• 제목/요약/키워드: Complete oxidation

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Identification of an Essential Tryptophan Residue Residue in Alliinase from Garlic (Allium sativum) by Chemical Modification

  • 진영남;최용훈;양철학
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권1호
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    • pp.68-76
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    • 2001
  • We have employed chemical modification to identify amino acids essential for the catalytic activity of alliinase (EC 4.4.1.4) from garlic (Allium sativum). Alliinase degrades S-alkyl-L cysteine sulfoxides, causing the characteristic odor of garlic. The activity of alliinase was rapidly and completely inactivated by N-bromosuccinimide(NBS) and slightly decreased by succinic anhydride and N-acetylimidazole. These results indicate that tryptophanyl, lysyl, and tyrosyl residues play an important role in enzyme catalysis. The reaction of alliinase with NBA yielded a characteristic decrease in both the absorbance at 280 nm and the intrinsic fluorescence at 332 nm with increasing reagent concentration of NBS, consistent with the oxidation of tryptophan residues. Kinetic analysis, fluorometric titration of tryptophans and correlation to residual alliinase activity showed that modification of only one residue present on alliinase led to complete inhibition of alliinase activity. To identify this essential tryptophan residue, we employed chemical modification by NBS in the presence and absence of the protecting substrate analogue, S-ethyl-L-cysteine (SEC) and N-terminal sequence analysis of peptide fragment isolated by reverse phase-HPLC. A fragment containing residues 179-188 was isolated. We conclude that Trp182 is essential for alliinase activity.

Tetrathiafulvalene (TTF) Charge Transfer Compounds with Some Heavier Transition Metal (Au, Pt, Ir, Os) Chlorides

  • 정찬규;김영인;최성낙
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권11호
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    • pp.1061-1065
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    • 1996
  • The charge transfer compounds of tetrathiafulvalene (TTF) with the general formula of (TTF)mMCln, (M=Au, Pt, Ir, Os) were prepared by the direct reaction using excess HAuCl4·3H2O, H2PtCl6·xH2O, H2IrCl6·xH2O and H2OsCl6 respectively. The powdered electrical conductivities (σrt) at room temperature are given as follows; (TTF)3AuCl2, 4.53×10-3; (TTF)3.5AuCl2, 6.37×10-3; (TTF)3PtCl4, 5.51×10-4; (TTF)2IrCl4, 2.40×10-5; (TTF)OsCl4·1/2C2H5OH, 4.46×10-7 Scm-1. Magnetic susceptibility, electronic (UV-Vis.), vibrational (IR) and EPR spectroscopic evidences indicate that there is incomplete charge transfer from the TTF donor to gold, platinum, and iridium respectively, and that there is essentially complete charge transfer to osmium, thereby resulting a relatively low electrical conductivity in osmium compound. The EPR and magnetic susceptibility data reflect that the metals are in diamagnetic Au(Ⅰ), Pt(Ⅱ), Ir(Ⅲ), and Os(Ⅱ) oxidation states, and the odd electrons are extensively delocalized over the TTF lattices in each compound.

Electrochemical dehalogenation of disinfection by-products and iodine-containing contrast media: A review

  • Korshin, Gregory;Yan, Mingquan
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권4호
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    • pp.345-353
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    • 2018
  • This paper summarizes results of research on the electrochemical (EC) degradation of disinfection by-products (DBPs) and iodine-containing contrast media (ICMs), with the focus on EC reductive dehalogenation. The efficiency of EC dehalogenation of DBPs increases with the number of halogen atoms in an individual DBP species. EC reductive cleavage of bromine from parent DBPs is faster than that of chlorine. EC data and quantum chemical modeling indicate that the EC reduction of iodine-containing DBPs (I-DBPs) is characterized by the formation of active iodine that reacts with the organic substrate. The occurrence of ICMs has attracted attention due to their association with the generation of I-DBPs. Indirect EC oxidation of ICMs using anodes that produce reactive oxygen species can result in a complete degradation of these compounds yet I-DBPs are formed in the process. Reductive EC deiodination of ICMs is rapid and its overall rate is diffusion-controlled yet I-DBPs are also produced in this reaction. Further progress in practically feasible EC methods to remove DBPs, ICMs and other trace-level organic contaminants requires the development of novel electrocatalytic materials, elimination of mass transfer limitations via innovative design of 3D electrodes and EC reactors, and further progress in the understanding of intrinsic mechanisms of EC reactions of DBPs and TrOC at EC interfaces.

