• 제목/요약/키워드: Methanol Oxidation

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메탄올탈수소효소 저해시 메탄산화에 의한 메탄올 전환생성 특성 (Characteristics of Methanol Production Derived from Methane Oxidation by Inhibiting Methanol Dehydrogenase)

  • 유연선;한지선;안창민;민동희;모우종;윤순욱;이종규;이종연;김창균
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.662-669
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    • 2011
  • 본 연구에서는 메탄의 생물학적 메탄올 전환에 관한 연구를 수행하였다. 바이오가스 중의 메탄은 메탄산화균의 methane monooxygenase (MMO)의 생물학적 촉매반응에 의해 산화되었으며, 인산염, NaCl, $NH_4Cl$, EDTA와 같은 methanol dehydrogenase (MDH)의 활성 저해제를 이용하여 MDH의 활성도를 저해함으로써 메탄올의 전환이 이루어졌다. 메탄산화균은 $35^{\circ}C$, pH 7, 인공 바이오가스($CH_4$ 50%, $CO_2$ 50%) / Air의 부피비가 0.4인 조건에서 메탄 산화 정도가 0.56 mmol로 최대로 나타났다. 인산염 40 mM, NaCl 50 mM, $NH_4Cl$ 40 mM, EDTA $150{\mu}m$ 이하일 때 저해제의 종류에 상관없이 메탄 산화율은 80% 이상을 달성하였다. 한편, 인산염 40 mM, NaCl 100 mM, $NH_4Cl$ 40 mM, EDTA $50{\mu}m$ 주입 시 각각 1.30, 0.67, 0.74, 1.30 mmol의 메탄이 산화되는 동시에 각각 0.71, 0.60, 0.66, 0.66 mmol의 메탄올이 최대로 생성되었다. 이때의 메탄올 전환율은 각각 54.7, 89.9, 89.6 및 47.8%였으며 최대 메탄올 생성 속도는 $7.4{\mu}mol/mg{\cdot}h$였다. 이로부터 대상 저해제로 MDH 활성도를 일반적으로 35% 저해 시에 메탄올 생산량이 최대인 89.9%까지 나타남을 알 수 있었다.

참죽나무 잎 추출물의 대두유에 대한 항산화 효과 (Antioxidative Effect of Loaves of Cedrela sinensis Extracts on Linoleic Acid and Soybean Oil)

  • 조희숙
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.100-106
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    • 1999
  • 본 연구는 참죽나무 잎의 기능성을 검토하기 위하여 참죽나무 잎 용매 추출물의 항산화 효과를 합성항산화제인 BHA $\alpha$-tocopherol의 항산화 효과와 비교하였다. 본 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참죽나무잎 추출물을 0.1M linoleic acid에 농도별(0.02, 0.1, 0.5, 1 및 3%)로 첨가한 것을 5$0^{\circ}C$에서 20시간 항온 저장시 기존의 항산화제와 비교하여 항산화력은 참죽나무 잎 methanol추추물(CME) 3%>참죽나무 잎 methanol 추출물 1%> BHT 0.02%>참죽나무 잎 ethyl acetate 추출물(CEAC) 3%>CME 0.5%>$\alpha$-tocopherol 0.02%>CME 0.1과 0.02%>CEAC 1, 0.5, 0.1 및 0.02%>대조군 순으로 CME 1%가 BHT 0.02%보다도 높은 항산화력을 보였으나, CME 0.5%와 CEAC에서는 CME 1%와 3%에 비해 약간 낮은 항산화 효과를 보였다. 2. CME를 첨가한 대두유를 60$\pm$1$^{\circ}C$에서 30일간 항온저장시 항산화 효과는 CME 1%>BHT 0.02%>CME 3%>$\alpha$-tocopherol 0.02%>대조군 순이었으며, CME l% 항산화 효과는 BHT보다 더 우수하였다. 3. CME의 상대적 항산화력(RAE)는 CME 1% 첨가시료가 가장 높은 항산화 효과를 보였다.

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팔라듐 촉매의 메탄 부분산화에 관한 연구 - 반응온도에 따른 효과 - (A Study of Partial Oxidation of Methane by Pd Catalyst - Effects of Reaction Temperature -)

  • 이택홍;문영환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.244-249
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    • 2004
  • Pd catalyst have been used in hydrogenation, oxidation, and low temperature combustion reaction. Recently, it has been candidated as a possible reagents in the partial oxidation of methanol reformers of the fuel cell. Pd catalysts, even though it is very precious and expensive, catalytic functioning is good, but it still need to be improved in the matter of durability and low catalytic activity after calcination. In this study, we synthesize the improved Pd catalyst and study their chemical functioning.

