• 제목/요약/키워드: Ion uptake

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가지형 공중합체/$TiO_2$ 나노복합 고분자 전해질막의 제조 및 분석 (Preparation and Characterization of Graft Copolymer/$TiO_2$ Nanocomposite Polymer Electrolyte Membranes)

  • 고종관;노동규;라즈쿠마 파텔;설용건;김종학
    • 멤브레인
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(styrene sulfonic acid) 47 wt%를 가진 poly(vinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene)-g-poly(styrene sulfonic acid) (P(VDF-co-CTFE)-g-PSSA) 가지형 공중합체를 합성하였다. 티타늄 아이소프로폭사이드(TTIP)와 가지형 공중합체를 졸-겔 공정을 통하여 $TiO_2$/가지형 공중합체 복합막을 제조하였다. TTIP는 가지형 공중합체의 친수성을 가진 PSSA 영역에만 선택적으로 결합하였으며 그곳에 $TiO_2$ 나노 입자가 형성되어 성장하였다. 이와 같은 결과를 적외선과 자외선 분광학으로 확인할 수 있다. 함수량과 이온 교환 능력 (IEC)는 TTIP의 함량에 따라 감소하였고 이것은 막이 가진 술폰산의 수가 감소하기 때문이었다. TTIP가 5 중량%일 때, 막의 기계적 강도는 증가하고 수소이온 전도도도 유지되었다.

톱밥을 이용한 중금속 제거에 관한 연구 (Heavy Metal Removal using Sawdust)

  • 전충;김정환
    • 유기물자원화
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    • 제15권2호
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    • pp.81-88
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    • 2007
  • 톱밥을 이용한 중금속 제거에 관한 연구가 수행되어졌다. 납, 구리, 카드뮴 이온들 중에서 납의 흡착능이 pH 4에서 0.22 mmol/g-dry mass로서 가장 높았다. 톱밥의 표면상태와 납이온의 존재 여부는 FT-IR, SEM(Scanning Electron Microscopy) 그리고, EDX(Energy Dispersive X-ray)에 의해서 확인되어졌다. 초기 납 농도가 100ppm일때 0.5g의 톱밥으로 약 90%의 납 이온을 제거할 수 있었다. Langmuir model 식을 이용하여 납 이온에 대한 등온흡착선을 묘사하였으며 실험결과는 모델식에서 얻어진 결과와 잘 부합되었다. 또한 대부분의 흡착은 60분 내에 이루어졌으며 납 이온 용액의 pH는 5.8에서 4.5로 시간에 따라 감소하였다.

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Biosorption of Copper by Immobilized Biomass of Pseudomonas stutzeri

  • Cho, Ju-Sik;Hur, Jae-Seoun;Kang, Byung-Hwa;Kim, Pil-Joo;Sohn, Bo-Kyoon;Lee, Hong-Jae;Jung, Yeun-Kyu;Heo, Jong-Soo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권6호
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    • pp.964-972
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    • 2001
  • The kinetics of copper ion biosorption by Pseudomonas stutzeri cells immobilized in alginate was investigated. During the first few minutes of the metal uptake, the copper biosorption was rapid and then became progressively slower until an equilibium was rapid, and then became progressively slower until an equilibrium was reached. At a biomass concentration of 100g/l, the copper biosorption reaction reached approximately 90% of the equilibrium position within 30 min. A Freundich-type adsorption isotherm model was constructed based on kinetics with different amounts of biomass. When using this model, the experimental values only agreed well with the predicted values in a solution containing less than 200 mg/l Cu(II). Desorption of the bound copper ions was achieved using electrolytic solutions of HCl, $H_2SO_4$, EDTA, and NTA (0.1 or 0.5 M). Metal desorption with 0.1 M NTA allowed the reuse of the biosorbent for at least ten consecutive biosorption/desorption cycles, without an apparent decrease in its metal biosorption capability. A packed-bed column reactor of the immobilized biomass removed approximately 95% of the metal in the first 30 liter of wastewater [containing 100 mg/l Cu(II)] delivered at a rate of 20 L/day, and, thereafter, the rate gradually decreased.

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Iron Chelator-Inducible Expression System for Escherichia coli

  • Lim, Jae-Myung;Hong, Mi-Ju;Kim, Seong-Hun;Oh, Doo-Byoung;Kang, Hyun-Ah;Kwon, Oh-Suk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권8호
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    • pp.1357-1363
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    • 2008
  • The $P_{entC}$ promoter of the entCERA operon encoding enzymes for enterobactin biosynthesis in Escherichia coli is tightly regulated by the availability of iron in the culture medium. In iron-rich conditions, the $P_{entC}$ promoter activity is strongly repressed by the global transcription regulator Fur (ferric uptake regulator), which complexes with ferrous ions and binds to the Fur box 19-bp inverted repeat. In this study, we have constructed the expression vector pOS2 containing the $P_{entC}$ promoter and characterized its repression, induction, and modulation by quantifying the expression of the lacZ reporter gene encoding $\beta$-galactosidase. $\beta$-Galactosidase activities of E. coli transformants harboring pOS2-lacZ were highly induced in the presence of divalent metal ion chelators such as 2,2'-dipyridyl and EDTA, and were strongly repressed in the presence of excess iron. It was also shown that the basal level $\beta$-galactosidase expression by the $P_{entC}$ promoter was drastically decreased by incorporating the fur gene into the expression vector. Since the newly developed iron chelator-inducible expression system is efficient and cost-effective, it has wide applications in recombinant protein production.

