• 제목/요약/키워드: Buffer Stability

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에틸벤젠을 이용한 실리콘 산화물 음극재의 효과적인 카본 코팅 전략 (Effective problem mitigation strategy of lithium secondary battery silicon anode utilized liquid precursor)

  • 이상렬;박성수;채수종
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.62-68
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    • 2023
  • Silicon (Si) is considered as a promising substitute for the conventional graphite due to its high theoretical specific capacity (3579 mAh/g, Li15Si4) and proper working voltage (~0.3V vs Li+/Li). However, the large volume change of Si during (de)lithiation brings about severe degradation of battery performances, rendering it difficult to be applied in the practical battery directly. As a one feasible candidate of industrial Si anode, silicon monoxide (SiOx) demonstrates great electrochemical stability with its specialized strategy, downsized Si nanocrystallites surrounded by Li+ inactive buffer phase (Li2O and Li4SiO4). Nevertheless, SiOx inherently has the initial irreversible capacity and poor electrical conductivity. To overcome those issues, conformal carbon coating has been performed on SiOx utilizing ethylbenzene as the carbon precursor of chemical vapor deposition (CVD). Through various characterizations, it is confirmed that the carbon is homogeneously coated on the surface of SiOx. Accordingly, the carbon-coated SiOx from CVD using ethylbenzene demonstrates 73% of the first cycle efficiency and great cycle life (88.1% capacity retention at 50th cycle). This work provides a promising synthetic route of the uniform and scalable carbon coating on Si anode for high-energy density.

Qualitative and quantitative assessment of process related impurities in Brigatinib raw material and formulations using HPLC

  • Attada Tharun;Potnuru Jagadeesh;B Srinivasa Kumar;Kota Thirumala Prasad;Venkateswara Rao Anna
    • 분석과학
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    • 제36권4호
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    • pp.180-190
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    • 2023
  • The presence of process related impurities in any drug or the drug product was associated with its safety, stability and efficacy. The overall literature survey proved that there is no method published on the assessment of process related impurities in brigatinib. In this study, a simple, reliable and stable HPLC qualitative method was reported for quantification of process related impurities with easy and quick extraction procedure. The impurities along with standard brigatinib was resolved on Lichrospher® C18 (250 mm × 4.6 mm; 5 ㎛ particle size) column in room temperature using methanol, acetonitrile, pH 4.5 phosphate buffer in 55:25:20 (v/v) at 1.0 mL/min as mobile phase and UV detection at 261 nm. The method produces well resolved peaks at retention time of 4.60 min, 12.28 min, 3.37 min, 7.34 min and 8.39 min respectively for brigatinib, impurity A, B, C and D. The method produces a very sensitive detection limit of 0.0065 ㎍/mL, 0.0068 ㎍/mL, 0.0053 ㎍/mL and 0.0058 ㎍/mL for impurity A, B, C and D respectively with calibration curve linear in the concentration range of 22.5-135 ㎍/mL for brigatinib and 0.0225-0.135 ㎍/mL for impurities. The method produces all the validation parameters under the acceptable level and doesn't produces any considerable changes in peak area response while minor changes in the developed method conditions. The method can effectively resolve the unknown stress degradation products along with known impurities with less % degradation. The method can efficiently resolve and quantify the impurities in formulation and hence can suitable for the routine quality analysis of brigatinib in raw material and formulation.

단일벽 탄소나노튜브를 이용한 리튬이온전지용 실리콘-흑연 기반 복합전극 설계 (Design of silicon-graphite based composite electrode for lithium-ion batteries using single-walled carbon nanotubes)

  • 최진영;최정민;이승효;강준;김대욱;김혜민
    • 한국표면공학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.214-220
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    • 2024
  • In this study, three-dimensional (3D) networks structure using single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) for Si-graphite composite electrode was developed and studied about effects on the electrochemical performances. To investigate the effect of SWCNTs on forming a conductive 3D network structure electrode, zero-dimensional (0D) carbon black and different SWCNTs composition electrode were compared. It was found that SWCNTs formed a conductive network between nano-Si and graphite particles over the entire area without aggregation. The formation of 3D network structure enabled to effective access for lithium ions leading to improve the c-rate performance, and provided cycle stability by alleviating the Si volume expansion from flexibility and buffer space. The results of this study are expected to be applicable to the electrode design for high-capacity lithium-ion batteries.

