• 제목/요약/키워드: Polymer gel

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농축 하수오니 유래 열처리 혐기세균 복합체를 이용한 두부제조 폐수로부터 수소 생산 (Hydrogen Production from Tofu Manufacturing Wastewater by Heat-treated Anaerobic Microflora from the Concentrated Sewage Sludge)

  • 오유관;김미선
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.410-416
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    • 2008
  • 합성 및 두부 제조 폐수로부터 혐기 세균 복합체를 이용하여 수소를 생산하였다. 수소생산 혐기 세균 복합체는 하수처리장 농축 소화조에서 발생하는 슬러지를 $90^{\circ}C$에서 20분간 열처리하여 얻었다. 혐기 세균 복합체는 $37^{\circ}C$ 회분식 운전조건에서 1% (w/v) 포도당 함유 PYG (peptone-yeast extract-glucose) 배지로부터 1.15 L-$H_2$/g-균체건조량의 수소를 생산할 수 있었고, 이때 주요 유기산으로 15 mM acetate와 32 mM butyrate가 생성되었다. 같은 발효조건에서 1.4% 전분과 0.07% 환원당을 포함하는 두부 제조 폐수로부터 1.76 L $H_2$/L-두부제조폐수의 수소를 발생하였다. 이와 같은 결과로 부터 포도당과 두부 제조 폐수로부터 혐기세균 복합체에 의한 수소생산 효율은 각각 1.9과 0.9 mol $H_2$/mol 포도당을 나타내었다. 반연속운전(HRT, 12 시간)시 합성폐수를 이용하여 60일 이상 안정적으로 수소를 생산할 수 있었고, 이 때 혐기 세균 복합체는 1.3-2.0 L $H_2$/L-배양액을 발생하였다. PCR-DGGE(polymer chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) 분석결과, 반응기 내 세균 복합체의 주요 미생물은 Clostridium 종이었다. 본 연구는 적절한 열처리를 통해 혐기 소화조 슬러지로부터 고활성 수소생산 세균 복합체를 얻을 수 있으며, 이들 세균 복합체를 이용하여 합성 및 두부제조 폐수로부터 효율적인 수소생산이 가능하다는 것을 나타내고 있다.

Rheological and Thermal Properties of Acrylonitrile-Acrylamide Copolymers: Influence of Polymerization Temperature

  • Wu Xueping;Lu Chunxiang;Wu Gangping;Zhang Rui;Ling Licheng
    • Fibers and Polymers
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    • 제6권2호
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    • pp.103-107
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    • 2005
  • An attempt was made to correlate the polymerization temperature and rheological and thermal properties of acrylonitrile (AN)-acrylamide (AM) copolymers. The copolymers were synthesized at different polymerization temperature. The copolymer structure was characterized by gel permeation chromatography (GPC) and Infrared spectrum (IR). The rheological and thermal properties were investigated by a viscometer and differential scanning calorimeter-thermogrametric (DSC-TG) analysis, respectively. When the polymerization temperature increased from $41^{\circ}C\;to\;65^{\circ}C$, the molecular weight $(\bar{M}_w)$ of copolymers decreased from 1,090,000 to 250,000, while its conversion increased from $18\%\;to\;63\%$, and the polymer composition changed slightly. To meet the requirements of carbon fibers, the rheological and thermal properties of products were also investigated. It was found that the relationship between viscosity and $\bar{M}_w$ was nonlinear and the viscosity index (n) decreased from 3.13 to 2.69, when the solution temperature increased from $30^{\circ}C\;to\;65^{\circ}C$. This suggests the dependence of viscosity upon $\bar{M}_w$ is higher at lower solution temperature. According to the result of activation energy, the sensivity of viscosity to solution temperature is higher for AN-AM copolymers synthesized at higher polymerization temperature. The result of thermal analysis shows that the copolymers obtained at higher polymerization temperature are easier to cyclization evidenced from lower initiation temperature. The weight loss behavior changed irregularly with polymerization temperature due to irregular change of liberation heat.