바나듐(IV) 촉매존재하에서 과산화수소에 의한 디메틸술폭시드의 산화반응 (Vanadium(IV)-Catalyzed Oxidation of Dimethylsulfoxide by Hydrogen Peroxide)

  • 김창수;문상칠;장승현
    • 대한화학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.567-574
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    • 1988
  • 바나듐(IV)촉매가 존재하는 물 및 알코올 수용매에서 과산화수소에 의한 디메틸술폭시드의 산화반응은 디메틸술폭시드와 산농도에 각각 일차의존성임을 보여주었다. 이 산화반응의 속도 결정단게는 황이 바나듐(V)-과산화물의 O-O결합에 대하여 친핵적 공격을 함으로서 디메틸술폭시드가 산화되는 과정임을 제시한다.

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메탄올 수증기 개질반응을 위한 CuO/ZnO/TiO2계 촉매의 활성 및 특성에 관한 연구 (Studies on Activity and Characteristics of CuO/ZnO/TiO2 Catalysts for Methanol Steam Reforming)

  • 고형림;김태원;이진구;김경림
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.956-960
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    • 1998
  • Cu와 Zn의 몰비가 1/2, 1/1, 2/1인 촉매를 제조하여 메탄올 수증기 개질반응의 활성을 측정하고, 가장 좋은 활성을 보이는 Cu/Zn의 몰비가 2/1인 촉매를 선정하여 $TiO_2$의 첨가량을 달리하여, 메탄올 수증기 개질반응에 대한 활성을 측정하였다. 반응의 압력은 상압, 온도는 $250^{\circ}C$, 수증기/메탄올 몰비 1.5, 접촉시간 0.1 g-cat.hr/mL-feed의 조건에서 활성을 비교한 결과, $TiO_2$의 첨가량이 3 mol%인 촉매의 경우 최대 전화율을 보였고, 전범위에서 수소로의 선택도는 매우 높았다. 촉매의 특성 분석결과 촉매의 비표면적보다는 $N_2O$흡착, 분해방법에 의한 금속구리의 비표면적의 영향이 더욱 큼을 알 수 있었고, 적정 $TiO_2$의 첨가로 금속구리의 비표면적을 높일 수 있었다. XRD, XPS분석결과 반응중에 아연의 산화상태는 달라지지 않으나, 구리는 대부분이 0가와 1가의 상태로 존재함을 확인하였다.

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Pt/C 및 Pt-Ru/C 촉매를 사용한 직접 메탄올 연료전지 연료극의 메탄올 산화 반응 특성 (Oxidation Characteristics of Methanol on Pt/C and Pt-Ru/C Catalyst for the Anode of Direct Methanol Fuel Cell)

  • 정두환;이창형;신동열
    • 에너지공학
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    • 제7권1호
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    • pp.35-43
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    • 1998
  • 본 연구에서는 Pt/C와 Pt-Ru/C 촉매를 이용하여 직접메탄올 연료전지용 연료극 전극을 제조하고 전극 및 메탄올 산화 특성에 대하여 고찰하였다. 전극은 SEM, TEM 및 열중량 분석을 통하여 특성을 조사하였다. 메탄올의 산화 특성은 1M CH3OH+1M H2SO4 용액에서 정전위/정전류계를 이용하여 반전지 시험 및 순환 전압-전류법으로 조사하였다. 연구결과를 통하여 메탄올 산화전극은 촉매층 내에 PTFE가 20w% 포함되었을 경우가 백금촉매의 이용률이 높고 우수한 성능을 보여 주었다. Pt-Ru/C 이원촉매는 Pt/C 촉매에 비하여 메탄올 산화특성이 우수하고 성능이 우수한 촉매임을 알 수 있었다. Pt/Ru/C와 Pt/C 촉매를 이용하여 제조한 전극의 메탄올 산화반응에 대한 활성화 에너지는 11.60 kJ/mol과 26.85 kJ/mol이었다.

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Purification and Characterization of a Methanol Dehydrogenase Derived from Methylomicrobium sp. HG-1 Cultivated Using a Compulsory Circulation Diffusion System

  • Kim, Hee-Gon;Kim, Si-Wouk
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권2호
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    • pp.134-139
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    • 2006
  • Methanotrophs are microorganisms that possess the unique ability to utilize methane as their sole source of carbon and energy. A novel culture system, known as the compulsory circulation diffusion system, was developed for rapid growth of methanotrophic bacteria. Methanol dehydrogenase (MDH, EC 1.1.99.8) from Methylomicrobium sp. HG-1, which belongs to the type I group of methanotrophic bacteria, can catalyze the oxidation of methanol directly into formaldehyde. This enzyme was purified 8-fold to electrophoretic homogeneity by means of a 4 step procedure and was found in the soluble fraction. The relative molecular weight of the native enzyme was estimated by gel filtration to be 120 kDa. The enzyme consisted of two identical dimers which, in turn, consisted of large and small subunits in an ${\alpha}_2{\beta}_2$ conformation. The isoelectric point was 5.4. The enzymatic activity of purified MDH was optimum at pH 9.0 and $60^{\circ}C$, and remained stable at that temperature for 20 min. MDH was able to oxidize primary alcohols from methanol to octanol and formaldehyde.

