Vo, Anh Thi Hoang;Lee, Hong-shik;Kim, Sangyong;Cho, Jin Ku
청정기술
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제22권4호
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pp.250-257
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2016
As an attempt to replacing petroleum-based chemicals with bio-based ones, synthesis of furfural from biomass-derived xylose attracts much attention in recent days. Conventionally, furfural from xylose has been produced via the utilization of highly corrosive, toxic, and environmentally unfriendly mineral acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid. In this study, microwave-assisted biphasic reaction process in the presence of novel bio-based heterogeneous acid catalysts was developed for the eco-benign and effective synthesis of furfural from xylose. The microwave was irradiated for reaction acceleration and a biphasic system consisting of $H_2O$ : MIBK (1 : 2) was designed for continuous extraction of furfural into the organic phase in order to reduce the undesired side products formed by decomposition/condensation/oligomerization in the acidic aqueous phase. Moreover, sulfonated amorphous carbonaceous materials were prepared from wood powder, the most abundant lignocellulosic biomass. The prepared catalysts were characterized by FT-IR, XPS, BET, elemental analysis and they were used as bio-based heterogeneous acid catalysts for the dehydration of xylose into furfural more effectively. For further optimization, the effect of temperature, reaction time, water/organic solvent ratio, and substrate/catalyst ratio on the xylose conversion and furfural yield were investigated and 100% conversion of xylose and 74% yield of furfural was achieved within 5 h at $180^{\circ}C$. The bio-based heterogeneous acid catalysts could be used three times without any significant loss of activity. This greener protocol provides highly selective conversion of xylose to furfural as well as facile isolation of product and bio-based heterogeneous acid catalysts can alternate the environmentally-burdened mineral acids.
CRT 브라운관 패널의 연마과정에서 배출되는 폐연마슬러지로부터 석류석 등의 연마재를 회수하고, 연마성능을 평가하였다. 재활용 부석과 석류석으로 연마한 유리의 평균표면거칠기값(Ra = $0.025{\mu}m$, = $0.029{\mu}m$)은 새 연마재로 연마한 유리에서의 값(Ra = $0.039{\mu}m$, $0.031{\mu}m$)보다 작았으며 표면의 선이나 홈도 적었다. 루즈의 경우 유리 파편이 혼입되어 연마재로 재활용하기에는 적합하지 않다. 본 기술을 이용하여 폐연마슬러지에 함유된 천연연마재 광물자원인 부석과 석류석을 회수한다면 CRT 유리 연마공정에서 재활용할 수 있고, 슬러지 매립으로 발생되는 처리비용과 환경오염문제를 줄일 수 있을 것이다.
Trypsin에 대한 강한 저해물질을 생성하는 Streptomyces속 균주 AS-707을 토양으로부터 얻어 그 배양액에서 Trypsin inhibitor를 분리정제하여 저해물질의 안정성과 여러가지의 protease에 대한 저해성 여부를 검토한 결과는 다음과 같다. 배양액을 Amberlite IRC-50에 흡착 methanol추출. 2차 Amberlite IRC-50, CM-cellulosecolumn chromatography로 정제하여 active amorphous powder를 얻었는데 이 때의 비율은 26%였다. 분리정제된 물질은 trypsin 이외에 papain, $\alpha$-chymotrypsin, Azotobacter vineiandi protease와 Bacillus subtilis protease 등에 대해서도 저해작용을 나타내었으며, 안정성은 비교적 커서 10$0^{\circ}C$에서 120분간 가열해도 잔존활성이 약90%였으며, pH처리에 대해서는 37$^{\circ}C$에서 처리하면 산에서 Alkali에 걸치는 대단히 넓은 pH범위 (pH 2.0~12.0)에서 안정하였으나 6$0^{\circ}C$에서 처리하면 산에서는 안정하였으나 Alkali에서는 불안정하였다.
