• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.568-576
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 trimethoprim (TMP)의 흡착 특성을 조사하기 위해 반응표면법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 TMP 흡착에 대한 운전인자들의 영향을 조사하였다. 농도($X_1$: 50-150 mg/L), pH ($X_2$: 4-10), 온도($X_3$: 293-323 K), 흡착제 투여량($X_4$: 0.05-0.15 g)의 4가지 입력 파라미터를 가진 4-요인 Box-Behnken 실험 설계에 따라 회분식 실험을 수행하고, 얻어진 실험 결과를 다중 회귀 분석으로 2차 다항식에 맞추고 통계적 방법을 사용하여 검토하였다. 독립 변수 및 변수들 간의 교호 작용의 유의성은 ANOVA 및 t-검정 통계기법으로 평가하였으며, 통계적 결과는 TMP 농도가 다른 요인들에 비하여 가장 많은 영향을 미치는 운전인자라는 것을 보여 주었다. 흡착공정은 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식 보다 잘 부합하였다. Langmuir 등온식으로 부터 계산한 WCAC에 의한 TMP의 최대 흡착량은 293 K에서 144.9 mg/g이었다.

• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.28-36
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)을 충전한 고정층 반응기에서 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM)의 3종류의 대상가스에 대한 흡착특성을 검토하였다. 단일성분계의 경우에 파과곡선으로부터 구한 파과시간은 유입농도 및 유량이 증가할수록 감소하였으나 형상비(L/D)가 증가할수록 증가하였다. WCAC에 의한 대상가스의 흡착량은 유입농도 및 형상비가 증가할수록 증가하였으나 유량증가에 따른 흡착량은 대상가스에 따라 차이를 나타내었다. 파과시간 및 흡착량 결과에 의하면 WCAC에 대한 친화력은 벤젠이 가장 높고, 다음으로 아세톤 그리고 MM의 순서이었다. 한편, 2성분계 및 3성분계 혼합가스의 흡착 경우에 파과곡선은 WCAC와 친화력이 작은 흡착질은 친화력이 큰 흡착질로 치환되면서 roll-up 현상을 보였다. 그리고 WCAC에 의한 아세톤의 흡착은 황화합물인 MM보다 비극성인 벤젠과 혼합되어 있을 경우에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.388-394
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 자성 활성탄(MAC, magnetic activated carbon)을 이용하여 수용액 중의 2,4-디클로로페놀(2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP)을 제거하는 연구하였다. 접촉시간, MAC의 투여량, 용액의 온도, pH 및 2,4-DCP 농도를 변화시켜 MAC에 의한 2,4-DCP의 흡착특성을 조사하였다. 등온 흡착 실험결과는 Langmuir 등온 모델식에 의해 잘 설명되었으며, Langmuir 등온식으로부터 구한 최대 흡착량은 312.5 mg/g이었다. 흡착속도는 유사 2차 속도식에 의해 잘 기술되었으며, 입자 내 확산 모델 자료는 흡착 과정 동안 막 확산과 입자 내 확산이 동시에 일어나는 것을 말해 주었다. 열역학적 파라미터인 ${\Delta}H^o$와 ${\Delta}G^o$는 각각 양의 값과 음의 값을 가지므로 MAC에 의한 2,4-DCP의 흡착은 자발적이며 흡열반응으로 일어나는 것을 알 수 있었다. 흡착실험을 완료한 후 사용한 MAC는 외부에서 자석을 이용하여 쉽게 분리할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.663-669
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• 2017

활성화제로 KOH, NaOH 및 $ZnCl_2$를 사용하여 폐감귤박으로부터 활성탄을 제조하였다. 최적조건(활성화제의 침적비율 300%, 활성화 온도 : KOH의 경우 $900^{\circ}C$, NaOH의 경우 $700^{\circ}C$, $ZnCl_2$의 경우 $600^{\circ}C$, 활성화 시간 1.5 h)에서 제조한 활성탄을 각각 ACK, ACN 및 ACZ로 명명하였다. 이들 활성탄을 사용하여 회분식 반응기에서 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM) 등의 3가지 대상가스에 대한 흡착 특성을 검토하였다. 이들 활성탄에 의한 3가지 대상 가스의 흡착은 Langmuir 모델식보다는 Freundlich 모델식에 더 부합되는 것으로 나타났다. 그리고 흡착 속도실험결과는 유사 1차 속도식보다는 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 입자 내 확산 모델 결과는 흡착 과정에서 외부물질전달과 입자확산이 동시에 일어나는 것을 시사해 주었다.

