• 제목/요약/키워드: acidic hydrogen peroxide

검색결과 40건 처리시간 0.025초

Implementation of magnetic Fe3O4@ZIF-8 nanocomposite to activate sodium percarbonate for highly effective degradation of organic compound in aqueous solution

  • Sajjadi, Saeed;Khataee, Alireza;Soltani, Reza Darvishi Cheshmeh;Bagheri, Nafiseh;Karimi, Afzal;Azar, Amirali Ebadi Fard
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
    • /
    • 제68권
    • /
    • pp.406-415
    • /
    • 2018
  • Here, as-synthesized $Fe_3O_4$ nanoparticles were incorporated into the zeolitic imidazolate framework (ZIF-8) lattice to activate sodium percarbonate (SPC) for degradation of methylene blue (MB). The reaction rate constant of $Fe_3O_4@ZIF-8/SPC$ process ($0.0632min^{-1}$) at acidic conditions (pH = 3) was more than six times that of the $Fe_3O_4/SPC$ system ($0.009min^{-1}$). Decreasing the solute concentration, along with increasing SPC concentration and $Fe_3O_4@ZIF-8$ nanocomposite (NC) dosage, favored the catalytic degradation of MB. The $Fe_3O_4@ZIF-8$ NC after fifteen consecutive treatment processes showed the excellent stability with a negligible drop in the efficiency of the system (<10%). The reaction pathway was obtained via GC-MS analysis.

Differential responses of peroxidases in sweetpotato suspension-cultured cells to cadmium treatment

  • Ju Hwan Kim;Ki Jung Nam;Kang-Lok Lee;Yun-Hee Kim
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제50권
    • /
    • pp.76-81
    • /
    • 2023
  • As cultured plant cells can grow in high oxidative stress conditions, they form an excellent system to study antioxidant mechanisms and the mass production of antioxidants. Oxidative stress is a major cause of damage in plants exposed to various types of environmental stress, including heavy metals, such as cadmium (Cd). Heavy metal accumulation can interfere with many cell functions and plant growth. To evaluate the contribution of oxidative stress to Cd-induced toxicity, cultured sweetpotato (Ipomoea batatas) cells were treated with increasing concentrations of Cd (0, 10, 25, and 50 μM) and cultured further. Cell growth was significantly inhibited by 25 and 50 μM of Cd, and the total protein content increased with 50 μM of Cd. Additionally, the activity of peroxidase (POD) and ascorbate peroxidase (APX), antioxidant enzymes that remove hydrogen peroxide (a reactive oxygen species), increased in the cells after treatment with 50 μM of Cd. The expression analysis of POD, APX, and peroxiredoxin (PRX) isolated from sweetpotato cultured cells in a previous study revealed the differential expression of POD in response to Cd. In this study, the expression levels of several acidic POD (swpa2, swpa3, and swpa4) and basal POD (swpb1, swpb2, and swpb3) genes were increased in Cd-treated cultured cells. These results indicate that Cd-mediated oxidative stress is closely linked to improved POD-mediated antioxidant defense capacity in sweetpotato suspension-cultured cells.

수중 부식산의 오존처리시 생성되는 과산화수소의 농도 변화에 대한 연구 (Formation of Hydrogen Peroxide by the Ozonation of Aqueous Humic Acid)