수피(樹皮)에 의(衣)한 중금속(重金屬) 흡착효과(吸着效果)(2) - 소나무와 신갈나무 수피(樹皮)에 의한 Cu와 Cd의 흡착효과(吸着效果) - (Effect of bark on the adsorption of heavy metal ions (2) - Effect of Pinus densiflora and Quercus mongolica barks on the adsorption of Cu and Cd ions -)

  • 백기현;김경직
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.1-7
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    • 1986
  • This investigation involves a study of the physical and chemical factors of Pinus densiflora SIEB. et ZUCC. and Quercus mongolica Fisher barks affecting on the adsorption of heavy mteal ions. The results obtained can be summarized as follows. 1. The capacity of the untreated bark to remove the Cu and Cd from solution was similar to or 5% higher than that of formaldehyde treated bark in both species. Considering that untreated bark lead to color-leaching problem, bark treated with formaldehyde are economical. 2. With decreasing particle size of bark(20-80), the adsorption ratio of the Cu and Cd from solution was increased. Quercus bark adsorbed more Cu and Cd at smaller particle size compared to Pinus bark. 3. The heavy metal eqilibrium adsorption of the bark from Cu and Cd solution was attained within 10 min. Pinus bark removed about 48% of the Cu and 41% of the Cd from solution in 10 min while Quercus bark removed about 50% during that period. 4. As the initial metal concentration increased. the absolute metal uptake was increased while percentage removal was decreased. At the lower metal concentration (10 ppm). Pinus and Quercus barks removed 77-94% of the Cu and 72-84% of the Cd. At high metal concentration (200 ppm), the adsorption ratio was 40% Cu and 25% Cd, respectivelty. 5. The maximum adsorption of the Cu and Cd from solution was obtained at pH 5-6 in filtrate. 6. With increased bark weight per given metal concentration, absolute removal of metal ion from solution was increased, but the percentage removal was decreased. The amount of adsorption was 4.2 mg Cu and 4.2 mg Cd per gr. Pinus, bark and 5.4 mg Cu and 4.3 mg Cd per gr. Quercus bark, respectively.

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토양용액의 이온조성 추정모델 (Model for Ionic Species Estimation in Soil Solutio)

  • 김유학;윤정희;정병간;김민균
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.213-236
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    • 2001
  • 토양용액의 이온조성은 작물의 양분흡수와 밀접한 관계를 가지고 있으며 양분의 이온조성을 추정하기 위하여 많은 모델이 개발되어 사용되고 있다. 토양용액 중 분석되는 양분의 몰농도는 insoluble 이온쌍과 평형을 이루고 있는 soluble 이온과 이온쌍 그리고 complex등의 농도로 간주하고, 양이온과 음이온을 동시에 고려한 양분의 이온조성을 추정하기 위하여 분석된 양분의 몰농도에 따른 선정된 평형식의 평형상수에 대한 conditional equilibrium constant를 구하여 모든 평형식이 만족되는 이온과 이온쌍의 몰농도를 구하는 모델을 설정하였다. 본 모델 이용시 기본적으로 필요한 성분은 pH, Eh, EC, 양이온 8종(K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Al, $NH_4{^+}$, 음이온 6종(Si, 5, p Cl, $NO_3{^-}$, $HCO_3{^-}$)이며 다른 성분도 추가할 수 있도록 하였다. 토양과 토양용액이 평형조건인 경우 추정된 이온과 이온쌍의 조성과 이에 따른 존재 가능한 침전량과 mineral 종류별 함량을 계산하였다.

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쌍극자-쌍극자 상호작용 형성을 이용한 향상된 기능의 연료전지용 고분자 전해질 막의 개발 (Development of Polymer Electrolyte Membranes Using Dipole-dipole Interaction for Fuel Cell Applications)

  • 원미희;권소현;김태현
    • 대한화학회지
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    • 제59권5호
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    • pp.413-422
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    • 2015
  • 연료전지는 수소와 산소를 연료로 하여 전기를 생산해 내는 장치로, 전기분해에 의해 음극에서 생성된 수소이온을 양극으로 전달할 수 있는 전해질을 필요로 한다. 전해질로써 Nafion과 같은 불소계 고체 고분자 막이 개발되어 왔으나, 고온에서의 수소이온 전도도 감소 및 높은 함수율에 따른 안정성 감소 등의 문제로 인해 새로운 연료전지용 고분자 전해질 막의 개발을 필요로 하였다. 본 연구에서는 술폰산기가 밀집된 구조를 갖는 단량체를 이용함으로써 높은 수소이온 전도도를 확보하고 이에 따른 고분자 막의 높은 함수율은 고분자 사슬 내에 나이트릴(CN) 작용기를 친수성 올리고머에 함께 도입함으로써 고분자 사슬간 쌍극자-쌍극자 상호작용을 통해 극복할 수 있도록 하였다. 결과적으로 물리적 가교가 형성된 고분자 막들은 높은 함수율 대비 우수한 치수안정성을 나타내었으며, 모든 조성에서 Nafion-117 고분자막에 비해 낮은 IEC값을 가짐에도 불구하고 보다 높은 전도도를 나타내었다.