• Advances in nano research
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• 제17권1호
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• pp.75-86
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• 2024

The insecticidal efficiency of orange (Citrus sinensis) peel essential oil (OP-EO) is limited because of its low stability under environmental conditions. Nanoemulsion formulations show promise in overcoming this limitation. Therefore, this study aimed to formulate and characterize the OP-EO nanoemulsion form (OP-EON) and investigate its insecticidal properties against two significant storage pests, Rhyzopertha dominica (Fabricius, 1792), and Tribolium castaneum (Herbst, 1797). The OP-EON (4:3:3:90 w/w, EO: Tween 80: Ethanol: water) was successfully created using an ultrasonic homogenizer. The major chemical components of the OP-EO were determined to be D-limonene (87.93%), myrcene (3.62%), and α-pinene (1.34%) through GC-MS analysis. The OP-EON was characterized using TEM (50-100 nm), Zeta sizer (the mean droplet particle size of 58.60 nm, the ζ-potential value of -12.6 mV, and the polydispersity index of 0.486), and FT-IR analysis. After 7 days, exposure to 500 ppm of the OP-EON resulted in 50% and 30% mortality rates in R. dominica and T. castaneum, respectively. Exposure to 1000 ppm of OP-EON resulted in 90% and 55% mortality in R. dominica and T. castaneum, respectively, after 7 days. Overall, these results clearly showed the potential to exceed the limits of the insecticidal activity of the OP-EO with its nanoemulsion form.

• 한국환경과학회지
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• 제16권9호
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• pp.1091-1098
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• 2007

Activated carbon was prepared from waste citrus peels by chemical activation with $ZnCl_2$. The optimal condition of carbonization was at $300^{\circ}C$ for 1.5 hr. Activation experiments with carbonized samples prepared at optimal carboniztion condition were carried out under various conditions such as activation temperature of 400 to $900^{\circ}C$, activation time of 0.5 to 2.0 hr, and $ZnCl_2$ ratio of 100 to 300%. In order to investigate the physical properties of the activated carbons prepared, iodine adsorptivities and specific surface areas were measured and their morphologies were observed from scanning electron microscopy. As $ZnCl_2$ ratio increased, activation yield decreased, while iodine adsorptivity and specific surface area increased. The optimal condition of activation was at 300% $ZnCl_2$ ratio and $300^{\circ}C$ for 1.5 hr, and then iodine adsorptivity and specific surface area was measured as about 862 mg/g and $756m^2/g$, respectively. SEM photography showed that the surface morphology was changed and many active pore were produced by chemical activation.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권7호
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• pp.3559-3567
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• 2016

Background: In recent years, there has been considerable research on recycling of agro-industrial waste for production of bioactive compounds. The food processing industry produces large amounts of citrus peels that may be an inexpensive source of useful agents. Objective: The present work aimed to explore the phytochemical content, antioxidant, anticancer, antiproliferation, and antigenotxic activities of lemon, grapefruit, and mandarin peels. Materials and Methods: Peels were extracted using 98% ethanol and the three crude extracts were assessed for their total polyphenol content (TPC), total flavonoid content (TFC), and antioxidant activity using DPPH (1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). Their cytotoxic and mitogenic proliferation activities were also studied in human leukemia HL-60 cells and mouse splenocytes by CCK-8 assay. In addition, genotoxic/antigenotoxic activity was explored in mouse splenocytes using chromosomal aberrations (CAs) assay. Results: Lemon peels had the highest of TPC followed by grapefruit and mandarin. In contrast, mandarin peels contained the highest of TFC followed by lemon and grapefruit peels. Among the extracts, lemon peel possessed the strongest antioxidant activity as indicated by the highest DPPH radical scavenging, the lowest effective concentration 50% ($EC_{50}=42.97{\mu}g\;extract/mL$), and the highest Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC=0.157). Mandarin peel exhibited moderate cytotoxic activity ($IC_{50}=77.8{\mu}g/mL$) against HL-60 cells, whereas grapefruit and lemon peels were ineffective anti-leukemia. Further, citrus peels possessed immunostimulation activity via augmentation of proliferation of mouse splenocytes (T-lymphocytes). Citrus extracts exerted non-cytotoxic, and antigenotoxic activities through remarkable reduction of CAs induced by cisplatin in mouse splenocytes for 24 h. Conclusions: The phytochemical constituents of the citrus peels may exert biological activities including anticancer, immunostimulation and antigenotoxic potential.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.723-730
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• 2017