  • 김계월;이동석
    • 분석과학
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.659-665
    • /
    • 2000
  • Ozone/high pH, Ozone/$H_2O_2$ 공정 및 OH라디칼 scavenging 조건인 알칼리도가 존재하는 공정에서의 오존처러 후 생성되는 과산화수소의 농도와 $UV_{254}$ 감소율의 변화를 통하여 유기물의 분해 특성을 조사하였다. 부식산의 농도, 초기 pH 및 과산화수소와 알칼리도의 농도 등을 변화시키면서 생성되는 과산화수소의 농도와 $UV_{254}$ 감소율을 측정하였다. 그 결과, 수중 부식산의 오존처리시 부식산과 오존과의 반응에 의한 과산화수소의 생성과 부식산의 분해에 따른 $UV_{254}$의 감소는 서로 다를 반응경로를 거치는 것을 확인 하였다. 생성되는 과산화수소의 농도는 용존 오존분자의 안정성이 높은 산성조건에서 높게 나타났다. 반면, $UV_{254}$의 감소율은 강알칼리성 용액이나 $H_2O_2$가 투여된 경우, 즉 ${\cdot}OH$, ${\cdot}HO_2$와 같은 라디칼이 많이 형성되는 조건에서 높았다. 이러한 결과는 부식산의 오존처리 과정에서 생성되는 과산화수소의 농도가 용존 오존분자의 직접반응에 주로 의존하는 반면, $UV_{254}$의 감소율은 오존분자의 직접반응과 더불어 라디칼과의 간접반응에 영향을 받음을 나타낸다.

  • PDF

나노다공성 금 표면상에서 구조 변화에 따른 전기화학적 산소환원 촉매활성 (Structure Dependent Electrocatalysis for Electroreduction of Oxygen at Nanoporous Gold Surfaces)

  • 최수희;최경민;김종원
    • 전기화학회지
    • /
    • 제15권2호
    • /
    • pp.83-89
    • /
    • 2012
  • 전기화학적 석출에 의해 Ag-Au 합금층을 전극표면에 형성한 후 진한 질산으로 Ag만을 녹여내는 기법으로 나노다공성 금(nanoporous gold, NPG) 구조를 만들어 전기화학적 산소환원에 대한 촉매현상을 관찰하였다. 석출과정의 전구체의 농도비를 달리하였을 때 나타나는 NPG 표면구조의 변화를 주사전자현미경으로 관찰하고 전기화학적 표면적을 측정하였다. 전기화학적 산소환원 촉매 효율은 NPG 표면의 구조에 따라 달라졌는데, Ag/Au 비율이 2.0에 해당하는 NPG 구조에서 가장 우수한 촉매 현상이 관찰 되었다. 표면구조의 변화에 따른 촉매 활성 변화에서 다공성 구조의 역할이 매우 큰 기여를 하는 반면 표면적의 변화는 큰 영향을 미치지 않았다. 최적 조건의 NPG 구조상의 전기화학적 산소환원 과정의 메커니즘을 회전원판전극 실험을 통해 관찰하였는데, 산성 조건에서 NPG 전극에서 전기화학적 산소환원은 과산화수소를 거쳐 물이 생성되는 2-단계 4-전자 환원 메커니즘으로 진행되었고 염기성 조건에서는 산소가 4개의 전자 전달을 통해 물로 직접적으로 환원 되었다.

Water Vapor Adsorption and Hydrogen Peroxide Decomposition on Date Pit Carbonization Products

  • Youssef, A.M.;El-Nabarawy, Th.;Ahmed, S.A. Sayed;Rashwan, W.E.
    • Carbon letters
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.227-233
    • /
    • 2005
  • Carbonization products C1, C2, C3, C4 and C5 were prepared by the carbonization of date pit in limited air, at 500, 600, 700, 800 and $1000^{\circ}C$, respectively. C1-V-600, C3-V-600, C1-V-1000 and C3-V-1000 were prepared by thermal treatment of C1 and C3 under vacuum at 600 and $1000^{\circ}C$. The textural properties were determined from nitrogen adsorption at 77 K and from carbon dioxide adsorption at 298 K. The surface pH, the FTIR spectra and the acid and base neutralization capacities of some carbons were investigated. The amounts of surface oxygen were determined by out-gassing the carbon-oxygen groups on the surface as $CO_2$ and CO. The adsorption of water vapor at 308 K on C1, C2, C3 and C4 was measured and the decomposition of $H_2O_2$ at 308 K was also investigated on C1, C2, C3, C4 and C5. The surface area and the total pore volume decreased with the rise of the carbonization temperature from 500 to $1000^{\circ}C$. The adsorption of water vapor is independent on the textural properties, while it is related to the amount of acidic carbon-oxygen groups on the surface. The catalytic activity of $H_2O_2$ decomposition does not depend on the textural properties, but directly related to the amount of basic carbon-oxygen complexes out-gassed as CO, at high temperatures.

