• 제목/요약/키워드: Oxidation-resistance

검색결과 833건 처리시간 0.028초

Calcium annealing approach to control of surface groups and formation of oxide in Ti3C2Tx MXene

  • Jung-Min Oh;Su Bin Choi;Taeheon Kim;Jikwang Chae;Hyeonsu Lim;Jae-Won Lim;In-Seok Seo;Jong-Woong Kim
    • Advances in nano research
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.1-13
    • /
    • 2023
  • Ti3C2Tx MXene, a 2D material, is known to exhibit unique characteristics that are strongly dependent on surface termination groups. Here, we developed a novel annealing approach with Ca as a reducing agent to simultaneously remove F and O groups from the surface of multilayered MXene powder. Unlike H2 annealing that removes F effectively but has difficulty in removing O, annealing with Ca effectively removed both O and F. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and energy dispersive X-ray spectroscopy revealed that the proposed approach effectively removed F and O from the MXene powder. The results of O/N analyses showed that the O concentration decreased by 57.5% (from 2.66 to 1.13 wt%). In addition, XPS fitting showed that the volume fraction of metal oxides (TiO2 and Al2O3) decreased, while surface termination groups (-O and -OH) were enhanced, which could increase the hydrophilic and adsorption properties of the MXene. These findings suggest that when F and O are removed from the MXene powder, the interlayer spacing of its lattice structure increases. The proposed treatment also resulted in an increase in the specific surface area (from 5.17 to 10.98 m2/g), with an increase in oxidation resistance temperature in air from ~436 to ~667 ℃. The benefits of this novel technology were verified by demonstrating the significantly improved cyclic charge-discharge characteristics of a lithium-ion battery with a Ca-treated MXene electrode.

전기자동차의 난방용 면상 후막히터의 제조방법과 성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Manufacturing Method and Performance of Planar Thick Film Heaters for Electric Vehicle Heating)

  • 이채열;임종한;이재욱;박상희
    • 한국산업융합학회 논문집
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.685-692
    • /
    • 2024
  • Currently used heating elements are metal and non-metal heating elements, including various types of heaters, and resistance line heating elements have a problem of decreasing thermal efficiency over time, so to solve this problem, a planar heating element using high-purity carbon materials and oxidation-resistant inorganic compounds was applied. Through the manufacture of planar heating elements using CNT, ruthenium composite materials, and ruthenium oxide, physicochemical performance and capacity were increased, and instantaneous responsiveness was increased. Through thick film technology applicable to various base bodies, fine patterns were formed by the screening method in consideration of the fact that the performance of the heat source depends on the viscosity and pattern shape. The heating element was manufactured by thick film printing technology by mixing ruthenium oxide, CNT, Ag, etc. The characteristics of each paste were analyzed through viscosity measurement, and STS 430 was used as a base. Surface temperature and efficiency were measured by testing heaters manufactured for small wind tunnels and real-vehicle experiments. The surface temperature decreased as the air volume increased, and the optimal system boundary was found to be about 200 mm. Among the currently used heating elements, this paper manufactured a planar heating element using thick film technology to find out the relationship between air volume and temperature, and to study the surface temperature.

기계적 합금화를 통한 고강도-고내열 Nb-Si-Ti계 합금 개발에 관한 연구 (Development of High-strength, High-temperature Nb-Si-Ti Alloys through Mechanical Alloying)

  • 김정준;윤상민;한덕현;변종민;김영균
    • 한국분말재료학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.30-36
    • /
    • 2024
  • The aerospace and power generation industries have an increasing demand for high-temperature, high-strength materials. However, conventional materials typically lack sufficient fracture toughness and oxidation resistance at high temperatures. This study aims to enhance the high-temperature properties of Nb-Si-Ti alloys through ball milling. To analyze the effects of milling time, the progression of alloying is evaluated on the basis of XRD patterns and the microstructure of alloy powders. Spark plasma sintering (SPS) is employed to produce compacts, with thermodynamic modeling assisting in predicting phase fractions and sintering temperature ranges. The changes in the microstructure and variation in the mechanical properties due to the adjustment of the sintering temperature provide insights into the influence of Nb solid solution, Nb5Si3, and crystallite size within the compacts. By investigating the changes in the mechanical properties through strengthening mechanisms, such as precipitation strengthening, solid solution strengthening, and crystallite refinement, this study aims to verify the applicability of Nb-Si-Ti alloys in advanced material systems.