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)에 의한 2,4-디클로로페놀(2,4-DCP) 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험 및 반응표면분석법(Response Surface Methodology: RSM)을 적용하였다. 2,4-DCP 흡착부터 도출된 회귀식은 반응변수의 함수로 나타낼 수 있었다. 이 모델의 적합성은 응답에 대한 실험값과 예측값 간의 상관관계에 의해 평가되었다. $R^2$ 값은 0.9921로서 높은 상관성을 가지며, 회귀 모델에 의해 대부분의 데이터 변동을 설명할 수 있었다. 독립변수 및 그 상호작용의 유의성은 분산분석(ANOVA)과 t-검정 통계 기법으로 평가하였다. 이들 결과는 사용된 모델이 응답변수를 유의미하게 잘 부합되며, 응답과 독립 변수 간의 관계를 적합하게 잘 설명한다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 2,4-DCP의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. 흡착과정에서 막확산과 입자내부확산이 동시에 일어나는 것을 흡착 메커니즘 연구로부터 확인하였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에서 2,4-DCP의 흡착 반응이 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.237-243
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• 2018

활성화제 KOH, NaOH 및 $ZnCl_2$를 사용하여 폐감귤박으로부터 제조한 활성탄인 WCK-AC, WCN-AC, WCZ-AC의 표면 화학적 특성을 검토하고, 대상가스인 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM)에 대한 흡착량과 활성탄의 비표면적, 세공부피 및 세공크기와의 상관관계를 살펴보았다. 이들 활성탄에 대한 XPS 분석결과에 의하면 graphite 및 phenolic이 C1의 주요 표면 작용기였으며, 작용기인 phenol, carbonyl 및 carboxyl의 합은 WCK-AC > WCN-AC > WCZ-AC의 순서로 증가하였다. 고정층 흡착반응기에서 3가지 대상가스에 대한 흡착실험으로부터 얻어진 파과곡선은 Yoon과 Nelson에 의해 제안된 경험식에 의해 잘 모사되었다. 작용기의 합이 큰 값을 갖는 활성탄일수록 아세톤, 벤젠 및 MM에 대한 흡착능이 더 컸다. 비표면적 및 세공부피가 크고 세공크기가 작은 활성탄일수록 흡착성능이 우수하였으며, 특히 본 연구에서 사용된 활성탄들의 흡착성능을 가장 잘 나타내는 기준은 비표면적이었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권11호
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• pp.1617-1622
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• 2006

Long-term storage of feeds or feedstuffs in high temperature and humid conditions can be difficult because of microbial contamination. Essential oil isolated from industrial waste citrus peel could be used as a preservative because it is likely to have anti-bacterial and anti-fungal activity. Our objective was to determine whether different levels (0.028, 0.056 and 0.112 g/kg) of citrus essential oil (CEO) would provide anti-microbial activity and enhance preservation of animal feed without influencing rumen fermentation. At 0.112 g/kg, CEO inhibited growth of Escherichia coli (ATCC 25922) and Salmonela enteritidis (IFO 3313). Growth of E. coli recovered after 24 h of incubation, but S. enteritidis continued to be inhibited for 72 h. Preservation of antibiotic-free diets for swine was assessed by observing anti-aflatoxin activity. Aflatoxin was detected in control feed samples on days 16 (8 ppb) and 21 (8 ppb) and in anti-fungal agent (AA) treated samples on days 16 (2 ppb) and 21 (4 ppb). However, aflatoxin was not detected in feed samples treated with CEO. Treatment with CEO and AA did not influence ruminal pH, dry matter digestibility (DMD) or organic matter digestibility (OMD) over 48 h of incubation in rumen fluid. Acetate and propionate were slightly higher with CEO treatment (p<0.05), but total concentration of volatile fatty acid (VFA) was not significantly affected by treatment. Ammonia-N concentration was slightly higher for the control treatment (p<0.05). This study showed that treating feed with CEO enhances preservation of animal feed without influencing in vitro rumen fermentation.