  • PDF

Identification and Antimicrobial Activity Detection of Lactic Acid Bacteria Isolated from Corn Stover Silage

  • Li, Dongxia;Ni, Kuikui;Pang, Huili;Wang, Yanping;Cai, Yimin;Jin, Qingsheng
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제28권5호
    • /
    • pp.620-631
    • /
    • 2015
  • A total of 59 lactic acid bacteria (LAB) strains were isolated from corn stover silage. According to phenotypic and chemotaxonomic characteristics, 16S ribosomal DNA (rDNA) sequences and recA gene polymerase chain reaction amplification, these LAB isolates were identified as five species: Lactobacillus (L.) plantarum subsp. plantarum, Pediococcus pentosaceus, Enterococcus mundtii, Weissella cibaria and Leuconostoc pseudomesenteroides, respectively. Those strains were also screened for antimicrobial activity using a dual-culture agar plate assay. Based on excluding the effects of organic acids and hydrogen peroxide, two L. plantarum subsp. plantarum strains ZZU 203 and 204, which strongly inhibited Salmonella enterica ATCC $43971^T$, Micrococcus luteus ATCC $4698^T$ and Escherichia coli ATCC $11775^T$ were selected for further research on sensitivity of the antimicrobial substance to heat, pH and protease. Cell-free culture supernatants of the two strains exhibited strong heat stability (60 min at $100^{\circ}C$), but the antimicrobial activity was eliminated after treatment at $121^{\circ}C$ for 15 min. The antimicrobial substance remained active under acidic condition (pH 2.0 to 6.0), but became inactive under neutral and alkaline condition (pH 7.0 to 9.0). In addition, the antimicrobial activities of these two strains decreased remarkably after digestion by protease K. These results preliminarily suggest that the desirable antimicrobial activity of strains ZZU 203 and 204 is the result of the production of a bacteriocin-like substance, and these two strains with antimicrobial activity could be used as silage additives to inhibit proliferation of unwanted microorganism during ensiling and preserve nutrients of silage. The nature of the antimicrobial substances is being investigated in our laboratory.

방아 추출물의 항산화 효과 (Antioxidative Activity of Extract from Bangah Herb)

  • 지옥화;양차범
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제28권6호
    • /
    • pp.1157-1163
    • /
    • 1996
  • 방아의 ether추출물을 중성, 페놀성, 산성 및 염기성 획분으로 분획한 다음 그들의 항산화 활성을 수소 공여능, 과산화물가, TBA가 및 흰쥐 간 microsome을 이용한 비효소적 지질 과산화 억제 활성 등으로 측정하고, 항산화 활성이 비교적 높게 나타나는 페놀성 획분과 중성 획분을 다시 소획분으로 분획한 다음 그중에서 항산화 활성이 강한 소획분성분을 GC/MS 및 NMR로 분석, 동정하였다. 페놀성 획분은 DPPH에 의한 수소 공여능, POV, TBA가 및 흰쥐 간 microsome의 지질 과산화 억제 활성 등 모두에서 높게 나타났으며, 중성 획분은 흰쥐 간 microsome의 지질 과산화 억제 활성에서 높게 나타났다. 페놀성 획분을 소획분으로 분획하였을 때 소획분 P-1, P-2 및 P-3에서 항산화 활성이 강하였으며, 특히 P-2는 합성 항산화제인 BHT나 천연 항산화물질로 알려져 있는 caffeic acid보다도 강하였다. 소획분 P-2를 TMS 유도체로 만들어 GC로 분석하였을 때 major peak 성분인 Peak I, II, III 및 IV 모두 TMS m/z 73를 base peak로 가지고 있어 4개의 peak 모두 -OH, -COOH기를 가지고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 중성 획분의 소획분 중에는 N-2에서 강한 활성을 나타내었고 소획분 N-2의 주성분을GC/MS 및 NMR로 분석 한 결과 estragole로 확인되었다. Estragole의 흰쥐 간 microsome의 지질 과산화 50% 억제 농도는 $20{\sim}50\;{\mu}g/ml$로서 BHT보다는 약하였으니 caffeic acid, gallic acid와는 비슷한 수준의 항산화 활성을 나타내었다.

