• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1839-1843
• /
• 2006

Hydrothermal reactions of $Ln(NO_3)_3{\cdot}5H_2O $ (Ln = Eu (1), Sm (2), Ho (3), Dy (4)) with 3,5-pyridinedicarboxylic acid (3,5-pdcH2) in the presence of 4,4'-bipyridine led to the formation of the 3-D Ln(III)-coordination polymers with a formula unit of $[Ln_2(3,5-pdc)_2(C_2O_4)(H_2O)_4]{\cdot}2H_2O$. These polymers contain a bridging oxalate ligand ($C_2O_4\;^2$). On the basis of GCMS study of the mother liquor remaining after the reaction, we proposed that the $C_2O_4\;^2$ formation proceeds in three steps: (1) Ln(III)-mediated decarboxylation of $3,5-pdcH_2$ to give $CO_2$, (2) the reduction of $CO_2$ to $CO_2\;^{\cdot}$ by the Ln(II) species, and (3) the reductive coupling of the two $CO_2\;^{\cdot}$ radicals to the oxalate ($C_2O_4\;^2$) ion. All polymers were structurally characterized by X-ray diffraction.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권7호
• /
• pp.585-592
• /
• 2016

하이브리드 로켓의 연소실험에서 관찰된 500 Hz 대역의 연소압력과 연소반응 변동이 안정한 연소에서 발생하는 원인과 LFI로 발전하는 과정을 분석하기 위하여 $CH^*$ 화학발광 이미지와 PMT(photomultiplier tube)에 의한 광자방출 측정으로 연소반응 변화를 가시화하였다. 안정한 연소에서는 500 Hz 대역의 연소압력과 연소반응 변동의 위상차이가 180 도 정도를 이루며 전단층 유동을 따라서 정상적인 연소가 발생하였다. 그러나 불안정 연소가 발생하면, 500 Hz 주파수의 두 변동의 위상차는 60~70 도로 양의 관계(positive coupling)를 이루며 상하 대칭의 와류 발생과 국부적 소염이 나타나는 주기적 변화를 반복한다. 또한 천이구간에서는 매우 불규칙적인 와류와 상하 대칭의 전단층 유동 형상이 번갈아 관찰되고 있다. 이것은 연소의 영향으로 와류가 발생하는 것으로 보염기 후류에서 발생한 BVK 유동불안정과 유사한 특성을 보여준다, 따라서 하이브리드 로켓 연소의 저주파수 연소불안정은 500 Hz 대역의 연소반응 변동에 의한 와류의 발생과 이로 인한 국부적인 소염이 점진적으로 발전하여 완전한 주기적 소염으로 이어졌고, 20 Hz의 연소불안정으로 발전하는 것으로 판단하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권4호
• /
• pp.1137-1144
• /
• 2013

$TiO_2$ composites with seven different carbon materials (activated carbons, graphite, carbon fibers, single-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, graphene oxides, and reduced graphene oxides) that are virgin or treated with nitric acid are prepared through an evaporation method. The photocatalytic activities of the as-prepared samples are evaluated in terms of $H_2$ production from aqueous methanol solution (photo-catalytic reduction: PCR) and degradation of aqueous pollutants (phenol, methylene blue, and rhodamine B) (photocatalytic oxidation: PCO) under AM 1.5-light irradiation. Despite varying effects depending on the kinds of carbon materials and their surface treatment, composites typically show enhanced PCR activity with maximum 50 times higher $H_2$ production as compared to bare $TiO_2$. Conversely, the carbon-induced synergy effects on PCO activities are insignificant for all three substrates. Colorimetric quantification of hydroxyl radicals supports the absence of carbon effects. However, platinum deposition on the binary composites displays the enhanced effect on both PCR and PCO reactions. These differing effects of carbon materials on PCR and PCO reactions of $TiO_2$ are discussed in terms of physicochemical properties of carbon materials, coupling states of $TiO_2$/carbon composites, interfacial charge transfers. Various surface characterizations of composites (UV-Vis diffuse reflectance, SEM, FTIR, surface area, electrical conductivity, and photoluminescence) are performed to gain insight on their photocatalytic redox behaviors.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.128.1-128.1
• /
• 2013