진핵생물 유전자 조작을 위한 효모 vector계 이용에 관한 기초연구 -생효모 형질전환 최적조건과 숙주별 plasmid안정성에 관하여 - (Development of Yeast-Vector System for Eukaryotic Gene Cloning - Optimum Condition for Intact Yeast Cell Transformation and Plasmid Stability in the Transformants -)

  • 기우경;조성환;김범규;조무제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.125-131
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    • 1986
  • 각 효모 숙주 및 vector에 따라 lithium염 처리에 의한 생효모형질전환 최적 조건을 얻기 위하여 5종의 효모 숙주(S. cerevisiae Dl3-lA, DKD-5D, DBY-746, MC-16 및 S2022D)에 3종의 효모plasmid vector(YRp 7, YEp 13 및 YIp 5 )의 형질전환 실험과 아울러 이들 각 형질전환체내에서 도입된 plasmid들의 안정성을 조사하였다. lithium 염의 경우 LiCl가 Li-acetate에 비하여 좋은 효과를 보였으며 LiCl처리에 의한 최적 형질전환 조건은 각 숙주-vector계에 있어서 공히 균체 배양 시간은 16시간 (5.4 $\times$ $10^6$ - 2.4$\times$$10^8$cells/$m{\ell}$ ) 내외, LiCl의 농도는 0.1-0.2M, PEG(4000)의 농도는 35%, induction시간은 60분 내외 열처리는 42$^{\circ}C$에서 5분간, LiCi처리 buffer는 0.1M tris-HCl(pH 7.6)에서 가장 높은 형질전환 빈도를 보였다. 한편 Protoplast 형질전환법과 형질전환빈도를 비교해 본 결과 DKD-5 D(YEp13)과 Dl3-lA(YRp7)의 경우는 protoplast법이 DKD-5D(YRp 7), 및 DBY-746(YEp 13)에서는 LiCl처리법이 형질전환 빈도가 높았으며 MC-16(YEp 13)의 경우는 양방법에서 공히 비교적 낮은 빈도를 보였다. 각 형질전환체내에서의 도입된 plasmid의 안정성은 선택배지에서 배양했을 경우- YRp 7이 Dl3-lA 및 DKD- 5D 숙주에서 70세대후에는 80-85%가 유실되었으나 YEp13은 DKD-5D 및 DBY-746에서 35%밖에 유실되지 않았으며 MC-16숙주에서는 55% 유실로서 비교적 안정하였다. 또한 비선택배지에 배양시에는 선택배지에 배양했을 경우 보다 안정성이 다소 낮았으나 같은 경향은 보였다.

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Characterization of Water-Filled Ag/AgCl Reference Electrode

  • Bahn Chi Bum;Oh Sihyoung;Hwang Il Soon;Chung Hahn Sup;Jegarl Sung
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.87-93
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    • 2001
  • 외부 Ag/AgCl 기준 전극은 가압형 및 비등형 경수로 환경에 널리 사용되었다. 전극의 채움 용액 (Siting solution)으로 통상 KCl을 사용하는데, 다공성 지르코니아로 만들어지는 플러그를 통한 Cl 이온의 누설이 전극의 전위차 변동을 유발하는 문제가 있다. 누설로 인한 전위차 변동의 문제를 해결하기 위해 채움 용액으로 순수를 사용하였다 순수를 사용하는 경우 상온에서의 AgCl용해도에 의해 Cl이온의 농도가 결정된다. 붕산과 수산화리튬 혼합용액으로 $288^{\circ}C$에서 전극의 안정성 실험을 실시하였다. 약 일주일간 전위차 변화는 10mV 이내였으며, $288^{\circ}C$$240^{\circ}C$에서의 온도 사이클링 시험 전후의 전위차 변화는 15mV 이내였다. 이온의 limiting equivalent conductances와 Agar의 수역학적 이론을 토대로 하여 전극의 TLJP을 계산하였다. 전극 채움 용액 내의 Cl이온 농도를 상온에서 측정한 값으로 보정하여 이론값을 계산할 경우, 실험값과 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

방사성폐기물의 심지층 처분터널에서의 시멘트 물질 적용에 관한 기술현황 (The State of the Technology: Application of Cementitious Materials to Deep Repository Tunnels for Radioactive Waste Disposal)