Ethanol-eluted Extract of Rhus verniciflua Stokes Inhibits Cell Growth and Induces Apoptosis in Human Lymphoma Cells

  • Lee, Jeong-Chae;Kim, Ju;Jang, Yong-Suk
    • BMB Reports
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    • 제36권4호
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    • pp.337-343
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    • 2003
  • Rhus verniciflua Stokes (RVS) has been used as a traditional herbal medicine. Several earlier studies indicated that an ethanol extract of RVS has both anti-oxidant and anti-tumor properties, although the mechanism for the activity remains to be elucidated. In this report, we prepared a highly purified ethanol extract from RVS, named REEE-1 ($\underline{R}$hus $\underline{e}$thanol $\underline{e}$luted $\underline{e}$xtract-1), and investigated the mechanism involved in its growth-inhibitory effect on the human B and T lymphoma cell lines, BJAB and Jurkat, respectively. Results from tritium uptake proliferation assays showed that the proliferative capacities of both BJAB and Jurkat cells were strongly suppressed in the presence of REEE-1. This was further confirmed through trypan blue exclusion experiments that revealed a dose-dependent decrease in viable cell numbers after REEE-1 treatment. REEE-1-mediated suppression of cell growth was verified to be apoptotic, based on the increase in DNA fragmentation, low fluorescence intensity in nuclei after propidium iodide staining, and the appearance of DNA laddering. In particular, REEE-1 exerted its anti-oxidant activity through the inhibition of hydroxyl radical-mediated degradation by iron ion chelation rather than direct scavenging of hydroxyl radicals. Furthermore, REEE-1 was revealed to be a potential scavenger of superoxide anions. Collectively, our findings suggest that REEE-1 is a natural anti-oxidant that could be used as a cancer chemo-preventive and therapeutic agent.

고분자 전해질막 연료전지(PEMFCs)용 Sulfonated Graphene Oxide (sGO)/Nafion 복합막의 제조 및 특성분석 (Preparation and Characterizations of Sulfonated Graphene Oxide (sGO)/Nafion Composite Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells)

  • 신문식;강문성;박진수
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.53-59
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 전해질막의 성능향상을 위하여 sulfonated graphene oxide(sGO)와 Nafion을 이용하여 복합막을 개발하였다. sGO/Nafion 복합막 안의 sGO의 균일한 분산을 위해 각기 다른 용매를 사용한 sGO 분산액과 Nafion 현탁액을 혼합하여 복합막들을 제조하였다. 제조된 복합막들의 물성 및 전기화학적 특성을 평가하기 위해 SEM, FT-IR, 이온 전도도, 이온 교환 용량, 함수율, 열안정성 등을 수행하였다. 연구 결과 ODB와 DMAc 혼합 용매로 sGO를 분산하여 고분자 용액 내에서의 분산도를 향상시켰으며, 이 결과 11 wt%의 낮은 함수율에도 불구하고, $0.06Scm^{-1}$의 기존 연구와 유사한 이온 전도도를 나타내었다.

폴리페닐렌 옥사이드 음이온 교환막의 가교결합 (Crosslinking of Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) Anion Exchange Membranes)

  • 이승관;김미양;소원욱;강경석;김광제
    • 멤브레인
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    • 제28권5호
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    • pp.326-331
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    • 2018
  • 축전식 탈염(capacitive deionization)에 이용할 수 있는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 음이온 교환막의 가교결합에 대해 조사하였다. 브롬화와 아민화 반응단계를 거쳐 PPO 음이온 교환 고분자를 제조하고 비스페놀 A 디글리시딜에테르(BADGE), m-페닐렌디아민(m-PDA), 헥사메틸렌디아민(HMDA) 등으로 가교하였다. 가교에 따른 겔화되는 시간은 HMDA > m-PDA > BADGE 순으로 짧았으며, 일정한 함량 이상으로 실온에서 가교하면 1-메틸피롤리돈(NMP)과 같은 비양성자성 용매(aprotic solvent)에 녹지 않아 내화학성이 증대되었다. 가교제(BADGE) 함량에 따른 음이온 교환막의 이온 교환 용량과 함수율을 측정하고 비교하였다. HMDA 용액에 침적하여 표면 가교한 PPO 음이온 교환막을 축전식 탈염에 적용한 결과 그 탈염 성능은 가교하지 않은 막과 비교하여 흡착단계의 초기 부분을 제외하고 거의 차이가 없었다.