미반류에 있어서 Bacillus cereus균의 분포와 생리적특성에 관한 연구 (DISTRIBUTION AND PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF BACILLUS CEREUS IN RICE AND RICE PRODUCTS)

  • 이명숙;장동석
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.163-171
    • /
    • 1980
  • 최근 식중독 원인균으로 많이 보고되고 있는 Bacillus cereus균의 분포상태와 그 생리적 특성을 조사하기 위하여 1980년 5월부터 11월사이에 밥 32개, 김밥 20개, 떡 23개, 쌀 13개, 보리 13개 등 5종 총 101개 시료를 대상으로 B. cereus균의 분포상태와 그 생리화학상태, 용혈성과 증식속도 그리고 포자의 내열성을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 미반류 75개 시료중에서 약 $35\%$에 상당하는 26개 시료와, 그 원료 26개 시료중 약 $54\%$에 상당하는 14개 시료에서 B. cereus균이 검출되었다. 또한 미반류에서는 B. cereus균의 검출율은 낮았으나 균주는 $10^{5-6}/g$으로 많았으며 쌀과 보리에서는 검출율은 높았으나 균주는 $10^3/g$ 정도로 적었다. 2. 총 40균주에 대한 생화학 실험결과 catalase, egg yolk reaction, gelatin hydrolysis, gucose fermentation 시험은 $100\%$ 양성반응을, 그리고 xylose, arabinose, mannitol oxidation 시험결과는 $100\%$ 음성반응을 나타내었다. 그밖에 Voges-Proskauer, citrate utilization, nitrate reduction, starch hydrolyis 시험결과는 균주에 따라 양성 또는 음성반응을 나타내었다. 3. 용혈성 양성균주는 40균주중 $70.0\%$에 상당하는 28균주였으며, 식중독 발생과 관계있는 용혈성 양성, 미분액화능 음성인 균주는 $38\%$에 상당하는 15균주이었다. 4. B. cereus균은 $10^{\circ}C$$50^{\circ}C$에서는 증식하지 않았으며 그 외 배양온도별 비증식속도와 평균 세대시간은 $20^{\circ}C$에서는 각각 $0.34hr^{-1},\;2.02hr$ 이었고, $30^{\circ}C$에서는 $0.73hr^{-2},\;0.95hr,\;35^{\circ}C$에서는 $0.79hr^{-1},\;0.88hr$, 그리고 $40^{\circ}C$에서는 $0.49hr^{01},\;1.44hr$이었다. 5. 포자의 내열성은 $D_{90}=29min,\;D_{95}=8.7min,\;D_{98}=3.7min$ 그리고 $D_{101}=2.3min$ 이었으며, z-value는 약 $10.5^{\circ}C$이었다.

  • PDF

Anti-diabetic effect and mechanism of Korean red ginseng extract in C57BL/KsJ db/db mice