SPG 막유화 및 UV 광중합법에 의해 제조된 PNIPAAm 하이드로젤 입자의 형태학에 관한 연구 (Morphological Study on PNIPAAm Hydrogel Microspheres Prepared by Using SPG Membrane Emulsification and UV Photopolymerization)

  • 이윤직;김미리;정인우
    • 접착 및 계면
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    • 제16권2호
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    • pp.76-82
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    • 2015
  • SPG 막유화법에 의해 NIPAAm, MBA 및 APS를 용해시킨 수용액을 톨루엔과 미네랄오일의 혼합용액인 연속상에 HMP, Span80과 함께 유화(W/O emulsion)시킨 후, UV광중합법에 의해 PNIPAAm 하이드로젤 입자를 제조하였다. 연속상 내 미네랄 오일의 비율이 증가할수록, PNIPAAm 하이드로젤의 입도와 입자 내 PNIPAAm의 밀도가 증가하였으며, 이에 따라서 VPTT 근처에서 온도 변화에 따른 하이드로젤의 팽윤도($V/V_o$)도 크게 변화하였다. UV 광중합 시 $20^{\circ}C$에서는 속이 꽉찬 형태의 하이드로젤이 제조되었으나 LCST보다 높은 $40^{\circ}C$의 온도에서는 공동입자에서와 같이 하이드로젤의 외벽이 두껍게 형성되었다. 가교제인 MBA의 함량이 증가함에 따라서 가교도 및 입자 내 PNIPAAm의 밀도도 함께 증가하였다.

Regioselective Succinylation and Gelation Behavior of Glycol Chitosan

  • Jeong, Keun-Soo;Lee, Won-Bum;Cha, Ju-Eun;Park, Chong-Rae;Cho, Yong-Woo;Kwon, Ick-Chan
    • Macromolecular Research
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    • 제16권1호
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    • pp.57-61
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    • 2008
  • Chitosan is normally acylated and subsequently conjugated with drugs for biomedical applications. This study examined the relationship between the succinylation and gelation behaviors of glycol chitosan. Glycol chitosan was acylated with succinic anhydride under a wide variety of reaction conditions, such as different molar ratios of succinic anhydride to glucosamine, different methanol content in the reaction media, and different reaction temperatures. Among these reaction parameters, the methanol content in the solvent played an important role in determining the regioseletive succinylating site. N-succinylation and N-N cross-linking occurred regardless of the reaction conditions. However, O-succinylation was observed under specific conditions, i.e. a methanol content> 0.6 (v/v) and a reaction temperature> $25^{\circ}C$. O-succinylation accelerated the N-O cross-linking of glycol chitosan, and led to gelation. The N-succinylated glycol chitosans were water-soluble, whereas the N-and O-succinylated glycol chitosans fonned a gel. These physico-chemical structural differences in the succinylated glycol chitosans would definitely influence subsequent drug-conjugation reactions and consequently the drug loading and release kinetics.

수종 나비목 해다각체병 바이러스의 다각체 단백질 특성과 그에 대한 Alkaline Proteaes의 영향 (Influence of Alkaline Protease on Polyhedral Proteins of Nuclear Polyhedrosis Viruses Isolated from Three Lepidopterous Insects)

  • 박범석;김현욱;진병래;임대중;김석권
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.211-218
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    • 1988
  • 담배거세미나방(Spodoptera litura: SI), 누에(Bombyx mori: Bm) 및 흰불나방(Hyphantria cunea : Hc)으로부터 분리된 핵다각체병 바이러스(nuclear polyhedrosis virus : NPV)의 다각체의 단백질의 특성과 그에 대한 alkaline protease의 영향을 SDS-PAGE 및 혈정학적 방법으로 분석했다. Alkaline protease를 부활화시킨 후 다가체 단백질을 SDS-PAGE한 결과, BmNPV의 경우 30kD, SINPV와 HcNPV는 31kD의 단일 major band 및 이것들의 종합체(polymer)인 57kD와 66kD의 minor band들이 관찰되었다. Alkaline protease의 부활화를 성략한 SI NPV 다각체를 알칼리 용액으로 시간 차이를 두고 처리한 후 SDS-PAGE한 결고, 알칼리 처리시간이 경과함에 따라서 alkaline protease활성에 의해 다각체 단백질이 일정한 pattern으로 저분자화됨이 뚜렷하였다. SINPV 와 BmNPV 다각체 단백질의 항체를 제조하여 SINPV, BmNPV및 HcNPV 다각체 단백질간의 혈정학적 상동성을 이중형역광산법과 Western blot으로 비교한 결과는 3종 모두에서 공통 antigenic determinants의 존재가 인정되었으며 major 다각체 단백질의 종합체 형성과 alkaline protease에 의한 분해를 확인했다.