  • PDF

과산화수소 자극으로 활성화된 C6 성상교세포에 대한 맥문동추출물의 조절 효능 연구 (A Study on the Effect of Liriopis tuber water extract on Hydrogen Peroxide-stimulated C6 Astrocyte Cells)

  • 박기호;강석용;정효원;박용기
    • 대한본초학회지
    • /
    • 제35권4호
    • /
    • pp.9-16
    • /
    • 2020
  • Objective : To identify the effects of the water extract of Liriope platyphylla tuber (Liriopis tuber, LT) on the activation of astocytes, we investigated the regulatory effects of LT extract on H2O2-induced oxidative damage in C6 rat astrocytes. Methods : LT extract was extracted with boiling water. C6 cell line were treated with LT extract at 1, 2, and 3 mg/㎖ or without for 30 min and then stimulated with H2O2 at 5 ㎛ for 24 hr. The cell viability was measured by MTT assay. The expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP), signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), phospho-STAT3 (pSTAT3), cyclooxygenase (COX-2), Nuclear factor-κB (NF-κB), superoxide dismutase 2 (SOD2), heme oxygenase-1 (HO-1), catalase, Akt, phospho-Akt (p-Akt) phosphoinositide 3-kinases (PI3K), and protein kinase C alpha (PKCα) proteins were determined by Western blot, respectively. GFAP expression was also observed with immunocytochemistry under a fluorescence microscope. Results : LT extract induced cell proliferation in H2O2-stimulated C6 cells. LT extract significantly inhibited the expression of GFAP, NF-κB and COX-2 and increased the expression of HO-1 and the phosphorylation of STAT3 in H2O2-stimulated C6 cells. LT extract also significantly increased the phosphorylation of Akt and decreased the expression of PKCα in a dose-dependent manner in H2O2-stimulated C6 cells. Conclusions : LT extract can regulate H2O2-induced activation of astrocytes through inhibiting the expression of NF-κB, COX-2 and regulating Akt / HO-1, STAT3 or PKCα signaling pathway.

Zerovalent Iron에 의해 유도되는 제초제 Dicamba의 산화적 분해 (Oxidative Degradation of the Herbicide Dicamba Induced by Zerovalent Iron)

  • 이경환;김태화;김장억
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.86-91
    • /
    • 2008
  • 물에 대한 용해도가 높아 수질오염을 시킬 가능성이 있는 제초제 dicamba를 분해시키기 위하여 zerovalent iron 및 Fenton reagent를 처리하여 분해되는 정도와 분해산물을 동정하였다. ZVI에 의한 dicamba의 분해 반응속도는 pH 3.0이 pH 5.0 조건보다 빠르게 진행되었으며 처리된 ZVI의 양이 0.05%에서 1.0%(w/v)로 증가됨에 따라 분해율이 증가되어 반응 3시간 이내에 90% 이상이 분해되었다. 그러나 ZVI의 처리량이 증가됨에 따라 반응후 용액의 pH 상승으로 인하여 dicamba의 분해효율은 증가되지 않았다. ZVI 처리에 의해 생성된 dicamba의 분해 산물을 diazomethane 유도체화 과정을 거쳐 GC-MS로 분석한 결과 dicamba 구조내의 잔기가 없는 부분에 hydroxylation된 형태인 4-hydroxy dicamba 혹은 5-hydroxy dicamba, 4,5-dihydroxy dicamba 그리고 dicamba 구조내의 carboxyl기가 hydroxyl기로 전환된 형태인 3,6-dichloro-2-methoxyphenol로 예상되는 compound를 확인하였다. 이러한 반응산물은 ferric sulfate를 이용한 Fenton 반응에서 조사된 dicamba의 분해 산물과 동일한 것으로 확인되었다. 그러나 ZVI에 의한 dicamba의 탈염소화 분해산물은 확인되지 않았다. 따라서 호기적 조건 하에서 ZVI 처리에 의해 유도되는 제초제 dicamba의 주된 분해 경로는 환원반응보다는 반응용액 중에 존재하는 $O_2$$Fe^0$의 산화에 의해 생성된 $Fe^{2+}$ 사이의 Fenton 반응과 같은 산화반응인 것으로 사료된다.