  • ;;정성현
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
    • /
    • 고려인삼학회 2007년도 추계 학술대회
    • /
    • pp.57-58
    • /
    • 2007
  • Purpose: Ginseng is a well-known medical plant used in traditional Oriental medicine. Korean red ginseng (KRG) has been known to have potent biological activities such as radical scavenging, vasodilating, anti-tumor and anti-diabetic activities. However, the mechanism of the beneficial effects of KRG on diabetes is yet to be elucidated. The present study was designed to investigate the anti-diabetic effect and mechanism of KRG extract in C57BL/KsJ db/db mice. Methods: The db/db mice were randomly divided into six groups: diabetic control group (DC), red ginseng extract low dose group (RGL, 100 mg/kg), red ginseng extract high dose group (RGH, 200 mg/kg), metformin group (MET, 300 mg/kg), glipizide group (GPZ, 15 mg/kg) and pioglitazone group (PIO, 30 mg/kg), and treated with drugs once per day for 10 weeks. During the experiment, body weight and blood glucose levels were measured once every week. At the end of treatment, we measured Hemoglobin A1c (HbA1c), blood glucose, insulin, triglyceride (TG), adiponectin, leptin, non-esterified fatty acid (NEFA). Morphological analyses of liver, pancreas and white adipose tissue were done by histological observation through hematoxylin-eosin staining. Pancreatic islet insulin and glucagon levels were detected by double-immunofluorescence staining. To elucidate an action of mechanism of KRG, DNA microarray analyses were performed, and western blot and RT-PCR were conducted for validation. Results: Compared to the DC group mice, body weight gain of PIO treated group mice showed 15.2% increase, but the other group mice did not showed significant differences. Compared to the DC group, fasting blood glucose levels were decreased by 19.8% in RGL, 18.3% in RGH, 67.7% in MET, 52.3% in GPZ, 56.9% in PIO-treated group. With decreased plasma glucose levels, the insulin resistance index of the RGL-treated group was reduced by 27.7% compared to the DC group. Insulin resistance values for positive drugs were all markedly decreased by 80.8%, 41.1% and 68.9%, compared to that of DC group. HbA1c levels in RGL, RGH, MET, GPZ and PIO-treated groups were also decreased by 11.0%, 6.4%, 18.9%, 16.1% and 27.9% compared to that of DC group, and these figure revealed a similar trend shown in plasma glucose levels. Plasma TG and NEFA levels were decreased by 18.8% and 16.8%, respectively, and plasma adiponectin and leptin levels were increased by 20.6% and 12.1%, respectively, in the RGL-treated group compared to those in DC group. Histological analysis of the liver of mice treated with KRG revealed a significantly decreased number of lipid droplets compared to the DC group. The control mice exhibited definitive loss and degeneration of islet, whereas mice treated with KRG preserved islet architecture. Compared to the DC group mice, KRG resulted in significant reduction of adipocytes. From the pancreatic islet double-immunofluorescence staining, we observed KRG has increased insulin production, but decreased glucagon production. KRG treatment resulted in stimulation of AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation in the db/db mice liver. To elucidate mechanism of action of KRG extract, microarray analysis was conducted in the liver tissue of mice treated with KRG extract, and results suggest that red ginseng affects on hepatic expression of genes responsible for glycolysis, gluconeogenesis and fatty acid oxidation. In summary, multiple administration of KRG showed the hypoglycemic activity and improved glucose tolerance. In addition, KRG increased glucose utilization and improved insulin sensitivity through inhibition of lipogenesis and activation of fatty acid $\beta$-oxidation in the liver tissue. In view of our present data, we may suggest that KRG could provide a solid basis for the development of new anti-diabetic drug.

  • PDF

혼합방법에 따른 순환아스팔트 혼합물의 수분저항성 통계검정 평가 (Statistical Evaluation of Moisture Resistance by Mixing Method of Recycled Asphalt Mixtures)

