SrMoO4:RE3+ (RE=Dy, Sm, Tb, Eu, Dy/Sm) phosphors are prepared by co-precipitation method. The effects of the type and the molar ratio of activator ions on the structural, morphological, and optical properties of the phosphor particles are investigated. X-ray diffraction data reveal that all the phosphors have a tetragonal system with a main (112) diffraction peak. The emission spectra of the SrMoO4 phosphors doped with several activator ions indicate different multicolor emissions: strong yellow-emitting light at 573 nm for Dy3+, red light at 643 nm for Sm3+, green light at 545 nm for Tb3+, and reddish orange light at 614 nm for Eu3+ activator ions. The Dy3+ singly-doped SrMoO4 phosphor shows two dominant emission peaks at 479 and 573 nm corresponding to the 4F9/2→6H15/2 magnetic dipole transition and 4F9/2→6H13/2 electric dipole transition, respectively. For Dy3+ and Sm3+ doubly-doped SrMoO4 phosphors, two kinds of emission peaks are observed. The two emission peaks at 479 and 573 nm are attributed to 4F9/2→6H15/2 and 4F9/2→6H13/2 transitions of Dy3+ and two emission bands centered at 599 and 643 nm are ascribed to 4G5/2→6H7/2 and 4G5/2→6H9/2 transitions of Sm3+. As the concentration of Sm3+ increases from 1 to 5 mol%, the intensities of the emission bands of Dy3+ gradually decrease; those of Sm3+ slowly increase and reach maxima at 5 mol% of Sm3+ ions, and then rapidly decrease with increasing molar ratio of Sm3+ ions due to the concentration quenching effect. Fluorescent security inks based on as-prepared phosphors are synthesized and designed to demonstrate an anti-counterfeiting application.
본 연구에서는 그라비올라(Annona muricata) 잎으로부터 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 제조하였고 이들 추출물/분획에 대하여 항산화 활성을 평가하였다. 1,1-Phenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 시험법을 이용한 자유라디칼 소거 활성, 루미놀 발광법을 이용한 총 항산화능 및 $^1O_2$ 소광 효과를 평가하였다. 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 각각 45.6, 29.8 및 $18.0{\mu}g/mL$이었고, 총 항산화능($OSC_{50}$)은 4.4, 1.1 및 $2.8{\mu}g/mL$이었다. 에틸아세테이트 분획의 총 항산화능은 수용성 항산화제로 잘 알려진 L-ascorbic acid ($1.5{\mu}g/mL$)보다 높은 항산화능을 나타내었다. $^1O_2$ 소광 상수 실험 결과, 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획은 비교물질로 사용된 L-ascorbic acid와 유사한 활성을 보여주었다. $^1O_2$으로 유도된 적혈구 세포 손상에 있어서, 그라비올라 잎 50% 에탄올 추출물은 농도 의존적($5-50{\mu}g/mL$)으로 세포보호 활성을 나타내었다. 실험에 사용된 그라비올라 잎 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획에 대하여 TLC 및 HPLC를 이용한 성분 분석을 수행하였다. 에틸아세테이트 분획에서는 rutin (quercetin-3-O-rutinoside), kaempferol-3-O-neohesperidoside, nicotiflorin (kaempferol-3-O-rutinoside), p-coumaric acid을 확인하였다. 아글리콘 분획에서는 kaempferol이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들은 그라비올라 잎 추출물이 항산화 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
$Ho^{3+}$가 도핑된 $SrAl_2O_4$ 상향전환 형광체 분말을 분무열분해법으로 제조하고 활성제의 농도, 후 열처리 온도 변화에 따른 결정학적 구조와 발광 특성을 조사하였다. 또한 유기 첨가제 사용에 따른 형광체의 결정구조, 표면적 및 휘도 변화를 조사하였다. $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$는 $Ho^{3+}$의 $^5F_4/^5S_2{\rightarrow}^5I_8$ 전이에 기인한 강한 녹색 발광을 보였다. 가장 높은 발광 강도를 보이는 $Ho^{3+}$ 농도는 0.1%였고, 그 이상의 농도에서는 활성 이온간 쌍극자-쌍극자 상호 작용에 의에 농도소강이 일어나 발광 휘도는 급격히 감소하였다. 여기 광원의 전력 세기에 따른 발광 휘도 변화 관찰로부터 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$의 녹색 발광은 2광자가 관여된 바닥상태흡수-여기상태흡수 과정을 통해 효율적으로 일어남이 확인되었다. 합성된 분말의 주상은 단사정계이고 일부 육방정계 상이 존재하였다. 후 열처리 온도를 $1000^{\circ}C$에서 $1350^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$는 육방정계 상이 줄어 들면서 단상정계의 결정성이 향상되었다. 그러나 $1350^{\circ}C$에서도 일부 육방정계 상은 존재하였다. 구연산(CA)과 에틸렌 글리콜(EG)을 첨가해준 분무 용액으로부터 제조한 경우, 육방정계 상이 없는 순수한 단사정계 상으로 향상된 결정성을 가지는 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$가 제조되었다. 또한 유기 첨가제와 함께 N,N-Dimethylformamide(DMF)를 분무용액에 넣어 줌으로써 형광체의 표면적을 크게 감소시킬 수 있었다. 그 결과 CA/EG/DMF를 넣고 제조한 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ 형광체는 유기 첨가물 없이 제조한 형광체에 비해 발광 휘도가 약 168% 향상되었다. 이러한 휘도 증대는 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ 형광체의 결정상이 순수해졌고, 결정성 증대와 표면 결함을 최소화시킨 결과라고 결론지었다.
