• 제목/요약/키워드: buffer stabilization

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공침법을 통하여 합성된 코어-쉘 구조를 가지는 하이 니켈 양극 소재 안정화 (Stabilization of High Nickel Cathode Materials with Core-Shell Structure via Co-precipitation Method)

  • 김민정;홍순현;전형권;구자훈;이희상;최규석;김천중
    • 한국재료학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.216-222
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    • 2022
  • The capacity of high nickel Li(NixCoyMn1-x-y)O2 (NCM, x ≥ 0.8) cathodes is known to rapidly decline, a serious problem that needs to be solved in a timely manner. It was reported that cathode materials with the {010} plane exposed toward the outside, i.e., a radial structure, can provide facile Li+ diffusion paths and stress buffer during repeated cycles. In addition, cathodes with a core-shell composition gradient are of great interest. For example, a stable surface structure can be achieved using relatively low nickel content on the surface. In this study, precursors of the high-nickel NCM were synthesized by coprecipitation in ambient atmosphere. Then, a transition metal solution for coprecipitation was replaced with a low nickel content and the coprecipitation reaction proceeded for the desired time. The electrochemical analysis of the core-shell cathode showed a capacity retention of 94 % after 100 cycles, compared to the initial discharge capacity of 184.74 mA h/g. The rate capability test also confirmed that the core-shell cathode had enhanced kinetics during charging and discharging at 1 A/g.

일치환 Bezaldehyde 의 Semicarbazone 생성 반응에 관한 연구 (Studies on the Semicarbazone Formation of Mono substituted Benzaldehydes)

  • 김용인;김창면
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.93-105
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    • 1990
  • Semicarbazone formation of nine monosubstituted benzaldehydes was studied kinetically in 20% methanol buffer solution at 15, 25, 35, and $45^{circ}C$. The rate of p-nitrobenzaldehyde semicarbazone formation is 2.7 times as fast as that of benzaldehyde, while p-hvdroxybenzaldehyde is 3.6 times as slow as that of benzaldehyde. Activation energies for p-chlorobenzaldehyde, benzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-methoxybenzaldshyde, p-hydroxybenzaldehyde, and p-dimethylaminobenzaldehyde semicarbazone formation are calculated as 5.80, 6.19, 6.57, 7.06, 8.03, and 6.46 kcal/mol respectively. It is concluded from the effect of ionic strength that the reaction is affected by not ions but neutral molecules involving hydrogen bonding between oxygen atom of carbonyl group and hydrogen atom of acid-catalyst, and concerted attack of the necleophilic reagent, free base on carbonyl compound. Also, the effect of solvent composition is small in 20% and 50% methanol (and ethanol) aqueous solutions. The ${\rho}-{\sigma}$ plots for the rates of semicarbazone formation at pH 7.1 show a linear ${\rho}-{\sigma}$ relationship (${\rho}=0.14l$, in contrast to that at pH 2.75 and pH 5.4 corresponding to ${\rho}-{\sigma}$ correlations reparted by Jencks. The rate of semicarbazone formation at pH 5.4 show a relationship which is convex upward, resulting in a break in the curve but at pH 2.75, slight difference from a linear relationship. As a result of studying citric acid catalysis, second-order rate constants increase linearly with citric acid concentration and show a 2 times increase as the catalyst concentration is varied from 0.025 to 0.1 mol/1 at pH 2,9, but slight increase at pH 5.3. The rate-determining step is addition below pH 5 but is dehydration between pH 5 and 7. Conclusively, the rate-determining step of the reaction changes from dehydration to addition in respect to hydrogen ion activity near pH 5. The ortho: para rate ratio of the hydroxybenzaldehydes for semicarbazone formation is about 17 at $15^{\circ}C$. It is concluded that the results constitute strong evidence in favor of greater stabilization of p- than o-hydroxybenzaldehyde by substituent which donate electrons by resonance and is due to hydrogen bonding between the carbon-bound hydrogen of the-CHO group and the oxygen atom of the substituent.

Molecular Characterization of Extracellular Medium-chain-length Poly(3-hydroxyalkanoate) Depolymerase Genes from Pseudomonas alcaligenes Strains