  • 김성운;김영삼;조영진;김광우
    • 한국건설순환자원학회논문집
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.167-176
    • /
    • 2021
  • 순환아스팔트 혼합물은 제조 시 믹서에서 혼합되는 동안 노화된 RAP(회수 아스팔트포장재)을 잘 녹이는 것이 중요하다. 순환아스팔트 혼합물은 모든 재료(RAP, 신규 아스팔트 및 신규 골재)를 동시에 믹서에 넣고 혼합하여 생산한다. 동시 혼합(IM)방법으로 제조된 순환아스팔트 혼합물의 경우 RAP에 포함된 노화된 바인더는 신규 바인더와 혼합되는 동안 적절하게 회생되지 못하기 때문에 동일한 혼합물 내에서 신규 골재 주위에 코팅된 바인더보다 더 높은 산화·노화 수준을 나타내며, 큰 강성을 보인다. 본 연구에서는 RAP의 노화된 바인더를 회생시키기 위해서 단계 혼합(SM) 방법을 적용하였다. 첫 번째 단계에서는 RAP과 신규 아스팔트를 혼합한 다음 두 번째 단계에서는 가열된 신규 골재와 함께 혼합하였다. 혼합 방법에 따른 순환아스팔트 혼합물의 수분저항성 개선효과를 비교하기 위해 간접인장강도(ITS)와 인장강도 비(TSR) 시험을 수행하여 SM 방법과 IM 방법 간에 통계적 t- 테스트를 수행했다. 수분저항성을 평가하기 위해서 세 가지 전처리 조건 즉, -18℃ 동결 후 60℃에서 24 시간 수침, 60℃에서 48 시간 수침 및 60℃에서 72 시간 수침 조건을 적용하였다. SM 방법으로 제조한 순환아스팔트 혼합물의 TSR은 IM 방법에 의한 순환아스팔트 혼합물보다 분명히 높았고, SM 방법의 변동계수는 IM보다 낮았다. 또한 통계적 t-test에 의해 SM 방법의 ITSWET이 α = 0.05 수준에서 IM과 유의하게 다른 것으로 관찰되었다. 또한, SM 방법의 ITSWET은 IM과 비교하여 더 가혹한 조건에서 처리할수록 훨씬 개선된 결과를 나타냈다. 따라서 단계 혼합 방법은 기존의 동시 혼합방법으로 생산된 순환아스팔트 혼합물보다 더 높은 수분저항성을 보이고, 보다 더 우수한 순환아스팔트 혼합물을 생산하기 위한 중요한 혼합 방법임을 확인하였다.

Synthesis Gas Production via Partial Oxidation, CO2 Reforming, and Oxidative CO2 Reforming of CH4 over a Ni/Mg-Al Hydrotalcite-type Catalyst

  • Song, Hoon Sub;Kwon, Soon Jin;Epling, William S.;Croiset, Eric;Nam, Sung Chan;Yi, Kwang Bok
    • 청정기술
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.189-201
    • /
    • 2014
  • 합성가스를 생산하기 위한 부분산화, 이산화탄소 리포밍, 메탄에 의한 산화$CO_2$ 리포밍 공정들은 니켈 하이드로탈사이트($Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$) 촉매를 이용하여 수행되었고 안정한 이중층 구조를 형성시키기 위한 금속지지체(Mg, Ca)의 영향에 대해서도 다양한 연구가 진행되었다. 지지체전구물질(Mg, Ca)에 따라 메탄 리포밍의 안정성은 활성니켈이온과 지지체금속이온 사이의 결합강도차이에 의해 영향을 받는다. Ni-Mg-Al 구성체는 가장 안정한 하이드로탈사이트 이중층 구조이지만 Ni-Ca-Al 구성체는 그렇지 않다. 이산화탄소 리포밍 장기테스트에서 Ni-Mg-Al 촉매는 약 100시간 동안 80%의 효율을 유지하면서 탁월한 안정성을 보였지만 Ni-Ca-Al 촉매는 반응초기에 불활성화됨을 확인할 수 있었다. 활성금속 Ni과 지지체 Mg-Al 사이의 결합강도를 확인하기 위해 승온 환원(temperature-programmed reduction, TPR) 분석을 시행하였다. 이를 통해 Ni-Mg-Al 촉매가 Ni-Ca-Al 촉매보다 Ni의 환원온도가 더 높음을 확인할 수 있었다. $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매는 가장 높은 초기반응성을 보였지만 코크형성으로 인해 반응성이 빠르게 감소하였다. 결론적으로 $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매가 코크형성에 대한 강한 저항성을 갖고 있기 때문에 다른 촉매들보다 높은 반응성과 안정성을 갖는 것으로 보여진다.

