화율을 개선시켰으며, 육성 초기의 증체량과 사료 요구율 개선에 효과가 있는 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.483-489
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• 2006

희토류 화합물인 $La_{2}O_{3}$ 및 $CeO_{2}$ 시약과 이들을 함유하는 희토류 광석을 이용하여 제철 폐수 중의 불소 및 유해 중금속 제거에 대하여 연구하였다. 용액 중 불소에 대한 희토류 원소의 제거 반응기구는 $La^{3+}$ 및 $Ce^{4+}$ 등의 양이온이 불소 이온과 불용성 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 기존의 불소 제거에 사용되고 있는 소석회와 비교한 결과 $La_{2}O_{3}$ 및 $CeO_{2}$ 의 불소제거 효율이 높았다. HF 용액에서의 제거 효율은 $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $Ca(OH)_{2}$ < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였고, 제철 폐수에서는 $Ca(OH)_{2}$ < $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였다(pH의 영향은 소석회인 경우 pH가 증가할수록 불소제거율이 감소하였다. 세륨화합물과 란탄화합물인 경우는 pH 증가에도 불구하고 불소제거 효율이 증가하는 경향을 보였으나 방류 시 수질조건과 불소제거율을 함께 고려할 때 용액의 적정 pH는 7이 적당하다고 판단된다). 망간제거의 경우, pH 7 이하에서는 소석회가 희토류 화합물보다 우수한 망간제거율을 보였고 pH 10에서는 모든 처리제에 대해서 거의 완벽한 제거특성을 보였다. 총크롬 제거의 경우는 산성 조건에서는 란탄화합물이 가장 높은 불소 제거율을 보였으며 pH 7이상에서는 모든 처리제가 좋은 효율을 보였다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.81-90
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• 2019

프로페인($C_3H_8$)의 건식 개질($CO_2$ 개질)을 통한 합성 가스($H_2$와 CO 혼합물) 제조를 위해 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충진된 유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기를 사용하였다. 열 또는 플라즈마에 의해 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매를 사용하여 $C_3H_8/CO_2$ 비율 1/3, 총 유량 $300mL\;min^{-1}$에서 플라즈마-촉매 건식 개질을 수행하였다. 건식 개질에 대한 촉매 활성은 온도범위 $500{\sim}600^{\circ}C$에서 평가되었다. $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조를 위해 전구물질 수용액(질산니켈, 질산세륨)으로 함침된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 공기 분위기에서 소성시킨 후, $H_2/Ar$ 분위기에서 환원시켰다. 촉매 특성 조사에는 X-선 회절분석기(XRD), 투과전자현미경(TEM), 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM), 승온 탈착($H_2-TPD$, $CO_2-TPD$) 및 라만 분광기가 이용되었다. 열로 환원된 촉매와 비교하면 플라즈마 방전하에서 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 개질 반응을 통한 합성 가스 생산에서 보다 우수한 촉매 활성을 나타내었다. 또한, 플라즈마로 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$가 개질 반응의 문제점인 탄소퇴적 관점에서 장기 촉매 안정성을 보여주었다.