Lee, Seungyeol;Kang, Jung Chun;Park, Minji;Yang, Kyounghee;Jeong, Hoon Young
Journal of the Mineralogical Society of Korea
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v.25
no.4
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pp.185-195
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2012
Due to the high reduction and sorption capacity as well as the large specific surface area, nanosized mackinawite (FeS) is useful in reductively transforming chlorinated organic pollutants and sequestering toxic metals and metalloids. Due to the dynamic nature in its colloid stability, however, nanosized FeS may be washed out with the groundwater flow or result in aquifer clogging via particle aggregation. Thus, these nanoparticles should be modified such as to be built into permeable reactive barriers. This study employed coating methods in efforts to facilitate the installation of permeable reactive barriers of nanosized mackinawite. In applying the methods, nanosized mackinawite was coated on non-treated silica sand (NTS) and chemically treated silica sand (CTS). For both silica sands, the maximum coating of mackinawite occurred around pH 5.4, the condition of which was governed by (1) the solubility of mackinawite and (2) the surface charge of both silica and mackinawite. Under this pH condition, the maximum coating by NTS and CTS were found to be 0.101 mmol FeS/g and 0.043 mmol FeS/g respectively, with such elevated coatings by NTS likely linked with impurities (e.g., iron oxides) on its surface. Arsenite sorption experiments were performed under anoxic conditions using uncoated silica sands and those coated with mackinawite at the optimal pH to compare their reactivity. At pH 7, the relative sorption efficiency between uncoated NTS and coated NTS changed with the initial concentration of arsenite. At the lower initial concentration, uncoated NTS showed the higher sorption efficiency, whereas at the higher concentration, coated NTS exhibited the higher sorption efficiency. This could be attributed to different sorption mechanisms as a function of arsenite concentration: the surface complexation of arsenite with the iron oxide impurity on silica sand at the low concentration and the precipitation as arsenic sulfides by reaction with mackinawite coating at the high concentration. Compared to coated NTS, coated CTS showed the lower arsenite removal at pH 7 due to its relatively lower mackinawite coating. Taken together, our results indicate that NTS is a more effective material than CTS for the coating of nanosized mackinawite.
The aim of this study was to compare the compositions and cytotoxicity of white ProRoot MTA (white mineral trioxide aggregate) and 3 kinds of Portland cements. The elements, simple oxides and phase compositions of white MTA (WMTA), gray Portland cement (GPC), white Portland cement (WPC) and fast setting cement (FSC) were measured by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffractometry (XRD). Agar diffusion test was carried out to evaluate the cytotoxicity of WMTA and 3 kinds of Portland cements. The results showed that WMTA and WPC contained far less magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn) than GPC and FSC. FSC contained far more aluminum oxide ($Al_2O_3$) than WMTA, GPC, and WPC. WMTA, GPC, WPC and FSC were composed of main phases. such as tricalcicium silicate ($3CaO{\cdot}SiO_2$), dicalcium silicate ($2CaO{\cdot}SiO_2$), tricalcium aluminate ($3CaO{\cdot}Al_2O_3$), and tetracalcium aluminoferrite ($4CaO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}Fe_2O_3$). The significance of the differences in cellular response between WMTA, GPC, WPC and FSC was statistically analyzed by Kruskal-Wallis Exact test with Bonferroni' s correction. The result showed no statistically significant difference (p > 0.05). WMTA, GPC, WPC and FSC showed similar compositions. However there were notable differences in the content of minor elements. such as aluminum (Al), magnesium, iron, manganese, and zinc. These differences might influence the physical properties of cements.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.33
no.1
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pp.39-46
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2011
NO oxidation is an important prerequisite step to assist the selective catalytic reduction (SCR) at low temperatures ($<200^{\circ}C$). Therefore, we conducted the lab- and bench-scales experiments appling the sodium chlorite powder ($NaClO_2(s)$) for the oxidation of NO to $NO_2$ and the carbon-based catalyst for the reduction of $NO_x$ and $SO_2$; the lab- and bench-scales experiments were conducted in laboratory and iron-ore sintering plant, respectively. In the lab-scale experiment, known concentrations of $NO_x$ (200 ppm), $SO_2$ (75 ppm), $H_2O$ (10%) and $NH_3$ (400 ppm) in 2.6 L/min were introduced into a packed-bed reactor containing $NaClO_2(s)$, then gases produced by the reaction with $NaClO_2(s)$ were fed into the carbon-based catalyst (space velocity = $2,000hr^{-1}$) at $130^{\circ}C$. In the bench-scale experiment, flue gases of $50Nm^3/hr$ containing 120 ppm NO and 150 ppm $SO_2$ were taken out from the duct of iron-ore sintering plant, then introduced into the flow reactor; $NaClO_2(s)$ were injected into the flow reactor using a screw feeder. Gases produced by the reaction with $NaClO_2(s)$ were introduced into the carbon-based catalyst (space velocity = $1,000hr^{-1}$). Results have shown that, in both lab- and bench-scales experiments, NO was oxidized to $NO_2$ by $NaClO_2(s)$. In addition, above 90% of $NO_x$ and $SO_2$ removal were obtained at the carbon-based catalyst. These results lead us to suggest that the combination of $NaClO_2(s)$ with the carbon-based catalyst has the potential to achieve the simultaneous removal of $NO_x$ and $SO_2$ at low temperature ($<200^{\circ}C$).