  • 김진섭;권상기;조원진;조계춘
    • 터널과지하공간
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    • 제19권5호
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    • pp.373-387
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    • 2009
  • 방사성폐기물의 심지층 처분과 관련하여 현재의 건설기술 및 연구수준을 감안할 때 처분터널의 건설시 시멘트 물질의 사용은 피할 수 없는 선택일 것이다. 하지만 방사성폐기물 처분의 초장기적인 설계 개념을 고려할 때, 최소한의 환경적 안정성을 감안하면 low-pH 시멘트의 개발이 매우 중요한 사안이 된다. 본 연구에서는 현재 실제 고준위폐기물 처분 후보지를 건설하고 있는 핀란드를 중심으로 스웨덴, 스위스, 프랑스 그리고 일본 등에의서 Low-pH 시멘트에 관한 연구동향에 대해 살펴보았다. Low-pH 시멘트의 규정은 완충재로서의 벤토나이트의 물리.화학적 안정성을 고려하여 $pH{\leq}11$로 설정하고 있으며, pH 저하를 위해 포졸란 계열의 혼화재를 사용하였다. 처분장 조건 및 pH 제한치를 만족시키기 위해서는 전체 건조중량의 약 40% 이상을 실리카 퓸으로 대체하고 Ca/Si 비를 0.8 이하로 유지해야 하며, 높은 단위수량 요구에 대해 선택적인 초유동화제의 주입을 적극 고려하고 있다.

Chaetomium globosum 이 생성하는 Cellulose 분해 효소에 관한 연구 -(제2보) Cellulase의 정제- (Studies on Cellulolytic Enzyme Producing by Ckaetomium globosum -Part 2. Purification of Cellulase-)

  • 정동효
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제12권
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    • pp.33-41
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    • 1969
  • 1. Cheatomium globosum의 밀기울 배양기에서 조효소를 추출하고 황산암모니움 염석 부분을 cellulose 분말 column으로 2개의 cellulase활성 부분(C-1, C-2)을 분리 하였다. 그 하나는 환원당 증가 활성이 강하며 (C-1) 다른 하나는 곁도 감소 활성이 강하였다. (C-2) 그러나 단백질 량은 C-1부분이 많았고 C-2 부분은 적었다. 2. 환원당 증가 활성이 강한부분 (C-1)을 DEAE-Sephadex A-25 column에서 분리할 결과 다시 2개의 성분 (C-1-1 및 C-1-2)으로 나누어 졌다. 그리고 C-1-2는 column에 강하게 흡착되었고 2M-NaCl의 용액으로 용출되었다. 이는 착색 된 것으로 봐서 C-1-1과는 아주 다른 단백질로 생각이 된다. 3. Cellulase C-1-1을 다시 Amberlite XE-64 column으로 분별하여 단일의 peak를 얻었다. 4. Cellulase C-1-1 부분의 초원심 침강계 면은 단일의 peak로 나타나고 또 자외선 홍수 spectrum도 전형적인 단백질의 흡수 spectrum을 나타 내었다. 5. Cellulase C-1-1의 최적 pH는 환원당 증가활성법으로나 점도 감소 활성법으로 다 같이 pH 4.0이였다. 6. 그리고 그의 최적 온도는 $40^{\circ}C$였다. 7. Cellulase C-1-1의 pH 안정성은 $40^{\circ}C$에서 pH 5.0 내지 pH 8.0의 범위 내였다. 8. 그리고 열안정성은 pH 4.0에서 $50^{\circ}C$ 이하였다

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변이주 Bacillus sp. A4442가 생산하는 갈락토스 전이활성이 높은 $\beta-galactosidase$의 고정화 (Immobilization of $\beta-galactosidase$ with High Transgalactosylation Activity from Bacillus sp. A4442 Mutant)

  • 김민홍;정진;인만진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권5호
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    • pp.333-337
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    • 1996
  • 갈락토올리고당의 연속 생산을 위하여 Bacillus sp. A4442가 생산하는 갈락토스 전이활성이 높은 $\beta-galactosidase$를 균체제거 후 농축, 탈염하여 $Diaion^{TM}$ HPA 75(styrene-divinylbenzene resin)에 고정화하였다. 고정화 수율 및 고정화 효소의 활성을 높이기 위하여 효소 고정화에 영향을 주는 변수들을 최적화하였다. 고정화 시간은 실온에서 3시간, Tris 완충액의 농도는 30mM, pH는 8이 적당하였다. 단백질부하가 증가할수록 효소는 다른 단백질과 경쟁적이며 가역적으로 담체에 결합하였으며, 최적부하는 약 25 mg Protein/g resin 이었다. 가교제로서 glutaraldehyde 0.5%를 사용하였을 때 효소의 열 안정성 및 운전 안정성이 현저히 증가하였다. 이러한 실험조건하에서 고정화를 실시하였을 때 고정화 수율은 40% 이상이었으며 그 활성이 약 200 U/g resin인 고정화 효소를 얻을 수 있었다. Packed-bed reactor에서 유당을 갈락토올리고당으로 연속적으로 전환 가능하였고, 이때 고정화 효소 1 g으로 갈락토올리고당 약 300 g을 생산할 수 있었다.