사과원토양(園土壤)의 광물학적특성(鑛物學的特性)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Mineralogical Characteristics of Apple Orchard Soils)

  • 이만정
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.141-152
    • /
    • 1973
  • 화강암(花崗岩), 화강섬록암(花崗閃綠岩), 섬록암(閃綠岩), Arkose 질사암(質砂岩), 및 Tertiary 혈암(頁岩)등에 유래(由來)된 사과과수원(果樹園) 11개처(個處)의 하층토(下層土)에 대(對)해서 광물(鑛物)의 풍화과정(風化過程)과 토양생성작용(土壤生成作用) 및 광물조성(鑛物組成)과의 관계(關係)를 밝히기 위(爲)하여 일(一), 이차광물(二次鑛物)에 대(對)한 광물학적(鑛物學的) 연구(硏究)를 시도(試圖)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 일차광물(一次鑛物)로서 Quartz, Changed-feldspar, Plagioclase, Alkali-feldspar 등은 거의 모든 시료(試料)에 존재(存在)하였고, 또 시료(試料)에 따라 Hornblende, Biotite, Muscovite 및 Plant opal를 가진 것도 있었으며, 그 밖에 양(量)은 적으나마 Pyroxene group, Tourmaline, Epidote, Cyanite, Magnetite, Volcanic glass 및 Zircon 등도 찾아 볼 수 있었다. 토양(土壤)의 광물학적조성(鑛物學的組成)은 모재(母材)의 특성(特性)을 어느정도(程度) 반영(反映)하고 있어서, 주(主)로 Granite, Granodiorite, Diorite, Arkose 또는 그들의 풍화생성물(風化生成物)이 서로 혼입(混入)된 것에 유래(由來)된 것으로 추정(推定)할 수 있었다. 2. 점토광물조성(粘土鑛物組成)은 팽창형(膨脹型) 또는 비팽창형(非膨脹型) ${\AA}14$광물(鑛物), Illite 및 Kaolin 광물(鑛物)이 주성분(主成分)으로 되고, 시료(試料)에 따라서는 Chlorite, Christobalite, Gibbsite와 일차광물(一次鑛物)인 Quartz 및 Feldspar를 가지고 있었으나 양적(量的)으로는 모재(母材)에 따라 차(差)가 있었다. 3. 비팽창형(非膨脹型) $14{\AA}$광물(鑛物)로는 2, 8면체(面體) Vermiculite가 주(主)이고, 그 층격자간(層格子間)에 Gibbsite 모양의 수산화(水酸化) Aluminium 층(層)을 끼워 있는 것으로 추정(推定)된다. 4. Arkose 또는 Tertiary 혈암계암석(頁岩系岩石) 풍화생성물(風化生成物)에 유래(由來)된 것은 Montmorillonite가 주성분(主成分)이 였다. 그러나 Arkose만으로 된 것은 Kaolin 광물(鑛物)과 Vermiculite가 주(主)이고, 또 산성암풍화생성물(酸性岩風化生成物)이 주(主)로 된 곳은 Kaolin 광물(鑛物)을 주성분(主成分)으로 하는 것과, Kaolin 광물(鑛物) 및 Vermiculite를 주성분(主成分)으로 하는 두 Group로 크게 나눌 수 있었다.

  • PDF