Background: The root of Angelica gigas Nakai is used as a traditional herbal medicine in Korea for the treatment of many diseases. However, the poor water solubility of the active components in A. gigas Nakai is a major obstacle to its bioavailability. Methods and Results: This work aimed at enhancing the solubility of the active compounds of A. gigas Nakai by a chemical (using a surfactant) and physical (hot melt extrusion, HME) crosslinking method. Fourier transform infrared spectroscopy revealed multiple peaks in the case of the extrudate solids, attributable to new functional groups including carboxylic acid, alkynes, and benzene derivatives. Differential scanning calorimetry analysis showed that the extrudate soilid had a lower glass transition temperature ($T_g$) and enthalpy (${\Delta}H$) ($T_g:43^{\circ}C$, ${\Delta}H$ : < 6 J/g) as compared to the non-extrudate ($T_g:68.5^{\circ}C$, ${\Delta}H:123.2$) formulations. X-ray powder diffraction analysis revealed the amorphization of crystalline materials in the extrudate solid. In addition, enhanced solubility (53%), nanonization (403 nm), and a higher amount of extracted phenolic compounds were achieved in the extrudate solid than in the non-extrudate (solubility : 36%, nanonization : 1,499 nm) formulation. Among the different extrudates, acetic acid and span 80 mediated formulations showed superior extractions efficiency. Conclusions: HME successfully enhanced the production of amorphous nano dispersions of phenolic compound including decursin from extrudate solid formulations.
Nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders were prepared by the spray pyrolysis process. Sucrose used as the organic additive enabled the formation of nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders. The powders prepared from the spray solution without sucrose had a spherical shape, dense structure and micron size before and after calcination. However, the precursor powders prepared from the spray solution with sucrose had a large size, and hollow and porous morphology. The precursor powders had an amorphous crystal structure because of the short residence time of the powders inside the hot wall reactor. The complete decomposition of sucrose did not occur inside the hot wall reactor. Therefore, the precursor powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a carbon content of 39.2wt.%. The powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a slightly aggregated structure of nano-sized primary powders of $BaNd_2Ti_5O_{14}$ crystalline phase after calcination at $1000^{\circ}C$. The calcined powders turned into nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders after milling. The mean size of the $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders was 125 nm.
공기흡입형 추진기관의 가스발생기에 사용하기 위한 연료과농(Fuel-rich) 고체 추진제의 특성에 대한 연구를 수행하였다. 일반적인 고체 추진제는 평균 60%이상의 산화제를 포함하는 데, 연료과농 고체 추진제를 개발히기 위해 산화제 함량을 30%내외로 낮추고 매우 높은 부피당 열량을 가지는 비정질 붕소를 입자화(Bead)하여 금속연료 함량을 증가시켜 고체 추진제의 제조 공정성 및 연소속도 특성을 확인하였다. 과립화붕소의 입도가 작을수록 추진제 제조 공정에서 초기 점도가 높아지고, 입도가 클수록 연소속도 및 압력지수가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
비이송식DC 플라즈마 토치를 제작하고 이를 이용하여 질화규소 분말을 제조하였다. Ar 가스를 사용하여 플라즈마를 발생시켯으며, 발생된 플라즈마 flame으로 반응가스 및 reactive quenching 가스를 도입하였다. 토치의 하단부에 2개의 slit를 장착하여 가스의 도입 위치를 변화시킬 수 있게 하였다. $SiCl_4와 NH_3$를 출발원료로 하여 질화규소 분말을 제조하였다. 얻어진 분말은 무정형이었으며, 반응부산물을 제거하고 $1420^{\circ}C$에서 질소 분위기하에서 가열함으로써 결정화된 질화규소 분말을 얻었다. XPD pattern 및 IR 스펙트럼으로부터 질화규소 분말을 확인하였고, TEM을 사용하여 전후의 형상을 관찰하였다.