겨울철 제설제로 사용되고 있는 염화칼슘($CaCl_2$)이 산벚나무(P. sargentii) 가로수에 미치는 영향을 조사하기 위해서, 염화칼슘 농도가 다른 수용액을 2회 처리 후 엽록소형광이미지와 광반응-광합성속도와 같은 광합성기구의 반응, 엽과 근원경 생장을 조사하였다. 3년생 산벚나무를 대상으로 개엽 전에 염화칼슘 0.5%(9 mM), 1.0%(18 mM), 3.0%(54 mM)를 2(1 L)회 뿌리둘레 부위에 처리하였다. 염화칼슘의 처리결과, 염화칼슘의 농도가 짙어짐에 따라 대조구에 비해 염화칼슘처리구의 총엽록소함량과 엽록소 a/b, 광합성속도, 양자수율, 암호흡이 감소하였다. 반면 광보상점은 염화칼슘의 농도가 높아짐에 따라 증가였다. 광합성과 양자수율, 암호흡, 광보상점과의 상관관계에서 양자수율과 광보상점에서 유의성이 나타났다(p<0.05). 한편, 최대형광($F_M$)과 최소형광($F_0$)의 차이인 Fv값의 형광이미지를 통해 빛을 이용하는 능력의 차이가 처리구와 대조구간에 확실하게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 광계의 활성(Fv/$F_M$과 비광화학적 소멸(NPQ)의 처리 80일째 값이 모든 처리구에서 대조구에 비해 급격히 감소하였다. 이와 같은 결과로 염화칼슘 수용액에 의해서 산벚나무의 광합성, 동화기관 및 비대생장이 장애를 받고 있음을 알 수 있었다.
We have synthesized bluish-green, highly-efficient $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$ and $(Ba,Sr)Si_2O_2N_2:Eu^{2+}$ phosphors through a conventional solid state reaction method using metal carbonate, $Si_3N_4$, and $Eu_2O_3$ as raw materials. The X-ray diffraction (XRD) pattern of these phosphors revealed that a $BaSi_2O_2N_2$ single phase was obtained. The excitation and emission spectra showed typical broadband excitation and emission resulting from the 5d to 4f transition of $Eu^{2+}$. These phosphors absorb blue light at around 450 nm and emit bluish-green luminescence, with a peak wavelength at around 495 nm. From the results of an experiment involving Eu concentration quenching, the relative PL intensity was reduced dramatically for Eu = 0.033. A small substitution of Sr in place of Ba increased the relative emission intensity of the phosphor. We prepared several white LEDs through a combination of $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$, YAG:$Ce^{3+}$, and silicone resin with a blue InGaN-based LED. In the case of only the YAG:$Ce^{3+}$-converted LED, the color rendering index was 73.4 and the efficiency was 127 lm/W. In contrast, in the YAG:$Ce^{3+}$ and $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$-converted LED, two distinct emission bands from InGaN (450 nm) and the two phosphors (475-750 nm) are observed, and combine to give a spectrum that appears white to the naked eye. The range of the color rendering index and the efficiency were 79.7-81.2 and 117-128 lm/W, respectively. The increased values of the color rendering index indicate that the two phosphor-converted LEDs have improved bluish-green emission compared to the YAG:Ce-converted LED. As such, the $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$ phosphor is applicable to white high-rendered LEDs for solid state lighting.