Cu(II)-EDTA 광촉매 산화반응에서의 구리회수, $TiO_2$ 재사용 및 처리수 독성평가 (Recovery of Copper, Reuse of $TiO_2$, and Assessment of Acute Toxicity in the Photocatalytic Oxidation of Cu(II)-EDTA)

  • 양재규;최봉종;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.844-851
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 $TiO_2$를 이용한 Cu(II)-EDTA 광촉매 반응 후의 $TiO_2$를 재사용 흑은 재생함으로써 연속적인 광산화 반응에 적용할 수 있는 타당성을 조사하기 위해 총 8회에 걸친 연속 광산화반응에서의 구리 및 $TiO_2$의 회수율과 처리수내의 상대급성독성을 평가하였다. 순환형의 회분식 광산화반응장치를 사용하고 pH 6 조건에서 인공자외선 조사에 의한 $10^{-4}\;M$ Cu(II)-EDTA의 광촉매 산화반응을 실시하였으며 두가지의 $TiO_2$ 재이용방법을 사용하였다: i) 산세척하지 않고 $TiO_2$ 재이용, ii) 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용. 산세척하지 않고 $TiO_2$ 재이용시, Cu(II)-EDTA의 분해속도상수($k'_{obs}$) 평균은 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용시의 $k'_{obs}$ 평균값 보다 약 45% 적게 나타났다. 산세척 후 $TiO_2$를 재이용한 경우, 총 8회 재이용 실험 모두에서 180분 이후에는 거의 완전한 Cu(II)의 제거가 일어났지만 산세척하지 않고 $TiO_2$를 재이용하였을 때에는 총 5회 재이용시에 Cu(II)가 최소로 제거되었다. 두 재이용 방법 모두 총 8회에 걸친 $TiO_2$의 평균 회수율은 약 86%로 나타났으며 산세척시의 구리회수율은 67.9%가 되었다. 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용시 반응시간 60분 까지의 초기 반응시간 대에는 처리수내의 상대독성이 급격히 감소하였지만 60분 이후에는 독성의 저감이 크게 감소하였다. 산세척 없이 $TiO_2$를 재이용하였을 때에는 상대독성의 경향은 용존 구리이온과 관계있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 $TiO_2$ 및 구리를 회수하는 연속 순환공정을 적용함으로써 Cu(II)-EDTA의 효율적인 제거 가능성을 제안할 수 있었다.

강낭콩 현탁배양세포에서 추출된 Enzyme Pool의 C27 Brassinosteroids 합성 능력 (Ability for Biosynthesis of C27 Brassinosteroids by an Enzyme Pool Prepared from Cultured Cells of Phaseolus vulgaris)

  • 김태욱;주세환;김성기
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권1호
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    • pp.63-71
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    • 2005
  • 강낭콩 현탁 배양세포로부터 얻어진 효소원을 이용한 효소 변환 실험을 통하여 동 세포내에 cholesterol$\to$cholestanol과 6-deoxo-28-norteasterone$\leftrightarrow$ 6-deoxo-28-nor-3-dehydroteasterone $\leftrightarrow$ 6-deoxo-28-nortyphasterol$\to$6-deoxo-28-norcastasterone$\to$28-norcastasterone의 생합성과정이 존재함을 확인하였다. 이 결과는 비록 cholestanol에서 6-deoxo-28-norcathasterone을 경유하여 6-deoxo-28-norteasterone로의 변환은 확인하지 못하였지만 동 세포에는 cholesterol에서부터 6-deoxo-28-nor형 brassinosteroids를 경유하여 28-norcastasterone을 생합성하는 모든 효소들이 포함되어 있음을 시사하는 것으로서, 동 세포에는 상기의 생합성과정, 즉 $C_{27}$ brassinosteroids의 the late C-6 oxidation 과정이 작용하고 있음을 나타내는 결과라 하겠다. 또한 얻어진 효소원은 5-adenosyl-methionine과 NADPH의 존재 하에 28-norcastasterone을 castasterone으로 변환시켜, 강낭콩세포내의 $C_{28}$ 활성형 brassinosteroid인 castasterone의 생합성에 $C_{27}$ brassinosteroids 생합성과정이 중요한 경로중 하나임을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 이미 본 연구실에서 밝힌 토마토에 있어 $C_{27}$ brassinosteroids 생합성과정이 토마토의 활성형 brassinosteroid인 castasterone의 함량조절에 관여한다는 결과와 함께 토마토 이외의 식물들에 있어서도 $C_{27}$ brassinosteroids 생합성에 의한 활성형 $C_{28}$ brassino-steroid(s)의 함량조절에 일어나고 있음을 처음으로 밝힌 중요한 결과라 하겠다.

