가스 하이드레이트는 고압 및 저온의 조건에서 주체 분자인 물의 수소 결합에 의해 형성된 격자 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되어 있는 고체의 함유 화합물이다. 심해저 퇴적층과 영구 동토지역에 매장되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다. 우리나라의 경우에도 동해안 울릉분지 부근 심해저에 천연가스 하이드레이트의 부존 가능성을 확인하였다. 이러한 심해저 천연가스 하이드레이트의 개발/생산을 위해서는 천연가스 하이드레이트의 상평형, 생성/해리 속도 등의 물리적 특성 뿐만 아니라 해리와 관련된 열물성에 대한 정보가 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 천연가스 하이드레이트의 주성분인 메탄, 에탄, 프로판 하이드레이트의 해리 엔탈피를 측정하였다. 메탄 하이드레이트의 경우 92.3 bar의 압력 조건에서 502.1 J/g-water, 437.3 J/g-hydrate, 54.2 kJ/mol-gas의 해리 엔탈피 값을 가졌으며, 해리 온도는 285.66 K이었다. 에탄 하이드레이트의 경우 18.7 bar에서 해리 엔탈피는 534.5 J/g-water, 438.8 J/g-hydrate, 73.8 kJ/mol-gas이었으며, 이때 해리 온도는 283.85 K이었다. 마지막으로 프로판 하이드레이트의 경우 압력이 3.2 bar일 때 해리 엔탈피는 417.2 J/g-water, 363.8 J/g-hydrate, 127.7 kJ/mol-gas 임을 알 수 있었고, 276.30 K에서 해리되는 것을 확인하였다. 또한, 해당 압력에서 각 기체의 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정과정에서 얻은 해리 온도를 문헌상의 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트상(H)-물상(Lw)-기상(V)) 평형 데이터와 비교해 보면 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 가스 하이드레이트의 정확한 해리 엔탈피 측정 뿐만 아니라 가스 하이드레이트의 3상 평형도 함께 측정 가능함을 확인하였다.
고정화된 단세포군 항체와 항원인 알부민과의 결 합시 결합속도기작을 조사하였다. 항체의 고정화에 는 극소의 폴리스타이렌(37^{\circ}C)을 담체로 사용하여 결합속도 측정시 물질저항의 영향을 최소화하였다. 이론적 해석과 실험 결과는 결합반응이 속도론으로 제어됨을 보였는데 결합속도는 2차이고 분리속도는 1차임을 보인다. 고정화 항체와 항원의 평형실험으 로부터의 평형상수는 결합속도상수와 분리속도상수 의 측정치로부터 계산한 값들과 잘 일치한다. 속도 상수들을 $^{\circ}C~37^{\circ}C$에서 측정하였는데 결합속도상 수의 활성화에너지는 9kcal/mole이고 분리속도상수 의 활성화에너지는 2kcal/mole이다. 위의 연구 결과 들은 작은 담체의 사용이 결합속도 기작을 연구하는 데 물질전탈 저항의 영향을 제거할 수 있음을 보이 고 위의 실험 방법들은 고정화 항체의 고유 결합속 도의 측정에 유용할 것이다.
본 연구에서는 지오메카닉스모델을 이용한 가스하이드레이트 회수 생산 과정에서의 해리 발생 및 이에 따른 주변 퇴적층의 역학적 변형을 시뮬레이션 하였다. 지오메카닉스모델은 TOUGH+Hydrate와 FLAC3D 해석 코드를 순차적으로 반복해석하는 기법으로 감압법을 이용한 가스하이드레이트 회수 생산과정에서의 온도, 압력, 포화도 변화가 생산정 주변 퇴적층 내 유효응력, 강성 및 강도 변화에 미치는 영향을 고려할 수 있는 특징이 있다. 회수생산 방식에 따른 모델해석결과 비교를 통해, 감압법과 열자극법을 병행하는 경우 초기 생산량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 또한, 미고결 점토질 퇴적층에서의 회수생산 시 사암층에 비해 상대적으로 변형이 크게 발생함을 보였다.
$H_{2n+1}^+$ (n=1~6) cluster들에 대하여 높은 수준의 순 이론적(ab initio) 양자역학적 방법을 사용하여 분자 구조, 진동 주파수(vibrational frequency), 그리고 해리 에너지 등을 계산하였다. 분자구조는 $H^+_g$까지는 TZ2P+ d CCSD(T) 수준에서 그리고 $H_{11}^+$과 $H_{13}^+$에 대해서는 TZ2P CCSD(T) 수준까지 최적화하였다. 진동 주파수는 여러 basis set에서 SCF 방법으로 계산하였으며, 본 연구에서 최적화된 모든 분자구조들이 local minimum 구조임을 확인하였다. $H_{2n+1}^+$로부터 $H_2$ 의 해리 에너지($D_e$)는 각각의 최적화된 분자구조에서의 에너지 차로부터 계산하였으며, 영점 진동에너지(ZPVE)를 고려하여, 지금까지의 이론 및 실험결과($D_0$)와 비교하였다.