Effect of Grape Pomace Powder Addition on TBARS and Color of Cooked Pork Sausages during Storage

  • Ryu, Kyeong Seon;Shim, Kwan Seob;Shin, Daekeun
    • 한국축산식품학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.200-206
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    • 2014
  • To determine the effects of grape skin and seed pomace (GSP) additions on the lipid oxidation susceptibility and the color change of cooked pork sausages, the chemical characteristics of GSP itself and the addition for two different levels of GSP (0.5 and 1.0% GSP, respectively) to sausages were examined. Both the redness and blueness of the GSP were significantly reduced as the pH level was increased from 5 to 7, but a reverse result was determined in the color tint and yellowness (p<0.05). The GSP polyphenol and flavonoid contents were influenced by the percentages of methanol solvents, and more flavonoids were established when 100% of methanol was applied as a solvent to the GSP. But, similar results were not observed in the polyphenol of GSP. In cooked pork sausages, significant decreases in the lightness and redness were found in both the 0.5% and 1.0% of GSP sausages during the storage period (p<0.05). However, an incompatible effect was observed in terms of yellowness, which increased as compared to the control sausage after 6 days of storage. The 0.5% addition of GSP decreased the levels of TBARS (p<0.05), but the ability of GSP to minimize lipid oxidation was not dose dependent. Therefore, the results indicated that the GSP is an efficient suppressor of lipid oxidation and has latent effects as a natural antioxidant when 0.5% of GSP is added to the cooked pork sausages.

저밀도 지방단백질의 산화에 대한 곰취 추출물의 항산화 효과 (Effects of Ligularia fischeri Extracts on Oxidation of Low Density Lipoprotein)

  • 정성원;김은정;황보현주;함승시
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.1214-1221
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    • 1998
  • 지질 산화에 의해 생성하는 MDA (malondialdehyde)를 thiobarbituric acid와 반응시켜 측정한 MDA 값은 곰취 추출물의 농도가 증가함에 따라 감소하므로서 추출물들에 의해 산화가 억제됨을 알 수 있었다. 메탄올 추출물의 경우 $15\;{\mu}g/mL$농도로 첨가시 71.7% (13.36 nmol/㎎)의 산화억제율을 나타내었으며 분획물의 경우 ethyl acetate 분획물이 동일농도에서 97% (1.35 nmol/mg)의 억제율을 나타내었다. 산화시간에 따른 MDA 값의 변화는 $25\;{\mu}g/mL$의 농도를 첨가시 에탄올, 메탄올 및 물 추출물의 경우 4시간까지 산화를 억제하였으며 분획물의 경우에는 $20\;{\mu}g/mL$의 농도를 첨가시 ethyl acetate 분획물이 8시간까지 강한 항산화효과를 나타내었다. Agarose gel electrophoresis에서는 에탄올, 메탄올 그리고 물 추출물 모두 항산화 효과가 인정되었다. 지질산화에 의해 생성되는 conjugated diene은 곰취 추출물의 경우 $Cu^{2+}$로 산화시켰을 때 대조에 비해 약 1.1배에서 2.8배까지 감소시키는 효과를 나타내었고 분획물의 경우 약 2.2배에서 3.2배까지의 감소효과를 나타냄으로서 강한 산화 억제효과를 나타내었다. SDS-PAGE를 이용하여 LDL내부에 존재하는 apo B-100부분에 대하여 산화에 따른 분해정도를 측정한 결과 에탄올, 메탄올 및 물 추출물이 천연 LDL의 band와 유사한 band를 나타내었다. Densitometer를 이용한 apo B-100함량은 천연 LDL의 함량을 100%로 하였을 때 에탄올, 메탄올 및 물 추출물의 경우 각각 77.8, 92.5 그리고 82.3%의 함량을 나타내었다. 분획물의 경우 헥산, ethyl acetate 및 물 분획물에서 각각 38.8, 94.5% 그리고 65.5%의 함량을 나타냄으로서 ethyl acetate 분획물이 강하게 산화를 억제함으로서 apo B-100의 분해를 막아주고 있음을 알 수 있었다.

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정제들깨기름의 산화안정성에 미치는 흑미 추출물의 영향 (Effect for Oxidation Stability of Refined Perilla Oil Use in Extract of Black Rice (Oryza sativa L.))

  • 김귀영;박필숙
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.311-315
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    • 1997
  • Proximate compositions of black rice and antioxidative effects of its methanol extract on refined perilla oil were investigated. Black rice seeds were composed of water 12.4%, crude protein 7.9%, crude fat 2.2%, crude fiber 1.0%, ash 1.4% and N-free extract 75.1%. The hexane and 80% methanol fractions in yields were higher than 80% ethanol and chloroform. In AOM(active oxygen method) test, antioxidative effects of black rice added to the refined perilla oil was increased with dose-dependent fashion in concentration of the black rice extracts. Among several extracts tested, 80% aqueous methanol extract showed the highest antioxidative activity, followed by hexane, chloroform, in that order. The peroxide value and TBA value for their antioxidation stability were also lower than that of control. This result was similar to that of AOM test.

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