열분해 및 산화조건에서 MSW의 물질전환특성 연구 (Conversion Characteristics of MSW at Various Pyrolytic and Oxidative Conditions)

  • 변경희;이용진;윤균덕;동종인
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1955-1968
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    • 2000
  • 생활폐기물의 각 성분물질에 대하여 반응기의 온도, 운반가스 조성에 따른 열분해, 산화조건에서 열중량 특성 분석과 가스상 생성물(CO, NO, $NO_2$, VOCs)을 분석했다. 열중량 특성 분석에서 종이류와 나무류는 주로 낮은 온도에서 분해되었고, 이 두 종류의 비슷한 성분으로 인해 비슷한 분해 특성을 보였다. 플라스틱은 주로 높은 온도에서 분해되었다. 섬유류의 경우, 천연섬유는 낮은 온도에서 분해되고 합성섬유는 높은 온도에서 분해되었다. 음식물류는 복잡한 종류의 성분이 섞여 있어 넓은 범위의 온도구간에서 분해되었다. 가스생성물 분석결과 CO를 제외한 NO, $NO_2$는 열분해조건보다 산화조건에서 더 높은 농도를 보였다. 이는 산화조건의 충분한 산소의 영향으로 판단된다. 또, 음식물류는 다른 폐기물 성분보다 더 높은 CO, NO, $NO_2$의 농도를 보였다. VOCs는 산화조건보다 열분해조건에서 더 많이 배출되었다.

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철 및 망간코팅사를 분리 충진시킨 파일럿 여과시스템에 의한 3가 비소 제거 (Removal of As(III) by Pilot-Scale Filtration System Separately Packed with Iron-Coated Sand and Manganese-Coated Sand)

  • 김광섭;송기훈;양재규;장윤영
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.878-883
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    • 2006
  • 망간코팅모래(MCS)와 철코팅모래(ICS) 21.5 kg씩 동량을 하부 및 상부층으로 2단 충진시킨 파일럿 규모의 여과시스템을 구성하여 3가 비소 함유 인공오염수 처리효율을 조사하였다. 파일럿 장치는 높이 200 cm와 내경 15 cm로 구성되어 있으며, 3가 비소함유 인공 오염수의 반응기 칼럼내 유입은 peristaltic pump를 사용하여 선속도 $5{\times}10^{-3}$ cm/s로 상향류로 시켰으며 148일 동안 여과실험을 실시하였다. MCS 통과지점(중간유출수)과 ICS 통과지점(최종 유출수)에서의 총 비소의 파과는 각각 18일 및 44일 경과 후에 이루어졌고 그 이후 파과가 급격히 진행되었으며 148일이 지났을 때 완전파과가 발생하였다. 비록 MCS 층을 통과한 유출수에서의 총 비소파과는 18일 경과 후에 나타났지만 유출수내의 3가 비소 농도는 61일 동안 50 ppb 이하로 나타났으며 이후에는 급격히 증가되어 나타났다. 이것은 칼럼에 충진된 MCS가 61일 동안 효과적으로 3가 비소에 대한 산화력을 나타내기 때문에 기인한 것이며 MCS 1 kg당 3가 비소 92 mg을 산화처리 함을 나타낸다. 그리고 완전파과가 발생할 때 까지 MCS에 의해서 흡착된 총 비소의 양은 MCS 단위 kg 당 79.0 mg에 해당하였다. 운전기간 동안 반응탑내의 각 지점에서의 시간에 따른 수두의 변화는 크게 나타나지 않아서 ICS 및 MCS를 갖춘 여과시스템은 큰 수두손실 없이 오염수를 장기간 처리할 수 있음을 알 수 있었다.