This study was carried out to evaluate the preventive effect of the Corni Fructus (SSU) 50 % EtOH extract (SSU-E50) against bisphenol A (BPA) toxicity in Leydig cells and improving testosterone deficiency syndrome in orchidectomized Sprague-Dawly (SD) rats. Antioxidant properties were measured by radical scavenging activity of SSU-E50 in ABTS assay and DPPH assay. Also, real-time polymerase chain reaction(real-time PCR) was performed to quantify the mRNA expression levels of antioxidant enzyme. SD rats were divided into eight group: normal, sham operation (Sham), orchidectomized (ORX), ORX treated with testosterone 1 mg/kg (Tes. 1), ORX treated with SSU water extract 100 mg/kg (SSU-A 100) and 300 mg/kg (SSU-A 300), ORX treated with SSU 50 % EtOH extract 100 mg/kg (SSU-E 100) and 300 mg/kg (SSU-E 300). On a comparative basis, the SSU showed better activity quenching ABTS with an IC50 value of 0.29 mg/ml and DPPH with an IC50 value of 0.33 mg/ml. Cell viability was evaluated by MTS assay as described not cytotoxic at the highest concentration of $500{\mu}g/ml$. Cytotoxicity of BPA showed in $200{\mu}M$, but definitely survived by treatment with SSU in Leydig cells. In addition, SSU increased the mRNA expression levels of antioxidant enzyme in BPA induced Leydig cells. Superoxide dismutase (SOD) level was slightly increased and malondialdehyde (MDA) level was decreased with SSU-A 100 in in-vivo. These results suggest that Corni Fructus extracts have the greatest property as a natural anti-oxidative and improves testosterone deficiency syndrome source.
cinnamoylated photosensitive polymer의 광증감 경화반응기구를 반응속도론적으로 연구했다. Cinnamic acid(C)와 증감제(S)의 first excited singlet and lowest triplet energy level diagram과 증감제의 농도증가에 따른 sensitivity의 포화 등의 사실로부터 이 반응의 주요과정은 C와 S의 광 energy흡수에 의한 $C^{*(1)}$ 및 $S^{*(1)}$로의 여기, $S^{*(1)}{\to}S^{*(3)}$ intersystem crossing, S의 excimer 형성, $S^{*(3)}{\to}C^{*(3)}$ energy transfer 그리고 $C^{*(3)}$와 C의 termination 등임을 가정하고 다음 반응속도를 구했다. $-\frac{d[C]}{dt} = \frac{K_1[C]}{K_2 + [C]}[\frac{I^c_{abs}}{K_3 + [S]} + \frac{K_4[C]}{(K_5 + [C])(K_6 + [S])}(I^s_{abs} + \frac{K_7I^c_{abs}[S]}{K_8 + [S]})]$$I^c_{abs}$와 $I^s_{abs}$ ;C 및 S의 광흡수율 $K_n$;상수 적외선 흡수스펙트럼 분석의 결과, Cinnamoyl 에스테르화도와 sensitivity의 관계 및 증감제의 농도와 sensitivity의 관계에 대하여 발표된 실험 data는 윗식을 만족시키므로 가정한 반응기구에 대한 뒷받침을 얻었다.
이 연구의 목적은 전통적으로 사용되고 있는 천연염색의 원료인 천연염료, 즉 천연색소의 열수추출물과 플로랄워터의 항산화 활성을 확인하는 것이다. 항산화 활성은 총 페놀 함량 분석과 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 단일항산소 억제 효과로 확인하였다. 열수추출물에서 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 $IC_{50}$ 값은 0.0085~3.5 mg/mL를 나타내어 일부 색소 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히 오배자, 소목 추출물이 $8.5{\mu}g/mL$, $19.1{\mu}g/mL$로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내었는데, 비교 물질로 주로 사용되는 ascorbic acid의 $10.5{\mu}g/mL$ 만큼 높은 우수한 항산화력을 가지는 것을 확인하였다. 단일항산소 억제 효과 역시 오배자, 소목 추출물에서 각각 0.21, 0.12 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 띄는 것으로 강한 빛에 의해 야기되는 활성산소의 피해로부터 생물체를 보호해주는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 열수추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 반면, 플로라워터의 항산화 활성은 열수추출물 대비 미비한 효과를 보였으나 황련, 황벽천초근의 경우 열수추출물 보다 우수한 결과를 나타내었다. 플로라워터의 경우 액상시료를 첨가하여 수행되는 실험 방법에 의해 정량적 수치를 명확히 나타내기 어렵기 때문에 연구방법적 측면에서 개선이 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 일부 천연색소 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.