Kim, Jin-Man;Kwak, Eun-Gu;Choi, Sun-Mi;Kim, Ji-Ho;Lee, Won-Young;Oh, Sang-Youn
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.6
no.4
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pp.112-118
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2012
Steel industry produces many by-products and wastes such as blast furnace slag, electric arc furnace slag, and converter slag. As in the case of rock, the main component of steel slag are CaO and $SiO_2$ ; further, steel slag is as alkaline as portland cement or concrete. Electric arc furnace oxidizing slag is possible to use as an aggregate for concrete ; however, it has been reclaimed because of it's expansibility caused by free CaO. Recently, a innovative rapid cooling method for melting steel slag has been developed in Korea, which reduces free lime content to minimum level and increases the stability of iron oxide. Therefore, this study describes the results of a series of research to utilize globular shape of electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates made by rapidly cooled method for the construction industry by cooling rapidly melted slag from the steel industry. First of all, an experiment was carried out to investigate the quality characteristics of rapidly cooled electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates in order to determine whether they can be applied to the construction industry. Then, by applying them to concrete of various particle sizes, we explored experimentally the desired condition to apply rapidly cooled electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates to concrete.
Park, Jung-Hyun;Jeon, Seong-Hee;Van Khoa, Nguyen;Shin, Chae-Ho
Applied Chemistry for Engineering
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v.20
no.4
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pp.453-458
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2009
Iron-containing TNU-9 zeolites were prepared by aqueous ion exchange in the range of Fe contents 0.6~3.3 wt%. Direct decomposition of $N_2O$ was performed varying $N_2O$ concentrations and reaction temperatures. Fe-TNU-9 zeolites used were characterized using XRD, $N_2$ sorption, SEM/EDX. A 2.7 wt% Fe-TNU-9 zeolite showed high activities and above this contents of Fe the effect of catalytic activity was little dominated. Fe-TNU-9 zeolites after ion exchange conserved their TNU-9 structure although the degree of crystallinity was decreased until ca. 60% in 3.1 wt% Fe-TNU-9 zeolite after ion exchange in 0.01 M Fe solution. The decrease in the degree of crystallinity could be correlated with the decrease of surface area and pore volume. The partial reaction order of $N_2O$ in the decomposition of $N_2O$ was dependent on the reaction temperature from 0.69 at $420^{\circ}C$ to 0.97 at $494^{\circ}C$. The activation energy of $N_2O$ was also dependent on the $N_2O$ concentration and its value is ranged to 34~43 kcal/mol.
This experiment was carried out to examine the effects of morphology on properties of La-Co substituted SrM ferrite. The magnetic properties of calcined and sintered materials were varried with the substitutional amount of La and Co elements in Sr-ferrite. In the substituted SrM ferrite, the atomic fraction x of La is directly related to the mole ratio n of iron oxide and the atomic fraction y of Co by equation x=2ny. The Hcj values of the calcined powder were about 270 kA/m and 240 kA/m with x=0.3 and x=0.2, respectively at stoichiometry, n=6.0. Crystallites of the sintered material were grown with a plate shape, and their size decreased with increasing mole ratios. Such a shape was caused by the initial state of crystallite formed after calcination. In case of x=0.3 and n=6.0, Br was 415 mT and Hcj was 355 kA/m, and in x=0.2 and n=6.0, Br was 410 mT and Hcj was 370 kA/m. The squareness in 2nd quarter of BH curve with x=0.2 was smoothly improved to compared with x=0.3.
Park, Ju Hyun;Jeong, Hye Yeong;Mun, Seong Woo;Woo, In Suk
Journal of Conservation Science
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v.33
no.6
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pp.485-495
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2017
The purpose of this study is to evaluate the functionality and lightfastness of the natural pigments according to the type of Seokganju used as Dancheong. The commercially available red iron-oxide-based natural pigments that are called Seokganju and Daija manufactured by traditional methods in Korea and Japan were selected. The analysis of the constituent minerals and constituents of 8 kinds of collected Seokganju showed that most of them contained hematite. There are two types of Seokganju according to the $Fe_2O_3$ contents. The type of Seokganju can be characterized not only using the main component but also from the burn-out processing. The chromaticity results for Seokganju with a high $Fe_2O_3$ concentration indicate dark red or grayish brown, while those for Seokganju with a low $Fe_2O_3$ concentration indicate yellowish red or yellowish brown. Samples were prepared by mixing with a glue solution and functional properties were evaluated based on the opacity and spreadability. Coated samples were used in the lightfastness test. The spreadability and opacity of the pigments were measured differently depending on the main component. Most Seokganju samples a showed slight color change until $9,000kJ/m^2$ but rapid color changes were detected after $18,000kJ/m^2$. In particular, burnt Seokganju showed superior lightfastness.