We investigated the correlation between electrical transport and mechanical stress in $Bi_2Te_2Se$ by using a conductive probe atomic force microscopy in an ultra-high vacuum environment. Uniform distribution of measured friction and current were observed over a single quintuple layer terrace, which is an indication of the uniform chemical composition of the surface. By measuring the charge transport of $Bi_2Te_2Se$ surface as a function of the load applied by a tip to the sample, we found that the current density varies with applied load. The variation of current density was explained in light of the combined effect of the changes in the in-plane conductance and spin-orbit coupling that were theoretically predicted. We suppose that the local density of states is modified by tip-induced strain, but topological phase still remains. We exposed a clean topological insulator surface by tip-induced indentation. The surface conductance on the indented $Bi_2Te_2Se$ surface was studied, and the role of surface oxide on the surface conductance is discussed.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제13권4호
• /
• pp.501-508
• /
• 2003

Artificial coupling of one enzyme with another can provide an efficient means for the production of industrially important chemicals. Xylose reductase has been recently discovered to be useful in the reductive production of xylitol. However, a limitation of its in vitro or in vivo use is the regeneration of the cofactor NAD(P)H in the enzyme activity. In the present study, an efficient process for the production of xylitol from D-xylose was established by coupling two enzymes. A NADH-dependent xylose reductase (XR) from Pichia stipitis catalyzed the reduction of xylose with a stoichiometric consumption of NADH, and the resulting cofactor $NAD^+$ was continuously re-reduced by formate dehydrogenase (FDH) for regeneration. Using simple kinetic analyses as tools for process optimization, suitable conditions for the performance and yield of the coupled reaction were established. The optimal reaction temperature and pH were determined to be about $30^{\circ}C$ and 7.0, respectively. Formate, as a substrate of FDH, affected the yield and cofactor regeneration, and was, therefore, adjusted to a concentration of 20 mM. When the total activity of FDH was about 1.8-fold higher than that of XR, the performance was better than that by any other activity ratios. As expected, there were no distinct differences in the conversion yields of reactions, when supplied with the oxidized form $NAD^+$ instead of the reduced form NADH, as a starting cofactor for regeneration. Under these conditions, a complete conversion (>99%) could be readily obtained from a small-scale batch reaction.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권9호
• /
• pp.989-996
• /
• 2007

본 연구에서는 망간산화물 존재 하에서의 1-naphthol(1-NP)의 산화-결합반응을 통한 변환반응과 반응산물을 조사하였다. 변환 반응에 의해 생성된 반응산물을 대상으로 한 용매 추출과 HPLC, GC/MS, LC/MS 및 UV-Vis. 흡광특성 분석 등을 통해 반응산물의 분자 구조특성을 규명하였다. 반응 상등액에서 검출된 반응산물은 모두 1-NP에 비하여 높은 극성을 보였다. 주요 반응산물로는 1,4-naphthoquinon(1,4-NPQ)와 dimer, trimer 등의 소 중합체(oligomers)를 포함하며 특히, 용매추출$(CH_2Cl_2)$ 후 수용액에 잔류하는 친수성 형태의 반응산물은 다양한 분자량의(m/z=$400\sim2000$) 중합체로서 토양 휴믹물질(풀빅산)과 유사한 형태의 UV-Vis 흡광특성을 보였다. 또한, 비 반응성 생성물인 1,4-NPQ는 1-NP 존재 하에서 망간산화물에 의한 교차-결합(cross-coupling)을 통해 중합체로 변환될 수 있음을 확인하였다. 본 실험조건(20.5 mg/L, 1-NP, 2.5 g/L $MnO_2$, pH 5)에서 산화-결합 반응에 의한 중합체 형성으로 제거되는 1-NP의 양(mg/L)은 초기농도 대비 약 83%에 해당하며, 이들 중 약 30% 정도는 침전층에서 중류수와 메탄올$(CH_3OH)$에 의해 추출되지 않는 안정화된 형태의 불용성 중합체 생성물로 존재하였다. 이상의 결과는 망간산화물에 의한 산화-결합반응이 naphthol 오염토양의 처리에 있어서 소 중합체와 중합체 침전물로의 변환을 통한 오염 저감 및 제거 효과를 나타냄을 제시한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권11호
• /
• pp.1054-1062
• /
• 2010