홍삼약침(藥鍼)이 제2형 당뇨병 동물모델의 항고혈당(抗高血糖)및 항고지질(抗高脂質) 기전(機轉)에 미치는 영향(影響) (Studies on the Mechanism of the Ameliorative Activities on Hyperglycemia and Dyslipidemia of Red Ginseng Herbal Acupuncture in C57BL/KsJ db/db Mice)

  • 김종덕;김종인;고형균;이윤호;강성길
    • Journal of Acupuncture Research
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.11-26
    • /
    • 2008
  • 목적 : 홍삼약침(藥鍼)이 고혈당 및 지질대사장애에 미치는 개선효과와 그 기전을 조사하고자 한다. 방법 : 홍삼약침(藥鍼)의 anti-diabetic 활성과 그 기전을 C57BL/KsJ db/db mice를 이용하여 관찰하였다. 실험 동물은 대조군(DC), 홍삼약침(藥鍼)군(RGL, RGH) 및 양성대조군(MET, GPZ, PIO)의 6군으로 나누었다. 홍삼약침(藥鍼)군은 $0.2m{\ell}$의 홍삼약침멸(藥鍼滅)을 각각 100mg/kg(RGL) 및 200mg/kg(RGH)씩 인체의 간유(肝兪)($BL_{18}$)에 상응하는 혈위에 1일 1회 10주간 좌우 혈을 번갈아가며 약침 시술하였다. 양성대조군은 metformin 300mg/kg(MET), glipizide 15mg/kg(GPZ) 및 pioglitazone 30mg/kg(PIO)을 각각 1일 1회 10주간 경구투여 하였다. 체중과 혈당은 매주 측정하였다. 실험 10주 후에는 혈액채취로 혈중 glucose, 당화혈색소(HbAlc), insulin, 중성지방(TG), adiponectin, leptin, non-esterified fatty acid(NEFA)를 측정 하였고, 간 조직을 채취하여 조직학적 검사 및 gene expression 분석을 시행하였다. 결과 : 홍삼약침(藥鍼)(RGL, RGH)은 10주 동안 C57BL/KsJ db/db mice의 체중을 증가시키는 부작용은 나타나지 않았다. 홍삼약침(藥鍼)군(RGL, RGH)의 사료섭취량은 대조군과 비슷하였으나 음수량은 증가하였다. 홍삼약침(藥鍼)(RGL, RGH)은 대조군에 비하여 각각 19.8% 및 18.3% 혈당을 낮추었고, 홍삼약침(藥鍼)(RGL)은 insulin resistance를 27.7% 감소시켰으며, 경구내당능 검사의 혈중 glucose에서는 대조군에 비해 홍삼약침(藥鍼)군(RGL, RGH)과 양성대조군(MET, GPZ, PIO)에서 각각 19.8%, 18.3%, 67.7%, 52.3% 및 56.9% 감소시켰다. 당화혈색소(HbAlc)는 홍삼약침(藥鍼)(RGL, RGH), MET, GPZ 및 PIO군에서 대조군에 비하여 각각 11.0%, 6.4%, 18.9%, 16.1% 및 27.9% 감소시켰으며, 혈중 glucose감소와 유사한 경향을 나타내었다. 홍삼약침(藥鍼)(RGL)은 대조군에 비해 TG와 NEFA를 각각 18.8% 및 16.8% 감소시켰고, adiponectin과 leptin을 각각 20.6% 및 12.1% 증가시켰다. 홍삼약침(藥鍼)(RGL, RGH)은 중성지방의 침착으로 인한 간의 질량비 증가를 억제하지 못하였으나, 지방구를 감소시겼음을 관찰할 수 있었다. Microarray 분석에서는 홍삼약침(藥鍼)(RGL, RGH)이 간에서 glycolysis, gluconeogenesis 및 fatty acid beta-oxidation과 관련된 유전자 발현에 영향을 미치는 것으로 나타나 양성대조군 metformin과 유사한 기전을 나타내었다. 요약 : 홍삼약침(藥鍼)은 T2DM동물모델(C57BL/KsJ db/db mice)에서 항당뇨 및 지질대사 개선활성이 있었다. 홍삼약침(藥鍼)은 C57BL/KsJ db/db mice의 간조직에서 lipogenesis억제 및 fatty acid beta-oxidation활성을 통해 혈당 이용을 높이고, insulin sensitivity를 향상시켰다. 또한 유전자 발현분석을 통해 그 기전이 metformin과 유사함을 확인할 수 있었으므로 향후 홍삼약침(藥鍼)의 새로운 약침 기술 개발 근거가 될 수 있을 것으로 사료된다.