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Injectable TGF-beta 3-conjugated hyaluronic acid hydrogel for cartilage regeneration

  • Ko, Ki Seong;Lee, Jung Seok;Park, Kyung Min;Lee, Yunki;Oh, Dong Hwan;Son, Joo Young;Kwon, Oh Hee;Eom, Min Yong;Park, Ki Dong
    • Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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    • 제2권1호
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    • pp.23-32
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    • 2015
  • Facile immobilization of growth factors in hyaluronic acid (HA) hydrogels using dual enzymes is reported in the paper. The hydrogels were formed by using horseradish peroxidase (HRP) and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and transforming growth factor-${\beta}3$ (TGF-${\beta}3$) was covalently conjugated on the hydrogels in situ using tyrosinase (Ty) without any modifications. For the preparation of hydrogels, HA was grafted with poly(ethylene glycol) (PEG), which was modified with a tyrosine. The gelation times of the HA hydrogels were ranging from 415 to 17 s and the storage moduli was dependent on the concentration of $H_2O_2$ and Ty (470-1600 Pa). A native TGF-${\beta}3$ (200 ng/mL) was readily encapsulated in the HA hydrogels and 17% of the TGF-${\beta}3$ was released over 1 month at the Ty concentration of 0.5 KU/mL, while the release was faster when 0.3 KU/mL of Ty was used for the encapsulation (27%). It can be suggested that the growth factors resident in the hydrogels for a long period of time may lead cells proliferating and differentiating, whereas the growth factors that are initially released from the hydrogels can induce the ingrowth of cells into the matrices. Therefore, the dual enzymatic methods as facile gel forming and loading of various native growth factors or therapeutic proteins could be highly promising for tissue regenerative medicines.

Butadiene Polymerization Catalyzed by Tri(aryloxo)aluminum Adduct of Cobalt Acetate

  • Park, Ji Hae;Kim, Ahreum;Jun, Sung Hae;Kwag, Gwanghoon;Park, Ka Hyun;Lee, Junseong;Lee, Bun Yeoul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권12호
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    • pp.4028-4034
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    • 2012
  • Tris(2-phenylphenoxo)aluminum ($(2-PhC_6H_4O)_3Al$) exists as a dimeric form in toluene. When toluene-insoluble anhydrous cobalt acetate is treated with tris(2-phenylphenoxo)aluminum in toluene, the toluene-soluble adduct $(2-PhC_6H_4O)_3Al{\cdot}Co(OAc)_2$ is formed. The 2-phenylphenoxo ligand in the adduct can be replaced with another aryloxo ligand to give (aryloxo)$(2-PhC_6H_4O)_2Al{\cdot}Co(OAc)_2$ (aryloxo = 2-methylphenoxo, 2-isopropylphenoxo, 4-methylphenoxo, 4-isopropylphenoxo, or 4-tert-butylphenoxo). These complexes are active for butadiene polymerization without gel formation when activated with an equivalent amount of $(2-PhC_6H_4O)AlEt_2$ for 2 h. The highest activity, 175 kg/mol-Co (turnover number, 3200) was achieved with $(2-PhC_6H_4O)_3Al{\cdot}Co(OAc)_2$ at $65^{\circ}C$ for 2 h. The microstructure of the polymer chains is mostly trans-1,4-configuration (70-75%) with the remaining being 1,2-vinyl. The cis-1,4-configuration observed by IR is minimal (1-5%). By replacing the 2-phenylpheoxo with a 4-alkylphenoxo ligand, the amount of 1,4-configuration slightly increases, resulting in increase in the endothermic melting signal at $-30{\sim}50^{\circ}C$ in the DSC curve. The molecular weights of the polymers are high ($M_n$: 300000~800000) with a fairly narrow molecular weight distribution ($M_w/M_n$, 2.0-2.7).