Magnetoresistance of Co/Cu/Co Spin Valve Sandwiches

  • Park, S. J.;Park, K. L.;Kim, M. Y.;j. R. Rhee;D. G. Hwang;Lee, S. S.;Lee, k. A.;Park, C. M.
    • Journal of Magnetics
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    • 제2권1호
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    • pp.7-11
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    • 1997
  • The dependence of magnetoresistance (MR) ratio on various variables like the thickness of the second Co layer, on the presence of cap layer, on deposition field (Hdep) and on annealing in Co/Cu/Co sandwiches was investigated. Spin-valve sandwiches were deposited on the corning glass by means of the 3-gun dcmagnetron sputtering at a 5 mTorr partial Ar pressure and room temperature. The deposition field was varied from 70 Oe to 720 Oe. The MR curve was measured by the four-terminal method with applied magnetic field up to 1000 Oe perpendicular to the direction of a current in the film plne. The MR ratio of glass/Fe(50${\AA}$)/Co(17${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)/Cot(${\AA}$) fabricated by making 50 ${\AA}$ of Fe buffer layer has the maximum value of 8.2% when the thickness of the second Co layer was 17${\AA}$and the deposition field was 350 Oe. In the case of glass/Fe(50${\AA}$)/Co(17${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)/Cot(${\AA}$) with Cu cap layer on top, the decrease in the MR ratio seemed to relate with the oxidation of the second Co layer. Samples prepared with deposition field showed greater MR ratios through the formation of more complete spin valve films. After annealing for 2 hours at 300$^{\circ}C$, the MR ratio of the samples prepared with deposition field decreased rapidly while the MR raito of the sample prepared without the field remained.

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네모파 산화전극벗김 전압전류법을 이용한 생체시료 중의 미량 수은 분석 (Determination of Trace Level Mercury in Bio-Materials by Square Wave Anodic Stripping Voltammetry)

  • 김일광;박성우;한종현;김윤근;천현자;박경옥
    • 대한화학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.477-482
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    • 1993
  • 생체시료 중의 미량수은정량을 glassy carbon 전극을 사용하는 네모파 산화전극벗김 전압전류법으로 연구하였다. 생체시료는 분석에 들어가기 전에 질산과 황산 그리고 과망간산 칼륨으로 충분히 온침시켰다. 수은의 검출한계는 석출시간, 석출전위, pH, 그리고 저어줌속도 등에 의하여 크게 영향을 받았다. -1.0 volts에서 240초간 400rpm으로 저어주면서 수은을 석출하였을 때 검출한계는 $0.5\;ppb\;(2.5{\times}10^{-9} M)$이하였다. 이 방법은 분석시간이 짧고 감도가 높기 때문에 생체시료 중의 미량수은 분석에 유용하였다.

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Preparation of Different Fe Containing TiO2 Photocatalysts and Comparison of Their Photocatalytic Activity

  • Meng, Ze-Da;Zhang, Kan;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.228-234
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    • 2010
  • In this paper, Fe-$TiO_2$ and Fe-fullerene/$TiO_2$ composite photocatalysts were prepared with titanium (IV) n-butoxide (TNB) by a sol-gel method. $TiO_2$, Fe-$TiO_2$ and Fe-fullerene/$TiO_2$ were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscope (TEM), specific surface area (BET), X-ray diffraction analysis (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The photocatalytic activities were evaluated by the photocatalytic oxidation of methylene blue (MB) solution. XRD patterns of the composites showed that the photocatalyst composite contained a typical single and clear anatase phase. The surface properties shown by SEM presented a characterization of the texture on Fe-fullerene/$TiO_2$ composites and showed a homogenous composition in the particles for the titanium sources used. The EDX spectra for the elemental identification showed the presence of O, C and Ti elements. Moreover, peaks of the Fe element were observed in the Fe-$TiO_2$ and Fe-fullerene/$TiO_2$ composites. The degradation of MB solution by UV-light irradiation in the presence of photocatalyst compounds was investigated in complete darkness. The degradation of MB concentration in aqueous solution occurred via three kinds of physical phenomena: quantum efficiency of the fullerene; organo-metallic reaction of the Fe compound; and decomposition of $TiO_2$. The degradation rate of the methylene blue solution increased when using Fe-fullerene/$TiO_2$ compounds.