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한국산 유색미의 주요성분인 Cyanidin 3-glucoside의 수용액에서의 열안정성 (Thermal Stability of the Major Color Component, Cyanidin 3-glucoside, from a Korean Pigmented Rice Variety in Aqueous Solution)

  • 조만호;윤혜현;한태룡
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권3호
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    • pp.245-248
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    • 1996
  • 식품첨가물로서의 활용가능성을 검색하기위해, 한국산 유색미(Oryza sutiva var. Suwon 415)의 주요색소인 cyanidin 3-히ucoside의 열안정성과 pH 변화에 따른 UV/Vis 스펙트럼의 변화에 대해 연구하였다. 유색미의 안토시아닌 색소는 산성(pH 2.0)과 염기성(pH 9.0) 완충용액에서 각각 강한 적색과 청색을 나타내었고 열에 의한 색소의 분해반응은 20mM phosphate (PH 2.0)와 20mM CHES (pH 9.0) 완충용액에서 $50{\sim}95^{\circ}C$의 온도범위에서 수행되었다. 색소의 분해정도는 UV/Vis 스펙트럼의 변화를 측정하여 결정하였으며, 350nm (pH 2.0)와, 275, 310, 및 405nm (pH9.0)에서 isosbestic를 나타내었다. 이 결과는 색소분해반응이 1차 반응임을 의미한다. 유색미 안토시아닌은 산성조건에서 매우 안정하였고 염기성조건에서도 비교적 안정하였으며, 반감기는 $70^{\circ}C$에서 각각 50.3h과 0.6h이었다. 색소분해반응의 활성화에너지$(E_a)$와 Arrhenius frequence facto(A)는 pH 2.0에서는 26.9kcal $mol^{-1}$$6.0{\times}10^{11}\;s^{-1}$이었고, pH 9.0에서는 152Kcal $mol^{-1}$$1.4{\times}10^{6}\;s^{-1}$이었다.

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심지층 처분을 일한 사용후핵연료 냉각기간 분석 (Analysis of the Spent Fuel Cooling Time for a Deep Geological Disposal)

  • 이종열;조동건;최희주;최종원;이양
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.65-72
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    • 2008
  • 사용후핵 연료 심지층 처분의 목적은 그 독성이 인간 및 자연환경에 영향을 미치지 않도록 장기간 동안 격리하고, 방사성물질의 누출을 지연시키는 것이다. 이러한 심지층 처분장 설계시 주요한 요건은 처분시스템의 건전성 유지를 위하여 폐기물로부터 발생된 열로 인하여 완충재의 온도가 $100\;^{\circ}C$를 넘지 않도록 하는 것이다. 따라서, 원자력 발전소에서 방출된 후의 사용후핵연료 냉각기간은 심지층 처분장 설계시 효율 및 경제성을 위한 중요한 고려인자이다. 본 연구에서는 가장 적절한 사용후핵연료 냉각기간 설정을 위하여 처분시스템 온도요건을 만족하는 심지층 처분장 배치에 필요한 처분터널-처분공 간격 및 그에 따른 면적, 열하중에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여, 기준 처분개념을 바탕으로 사용후핵연료의 냉각기간 및 처분터널/처분공 간격을 다양하게 설정하여, 처분시스템에서의 열적 안정성을 해석하고 그 결과를 비교분석하였다. 그리고 분석 결과를 바탕으로 처분면적 측면에서 효율적인 사용후핵연료 냉각기간을 도출하였다. 그 결과, 사용후핵연료의 냉각기간이 짧을수록 처분장에서 설계온도 제한치 범위내 최고온도에 이르는 시간은 빨라지고, 사용후핵연료 냉각기간이 길수록 처분장에서 온도상승 및 하강속도는 완만해지는 것으로 나타났다. 또한, 본 연구에서 고려대상으로 삼은 처분장 규모와 사용후핵연료를 심지층에 처분한다고 할 때 그 냉각기간을 40-50년으로 함이 적합한 것으로 나타났다.

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