휴믹물질의 산화중합반응은 천연 효소나 금속산화물 촉매에 의해 유도될 수 있다. 본 연구에서는 천연 효소인 horseradish peroxidase (HRP)에 의한 휴믹산의 특성 변화와 이러한 변화된 특성이 정밀여과 공정에 미치는 영향을 평가하였다. 정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)이 HRP 및 과산화수소 존재 하에 산화중합되어 보다 크고 복잡한 분자를 형성하였으며, 크기배제크로마토그래피(SEC, size exclusion chromatography, SEC)에서도 평균분자량의 증가가 관찰되었다. 또한, HRP 및 $H_2O_2$ 주입량이 증가함에 따라 PAHA의 분자량은 더욱 증가하였다. 휴믹물질의 화학적 안정성은 산화중합반응에 기인한 휴믹 분자 상호간의 공유결합이 촉진됨에 따라 향상되었으며, 형광 분광 및 적외선 분광 분석 결과, 산화중합반응에 의한 PAHA 분자 작용기의 변화도 확인되었다. 수처리 공정에 미치는 영향을 평가하기 위해, 정밀여과를 적용한 결과, 산화중합반응 산물은 높은 분자량으로 인해 그 제거효율이 크게 향상되었다. 이는 산화중합된 자연유기물이 정밀여과에 의해 제거될 수 있음을 증명하는 것이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.927-932
• /
• 2009

난분해성 및 독성 폐수 처리는 고급산화 기술과 생물학적 처리가 친화결합(intimate coupling) 을 이룰 때 최적의 효과를 거둘 수 있다. 본 연구에서는 광촉매 산화와 생물학적 처리를 친화결합하도록 고안된 다공성 $TiO_2$ 코팅 담체를 제조하여 광촉매 반응에 관한 동력학 연구를 수행하였다. 저온 sol-gel 코팅법으로 제조된 PVA 재질의 다공성 $TiO_2$ 담체는 UV 조사하에서 methylene blue (MB)를 효율적으로 분해하였다. 시험 농도(최대 100 ${\mu}M$)에서 MB의 흡착속도는 1차반응 (first-order reaction)의 성질을 보였으며, 흡착과 산화를 포함한 총반응속도는 유사 Langmuir 모델로 예측 가능하였다. 이러한 원인은 담체 표면에 MB가 흡착됨에 따라 UV 조사에 의하여 광촉매 반응이 일어날 표면이 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. 다공성 $TiO_2$ 담체의 단위 $TiO_2$ 량당 최대 MB 제거속도는 슬러리 $TiO_2$ 반응기에서 얻은 MB 제거속도보다 4배 더 빨랐다. 본 연구로 인하여 저온 sol-gel 코팅법으로 제조한 PVA 재질 다공성 $TiO_2$ 담체가 성공적인 광분해 반응을 나타내는 것이 확인되었으며, 동 담체에 대한 광촉매 반응의 동력학적 성질이 구명되어, 향후 생물처리를 친화결합 시킬 수 있는 연구 바탕을 확보하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제31권3호
• /
• pp.742-745
• /
• 2010

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제33권8호
• /
• pp.2679-2682
• /
• 2012

A simple one-pot synthesis of two derivatives of 1,4-dihydropyridines has been described under reflux conditions using copper iodide nanoparticles (CuI NPs) as a catalyst in high yields. This method demonstrated four-component coupling reactions of aldehydes and ammonium acetate via two pathways. In one route, the reaction was performed using 2 eq ethyl acetoacetate while in the other one 1 eq ethyl acetoacetate and 1 eq malononitrile were used. The CuI NPs was reused and recycled without any loss of activity and product yield. It is noteworthy to state that wide range of the 1,4-dihydropyridines have attracted large interest due to pharmacological and biological activities.