  • PDF

산업부산물 구형골재를 사용한 폴리에스테르 폴리머 콘크리트의 특성(III) (아토마이징 제강슬래그를 충전재와 잔골재로 사용) (Characteristics of Polyester Polymer Concretes Using Spherical Aggregates from Industrial By-Products (III) (Using an Atomizing Steel Slag as a Filler and Fine Aggregate))

  • 황의환;김진만
    • 공업화학
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.104-110
    • /
    • 2015
  • 폴리머 콘크리트는 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비하여 가격이 8~10배 비싼 것으로 알려져 있다. 그러므로 폴리머 콘크리트 제품 생산에 있어서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 폴리머 결합재의 절감기술을 개발하기 위하여 철강 산업에서 발생되는 제강 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하여 아토마이징 공법으로 표면이 매끄러운 구형의 골재를 제조하였다. 폴리머 콘크리트 제조에 일반적으로 사용되는 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재) 대신 구형의 아토마이징 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하면 최밀 충전효과와 볼베어링 효과로 작업성이 향상되어 폴리머 결합재의 절감효과를 기대할 수 있다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하였다. 시험결과, 아토마이징제강 슬래그의 대체율이 증가됨에 따라 공시체의 압축강도는 증가되었으나 휨강도는 폴리머 결합재의 첨가율에 따라 최대값이 다르게 나타났다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘과 강모래대신 구형의 아토마이징 제강 산화슬래그와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트는 작업성이 현저히 개선되어 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 19.0% 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

고온용융염계 산화분위기에서 초합금의 부식거동 (Corrosion Behavior of Superalloys in Hot Molten Salt under Oxidation Atmosphere)

  • 조수행;임종호;정준호;이원경;오승철;박성원
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
    • /
    • pp.285-291
    • /
    • 2004
  • LiCl-$Li_2O-O_2$ 용융염계에서 용융염 취급장치의 구조재료를 위한 평가의 일환으로 Inconel 718, X-750, Haynes 75, 263 합금의 부식거동을 분위기온도; $650^{\circ}C$, 부식시간: 24~168h, $Li_2O$농도; 3wt%, 혼합가스농도; Ar-10%$O_2$에서 조사하였다. LiCl-$Li_2O-O_2$ 용융염계에서 부식속도는 Haynes 263 < Haynes 75 < Inconel X-750 < Inconel 718 순서로 나타났으며, Haynes 263 합금이 가장 우수한 내부식성을 나타내었다. Haynes 75의 부식생성물은 $Cr_2O_4$, $NiFe_2O_4$, $LiNiO_2$, $Li_2NiFe_2O_4$, Inconel 718의 부식생성물은 $Cr_2O_4$$NiFe_2O_4$ 이며 Haynes 263은 $Li(Ni,Co)O_2$, $NiCr_2O_4$$LiTiO_2$, Inconel X-750은 $Cr_2O_3$, $NiFe_2O_4$,$FeNi_3$, (Al,Nb,Ti)$O_2$의 부식생성물을 나타내었다. Haynes 263은 국부부식의 거동을 보이는 반면, Haynes 75, Inconel 718 및 Inconel X-750은 전면 부식 거동을 나타내었다.

  • PDF