본 실험은 동해 주문진 해안에 생육하는 12가지의 식용 해조류에서 새로운 천연 항산화물질을 분리하고자 여러 용매로 추출, column chromatography로 분리, 정제하고 항산화 활성측정(AOM법, DPPH법), UV-spectrophotometer 측정, HPLC, GC/MS 분석 등의 실험을 실시한 결과 12가지의 식용 해조류를 hot-methanol로 추출하여 AOM법으로 활성측정한 결과 김>미역, BHT>다시마>넓미역>지누아리>서실 눈으로 활성을 보였으며 나머지 해조류는 활성을 나타내지 않았다. 또한 클로로포름 추출액과 메탄올 추출 혼합액을 석유 에테르, 에테르, 클로로포름, 메탄올, 물 등의 용매로 순차적으로 추출, 색소제거, 농축하여 DPPH법으로 항산화 활성을 측정한 결과 aqueous-methanol 가용분획에서 강한 항산화 활성을 나타내었고, 다른 추출분획에서는 활성을 나타내지 않았으며, 이 때 김>미역>다시마>BHA>파래>Tocopherol>넓미역>BHT의 순으로 활성을 보였다. 특히 김, 미역, 다시마, 파래는 같은 양에서 BHA, BHT보다 높거나 대등한 수준의 항산화 활성을 보여 주었다. 활성물질의 회수율은 1.82%였다. 이들이 극성 용매에서 분리된 분획에서 강한 항산화 활성을 나타내므로 극성을 띤 물질로 보여진다. 또한 이들 활성분획 각각을 silica gel column chromatography로 분리 정제하여 DPPH법으로 항산화 활성을 측정한 결과 메탄올 분획에서 분리된 물질에서 강한 항산화 활성을 나타내었다. 이와 같이 분리 정제된 항산화성 물질의 UV 흡수특성을 측정한 결과 BHA나 BHT의 흡수파장 보다 단파장인 $235{\pm}5\;nm,\;270{\pm}5\;nm$에서 극대흡수(${\lambda}_{max}$)의 이동을 보였는데, 이는 활성물질 분자에 전기음성도가 비교적 큰 분자가 치환되어 있음을 알 수 있었다. HPLC분석에서는 다시마, 미역, 파래의 경우 retention time이 8.5분, 10분인 극성물질이 분리되었고, 김에서는 25분인 대체로 비극성에 가까운 물질이 분리되었다. 이것이 BHA, BHT와 거의 같은 RT에서 분리되는 것으로 보아 유사한 화학적 성질을 가진 물질로 해석 되어진다. 분리된 항산화성 물질의 분자량은 GC/MS 분석으로 얻은 mass spectrum을 해석한 결과 181, 238의 두 가지 물질로 비교적 작은 안정한 항산화성 물질로 사료되어 진다.
본 연구에서는 강화되는 황산화물 및 입자상물질의 배출규제를 만족시키기 위한 후처리장치로 습식전기집진기에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험을 위해 선박용 중유(HFO, 황함유량 약 2.1%)를 연료로 사용하는 선박용 4행정 디젤엔진(STX-MAN B&W)을 활용하였으며, 연돌에 설치된 습식전기집진기 입/출구에서 측정을 실시하였다. 미세먼지 측정을 위해서는 광학식 계측기(OPA-102) 및 중량농도측정방식(Method 5 Isokinetic Train)을 이용하였으며, 황산화물 계측을 위해서는 FT-IR(DX-4000)을 사용하였다. 엔진부하는 50%, 75%, 100%로 변화시키면서 실험을 실시하였다. 실험 결과로, 엔진부하가 50%에서 100%로 변화함에 따라 미세먼지 저감 효율은 모든 부하 조건에서 94~98% 정도의 높은 저감 효율을 나타내었다. 추가적으로 습식전기집진기 퀜칭존에서 배기가스의 온도를 낮추는 과정 중 세정액에 의한 이산화황(SO2) 저감을 확인할 수 있었으며, 저감율은 엔진부하에 따라 55%~81%로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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