Duy-Thuc Nguyen;Min-Hwan Kim;Min-Jun Baek;Nae-Won Kang;Dae-Duk Kim
Journal of Ginseng Research
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제48권4호
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pp.417-424
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2024
Background: This research main objective was to evaluate a proliposomes (PLs) formulation for the enhancement of oral bioavailability of ginsenosides, using ginsenoside Rg3 (Rg3) as a marker. Methods: A novel PLs formulation was prepared using a modified evaporation-on-matrix method. Soy phosphatidylcholine, Rg3-enriched extract, poloxamer 188 (Lutrol® F 68) and sorbitol were mixed and dissolved using a aqueous ethanolic solution, followed by the removal of ethanol and lyophilization. The characterization of Rg3-PLs formulations was performed by powder X-ray diffractometry (PXRD), transmission electron microscopy (TEM) and in vitro release. The enhancement of oral bioavailability was investigated and analyzed by noncompartmental parameters after oral administration of the formulations. Results: PXRD of Rg3-PLs indicated that Rg3 was transformed from crystalline into its amorphous form during the preparation process. The Rg3-encapsulated liposomes with vesicular-shaped morphology were generated after the reconstitution by gentle hand-shaking in water; they had a mean diameter of approximately 350 nm, a negative zeta potential (- 28.6 mV) and a high entrapment efficiency (97.3%). The results of the in vitro release study exhibited that significantly more amount of Rg3 was released from the PLs formulation in comparison with that from the suspension of Rg3-enriched extract (control group). The pharmacokinetic parameters after oral administration of PLs formulation in rats showed an approximately 11.8-fold increase in the bioavailability of Rg3, compared to that of the control group. Conclusion: The developed PLs formulation could be a favorable delivery system to improve the oral bioavailability of ginsenosides, including Rg3.
본 연구에서는 W-IPA(peroxo-polytungstic acid)를 출발 물질로 하는 졸 용액을 ITO(indium tin oxide)가 입혀진 유리판 위에 침적 도포(dip-coating) 방법으로 침적시키고, 이것을 겔화시킨 후에 열처리하여 전기 발색 소자 (electrochromic device, ECD)의 텅스텐 산화물 박막 전극을 만들어 이의 전기화학적인 특성을 고찰하였다. 가장 좋은 전기 화학적 특성을 나타내는 조건은 $2g/10mL(W-IPA/H_2O)$졸 용액에 15회 침적 도포하여 $230{\sim}240^{\circ}C$의 온도로 최종 열처리 한 텅스텐 산화물 박막 전극이었으며, 침적 횟수의 증가에 따라 산화 텅스텐 박막의 두께는 비례하여 증가하였고, 5회 침적 도포 이후에는 1회 침적 도포시 약 $60{\AA}$ 두께로 막이 생성됨을 알 수 있었다. 졸-겔법으로 제조된 텅스텐 산화물 박막 전극은 X-선 회절 분석에 의하여 비정질 구조, 주사 전자 현미경에 의하여 박막 표면은 균일한 것으로 조사되었다. 다중 순환 전류-전위 주사법에 의하여 작성된 전류-전위 곡선에 의하면 순환 횟수가 수백회 이상임에도 불구하고 소 발색은 뚜렷하게 나타났으나, 더욱 많은 순환 횟수에서는 전해질인 황산 수용액 중에서 텅스텐 산화물 박막의 박리 현상이 일어나 소 발색의 전류 밀도는 차츰 감소하였다. 전위 주사 속도를 변화시키면서 순환 전류-전위 주사법에 의하여 작성된 전류-전위 곡선으로부터 구한 전기화학적 특성 값을 이용하여 반응에 참여하는 수소 이온의 확산 계수를 구할 수 있었다.
본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 GRSS(Gel-Route Slabilization/Solidifcation)개념을 이용한 전처 리법을 제안하였다. Sodium silicate와 H3p04로 구성된 물질계에서는 SiO$_2$에 의해 형성되는 반응모듈 내에서 휘발성 핵종은 열적으로 안정한 화합물로 전환된다. 얻어진 생성물은 붕규산 유리매질과의 반응을 통하여 Li는 Li$_{3}$PO$\_4$ 형태로 유지되며 Cs 및 Sr은 유리매질내에 포용될 수 있다. 또한 sodium silicate, H$_{3}$PO$_4$ 및 ZrCl$_4$로 이루어진 물질계를 이용하여 내구성이 우수한 WZP 세라믹 고화매질을 합성하였다. $700^{circ}C$이상에서 NZP구조가 형성되며, Cs가 Li보다 우선하여 NZP구조를 형성하였다. 이상의 결과로부터, GRSS를 이용한 폐용융염의 전처리는 단순한 공정과 열적 안정성을 통하여 검증된 고화매질로 고형화가 가능토록하는 유효한 접근법이라 할 수 있으며, 수화학적 안정성의 검증을 통하여 ANL의 제올라이트를 이용한 고화법에 대한 대안이 될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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