Poly(vinylbenzyl ammonium salt)를 이용한 Pore-filled 이온교환막의 제조 (Preparation of Pore-filled Ion-exchange Membranes using Poly(vinylbenzyl ammoninum salt))

  • 변홍식
    • 멤브레인
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    • 제11권3호
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    • pp.109-115
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    • 2001
  • Polypropylene(PP)을 지지막으로 하여 in-situ 가교결합(cross-linking)방식을 이용한 pore-filled 이온교환막을 제조하였다. 다공성 PP막의 기공에 poly(vinylbenzyl chloride)(PVBCI)과 piperazine(PIP), 또는 1,4-diaminobicyclo [2,2,2]octane(DABCO)을 dimethylforamid(DMF)에 녹인 용액을 채워서 겔화시킨 후, 남아있는 chloromethyl 그룹에 trimethylamine을 이용하여 양이온인 암모니움 site를 형성시키면 pore-filled 음이온교환막이 형성된다. 이와 같은 2단계의 제조방식으로 제조된 pore-filled 분리막은 크기의 변화가 없이 안정되며, PVBCI의 농도와 가교제의 농도로써 고분자-겔의 함량(mass gain, MG)과 가교도가 간단하게 조절되는 것을 보여주었다. 특히 아주 낮은 압력(100 kPa)에서의 높은 수투과도(7.9kg/$m^2$hr, 지지막은 PP3, 73%의 MG, 10%의 가교도, PIP 가교제사용)는 연수용 분리막으로 충분히 활용될 수 있음을 보여준다.

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실란커플링제 종류가 친수성 코팅 필름의 물성에 미치는 영향 (Effect of the Types of Silane Coupling Agents on the Properties of the Hydrophilic Coating Films)

  • 이병화;김은기;이슬;임형준;이인표
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권2호
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    • pp.163-170
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    • 2016
  • 고분자 필름의 친수성을 향상시키기 위하여 우수한 친수성을 보이는 코팅 용액을 졸-겔법으로 합성하였다. 코팅 용액은 입자 직경이 15 nm 크기의 콜로이드 실리카에 다양한 실란커플링제인 아미노실란, 에폭시실란과 아크릴실란을 각각 반응시켜 제조하였다. 콜로이드 실리카에 아미노실란을 첨가한 코팅 용액은 바로 겔화가 진행되어 코팅 용액을 제조할 수 없었다. 반면에 에폭시실란을 첨가한 코팅 용액은 실란커플링제/콜로이드 실리카의 질량분율(R값)이 0.10~0.15에서 접촉각 $10{\sim}15^{\circ}$의 우수한 친수성을 나타내었다. 또한 아크릴실란을 첨가한 코팅 용액은 R값이 0.03~0.07에서 $5{\sim}10^{\circ}$의 접촉각을 나타내어 아미노실란과 에폭시실란을 사용했을 때 보다 우수한 친수성을 나타내었다.

수용액 매체에서 젤-케스팅 공정을 이용한 세라믹 코어 제조에 관한 연구(I) : 다성분계 분산 세라믹 슬립의 젤화 거동 (Study on the Fabrication of Ceramic Core using a Gel-casting Process in Aqueous medium(I) : Gelation Behavior of Polydispered Ceramic Slip)

  • 김재원;김두현;김인수;유영수;김재철;조창용
    • 한국재료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.137-145
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    • 2001
  • 수용액 매체에서 젤케스팅을 이용하여 복잡한 형상의 세라믹스를 제조하기 위한 새로운 공정을 연구하였다 용융실리카 분말과 첨가제로서 지르콘과 코디어라이트 조성으로 혼합된 현탁액을 electrosteric 방법으로 안정화시켰다. 슬립은 다성분계 세라믹 현탁액에 단량체, 이량체 그러고 분산제를 혼합하고, 볼밀하여 준비하였다. 슬립의 유동학적 특성을 평가하기 위해 점도를 측정하였으며 , 낮은 점도를 갖는 50vo1%의 고농도 다성분계 세라믹 슬립의 제조가 가능하였다. 슬립의 점도는 고분자 분산제의 함량과 단량체 및 이량체의 혼합비에 크게 의존하였다. 성형체는 안정화시킨 슬립을 몰드에 부어 상온에서 젤화시킨 후 $25^{\circ}C$, 80~85% 상대습도 분위기 하에서 48시간동안 건조시켜 제조하였으며 건조된 성형체에는 균열이 발생하지 않았다.

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