A kinetic study of the heterobimetallic dimer disruption of $PPN+^aCrMn(CO)_{10}$- by ligand L(L = CO, $PR_3$) is described. The rate was determined in several aprotic solvents. The results indicated that the reaction of $PPN+^aCrMn(CO)_{10}$- with $PR_3$ is of first order with respect to [$PPN+^aCrMn(CO)_{10}$-] and the heterolytic Cr-Mn bond dissociation energy is approximately 27 kcal/mol.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제14권6호
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pp.329-333
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2013
SiOC films were prepared by capacitively coupled plasma chemical vapor deposition, and the correlation between the binding energy by X-ray photoelectron spectroscopy and Arrhenius equation for ionization energy was studied. The ionization energy decreased with increase of the potential barrier, and then the dielectric constant also decreased. The binding energy decreased with increase of the potential barrier. The dielectric constant and electrical characteristic of SiOC film was obtained by Arrhenius equation. The dielectric constant of SiOC film was decreased by lowering the polarization, which was made from the recombination between opposite polar sites, and the dissociation energy during the deposition. The SiOC film with the lowest dielectric constant had a flat surface, which depended on how carbocations recombined with other broken bonds of precursor molecules, and it became a fine cross-linked structure with low ionization energy, which contributed to decreasing the binding energy by Si 2p, C 1s electron orbital spectra and O 1s electron orbital spectra. The dielectric constant after annealing decreased, owing to the extraction of the $H_2O$ group, and lowering of the polarity.
After the first report that electrons with sub-ionization energy of DNA could cause single strand breaks or double strand breaks to DNA, there have been various studies to investigate the mechanisms of DNA damage by low-energy electrons. In this paper, we examined the possibility of using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to analyze the dissociation patterns of the molecular bonds by electron irradiation on DNA thin films and tried to establish the method as a general tool for studying the radiation damage of biomolecules by low energ yelectrons. For the experiment, pBR322 plasmid DNA solution was formed into the films on tantalum plates by lyophilization and was irradiated by 5-eV electrons. Un-irradiated and irradiated DNA films were compared and analyzed using the XPS technique.
Photodissociation dynamics of cyanamide (NH2CN) at 212 nm has been investigated by measuring rotationally resolved laser induced fluorescence spectra of CN fragments exclusively produced in the ground electronic state. From the spectra, rotational population distributions of CN as well as translational energy releases in the products were obtained. The measured average rotational energies of CN were 12.4 ± 0.5 and 11.6 ± 0.5 kJ/ mol for v'' = 0 and v'' = 1, respectively and the center of mass average translational energy release among products was 41.8 ± 6.4 kJ/mol. The observed energy partitioning was well represented by statistical prior calculations, from which it was suggested that the dissociation takes place on the ground electronic surface after rapid internal conversion.
Youn, Young-Sang;Kim, Do Hwan;Lee, Hye Jin;Kim, Sehun
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.109.1-109.1
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2015
Understanding the reaction mechanisms and structures underlying the adsorption of biomolecules on semiconductors is important for functionalizing semiconductor surfaces for various bioapplications. Herein, we describe the characteristic behavior of a primary nucleobase adsorbed on the semiconductor Ge(100). The adsorption configuration of guanine, a primary nucleobase found in DNA and RNA, on the semiconductor Ge(100) at an atomic level was investigated using scanning tunneling microscopy (STM) and density functional theory (DFT) calculations. When adsorbed on Ge(100) at room temperature, guanine appears dark in STM images, indicating that the adsorption of guanine on Ge(100) occurs through N-H dissociation. In addition, DFT calculations revealed that "N(1)-H dissociation through an O dative bonded structure" is the most favorable adsorption configuration of all the possible ones. We anticipate that the characterization of guanine adsorbed on Ge(100) will contribute to the development of semiconductor-based biodevices.
Photploymer films are widely used in printing and electronic industries, and their usage is expanding to encompass holography, data storage and data processing, optical waveguides and compact disks, etc. One of widely used photoplymerization initiator, 20chloro-hexaarylbiimidazole (o-Cl-HABI), is studied by laser flash photolysis in dichloromethane solution in the absence and presence of the visible light photosensitizing dye, 2, 5-bis[(2, 3, 6, 7 -tetrahydro- 1H, 5H -benzo [i, j,] quinolizin -1-yl) methylene]-cyclopenta-none, (JAW). In the presence of JAW, an increase in triarylimidazolyl radicals L.formation is observed in relative to the absence of JAW. The mechanism of this photosensitizing dissociation is concluded as the dissociation of the o-Cl-HABI radical anion formed by the electron transfer from excited singlet state of JAW to o-Cl-HABI. The observed formation of L.radicals exhibits a linear dependence on o-Cl-HABI concentration. The rate constant of electron transfer obtained from this dependence is equal to (1.0$\pm$0.2) x $10^9 M^{-1}s^{-1}$. No reaction between the excited triplet state of JAW and o-Cl-HABI is found.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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