Background: Hydrogels are a class of polymers that can absorb water or biological fluids and swell to several times their dry volume, dependent on changes in the external environment. In recent years, hydrogels and hydrogel nanocomposites have found a variety of biomedical applications, including drug delivery and cancer treatment. The incorporation of nanoparticulates into a hydrogel matrix can result in unique material characteristics such as enhanced mechanical properties, swelling response, and capability of remote controlled actuation. Materials and Methods: In this work, synthesis of hydrogel nanocomposites containing magnetic nanoparticles are studied. At first, magnetic nanoparticles ($Fe_3O_4$) with an average size 10 nm were prepared. At second approach, thermo and pH-sensitive poly (N-isopropylacrylamide -co-methacrylic acid-co-vinyl pyrrolidone) (NIPAAm-MAA-VP) were prepared. Swelling behavior of co-polymer was studied in buffer solutions with different pH values (pH=5.8, pH=7.4) at $37^{\circ}C$. Magnetic iron oxide nanoparticles ($Fe_3O_4$) and doxorubicin were incorporated into copolymer and drug loading was studied. The release of drug, carried out at different pH and temperatures. Finally, chemical composition, magnetic properties and morphology of doxorubicin-loaded magnetic hydrogel nanocomposites were analyzed by FT- IR, vibrating sample magnetometry (VSM), scanning electron microscopy (SEM). Results: The results indicated that drug loading efficiency was increased by increasing the drug ratio to polymer. Doxorubicin was released more at $40^{\circ}C$ and in acidic pH compared to that $37^{\circ}C$ and basic pH. Conclusions: This study suggested that the poly (NIPAAm-MAA-VP) magnetic hydrogel nanocomposite could be an effective carrier for targeting drug delivery systems of anti-cancer drugs due to its temperature sensitive properties.
Yuso is the term for decorative tassels of a braided string which hangs a scroll painting. This study, drawing on extant research concerning the yuso made for Joseon period portrait scrolls of kings and meritorious retainers, focuses on the yuso created to hang literati portraits. Concretely, It examines yuso of seven portraits in the collection of the National Museum of Korea in order to characterize their appearance and determine their material composition. The study found that most of the yuso are sixteen-strand strings braided into a rounded cross-section(dongdahoe). The seven yuso, of which six are red and one indigo-blue, reflect the popular style associated with Joseon period literati portraits. The yuso for the portrait of Yun Geup(duksu 3503) is made from gilded paper. Analysis showed Fe particles present in a red pigment underlying the gold layer, suggesting the presence of red ochre(seokganju), an iron oxide mineral. The yuso of the portrait of Shin Im(duksu 4846) is used a paper which contains gold as well as traces of Pb, Hg and Ag. The paper in the yuso for the portrait of Yi Seongwon(bongwan 10122) mainly consisted of Ag, indicating silver paper having been used in its fabrication. The inner paper in the yuso of the portrait of Yi Seogu(sinsu 1065) is a leather combined with Ag, Fe, and Br, according to chemical analysis. The FTIR of the leather sample reveals that the spectrum in the fingerprint region is nearly identical to that of sheepskin, indicating the yuso was made from gold-coated sheepskin.
Jin, Hong Ju;Jang, Sungyoon;Kim, Su Kyoung;Lee, Myeong Seong;Moon, Dong Hyeok;Chun, Yu Gun
Journal of the Mineralogical Society of Korea
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v.32
no.4
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pp.273-285
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2019
This study is aimed to interpret the raw material characteristics and manufacturing technology through physical, mineral and geochemical analysis of the brown-glazed stonewares and roof tiles excavated from the Hong Nang Sida temple in Laos, which was built in the 12th century. The glaze of brown-glazed stoneware is a typical lime serial with CaO content of more than 15 % and they were vitrified. The body is the combination of quartz, mullite and cristobalite, but had not vitrified texture, and therefore, which is assumed to have been fired more than 950 ℃. Meanwhile, The roof tiles are unglazed and its outer color is reddish brown, whitish grey and bluish grey. The bluish gray tiles has sandwich structure, which seem to experience imperfect reducing environment. The tile samples with a number of amorphous iron oxide nodule had a very similar chemical composition. In conclusion, it is assumed that the clay source was made from raw material produced from the same bedrock. The firing temperature of roof tiles were divided into less than 900 ℃, 900~950 ℃ and greater than 950 ℃ according to detection of micas, hercynite and mullite.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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