  • Kim Do Young;Kim Hyun Chul;Kim Sun Young;Rhee Young Ha
    • Journal of Microbiology
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    • 제43권3호
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    • pp.285-294
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    • 2005
  • A bacterial strain M4-7 capable of degrading various polyesters, such as poly$(\varepsilon-caprolactone)$, poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), poly(3-hydroxyoctanoate), and poly(3-hydroxy-5-phenylvalerate), was isolated from a marine environment and identified as Pseudomonas alcaligenes. The relative molecular mass of a purified extracellular medium-chain-length poly(3-hydroxyalkanoate) (MCL-PHA) depolymerase $(PhaZ_{palM4-7})$ from P. alcaligenes M4-7 was 28.0 kDa, as determined by SDS-PAGE. The $PhaZ_{palM4-7}$ was most active in 50 mM glycine-NaOH buffer (pH 9.0) at $35^{\circ}C$. It was insensitive to dithiothreitol, sodium azide, and iodoacetamide, but susceptible to p-hydroxymercuribenzoic acid, N-bromosuccinimide, acetic anhydride, EDTA, diisopropyl fluorophosphate, phenylmethylsulfonyl fluoride, Tween 80, and Triton X-100. In this study, the genes encoding MCL-PHA depolymerase were cloned, sequenced, and characterized from a soil bacterium, P. alcaligenes LB19 (Kim et al., 2002, Biomacro-molecules 3, 291-296) as well as P. alcaligenes M4-7. The structural gene $(phaZ_{palLB19})$ of MCL-PHA depolymerase of P. alcaligenes LB19 consisted of an 837 bp open reading frame (ORF) encoding a protein of 278 amino acids with a deduced $M_r$ of 30,188 Da. However, the MCL-PHA depolymerase gene $(phaZ_{palM4-7})$ of P. alcaligenes M4-7 was composed of an 834 bp ORF encoding a protein of 277 amino acids with a deduced Mr of 30,323 Da. Amino acid sequence analyses showed that, in the two different polypeptides, a substrate-binding domain and a catalytic domain are located in the N-terminus and in the C-terminus, respectively. The $PhaZ_{palLB19}$ and the $PhaZ_{palM4-7}$ commonly share the lipase box, GISSG, in their catalytic domains, and utilize $^{111}Asn$ and $^{110}Ser$ residues, respectively, as oxyanions that play an important role in transition-state stabilization of hydrolytic reactions.

초임계 ASES 공정으로 제조된 Vitamin-C 포접복합체의 안정성 평가 (Stability Evaluation of Vitamin-C Inclusion Complexes Prepared using Supercritical ASES Process)

  • 양준모;김석윤;한지현;정인일;유종훈;임교빈
    • KSBB Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.157-163
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    • 2006
  • 본 연구에서는 초임계 ASES 공정을 이용하여 인체내 및 피부에 여러 가지로 유익한 대표적 생리활성물질인 Vitamin-C의 불안정성을 극복하기 위하여 HP-${\beta}$-CD와의 포접복합체를 제조하여 수용액상에서의 안정성을 분석하였다. X-선 회절을 이용한 Vitamin-C와 HP-${\beta}$-CD의 결정성 분석으로 초임계 ASES 공정을 통하여 포접복합체가 용이하게 형성될 수 있음을 확인하였다. HP-${\beta}$-CD가 Vitamin-C의 안정성을 향상시키는 방법으로 이용될 수 있음을 확인하였으며, $25{\pm}0.1^{\circ}C$의 온도를 유지한 pH 7.0의 50 mM 인산완충용액 상에서 순수한 Vitamin-C, 물리적인 혼합물 및 용매증발법과 초임계 ASES 공정을 이용하여 제조된 포접복합체의 Vitamin-C 겉보기 1차 분해 속도 상수는 각각 $1.45{\times}10^{-2}h^{-1},\;1.41{\times}10^{-2}h^{-1},\;1.34{\times}10^{-2}h^{-1},\;0.20{\times}10^{-2}h^{-1}$로 초임계 ASES 공정으로 제조된 포접복합체의 경우 Vitamin-C의 안정성이 매우 크게 향상되는 것을 확인하였다.

용매증발법으로 제조된 Vitamin-C 포접복합체의 안정성 (Stability of Vitamin-C Inclusion Comolexes Prepared using a Solvent Evaporation Method)

  • 양준모;이윤경;김은미;정인일;유종훈;임교빈
    • KSBB Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.151-156
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    • 2006
  • 본 연구에서는 용매증발법을 이용하여 대표적 생리활성 물질인 Vitamin-C의 불안정성을 극복하기 위하여 HP-${\beta}$-CD와의 포접복합체를 제조하고 수용액상에서의 안정성을 분석하였다. Vitamin-C와 HP-${\beta}$-CD 간의 몰비를 변화시켜 제조한 포접복합체의 안정성 시험 결과 포접 몰비는 1:1로 추정되며, 포접복합체 제조에 사용된 용매의 유전상수가 커질수록 Vitamin-C의 안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 3차 증류수를 용매로 하여 제조된 포접복합체의 경우 순수한 Vitamin-C보다 Vitamin-C의 겉보기 1차 분해속도 상수 값이 감소하는 것을 확인하였는데 이는 결과적으로 Vitamin-C의 안정성이 향상되었음을 의미한다. 따라서 HP-${\beta}$-CD와의 포접복합체 형성은 Vitamin-C의 안정성을 향상시켜 생체이용률을 향상시킬 수 있음을 확인하였으며 불안정한 여러 생리활성물질에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

가축분뇨 유래 액비 생산단계별 항생제 잔류 농도와 질소 성분 함량과의 상관성 평가 (Relationship assessment of the residual antibiotics and the amount of N component by different production stages of liquid fertilizer from livestock manure)

  • 류송희;김진욱;홍영규;김성철;이준형;정은아;김창규;윤영만;권오경
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.258-265
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    • 2023
  • 축산용 항생제는 투여된 양의 일부만이 체내에서 사용되며 나머지는 모화합물 형태나 대사체로서 분뇨를 통하여 배출된다. 이러한 분뇨는 자원화 시설로부터 퇴액비로 생산되어 농경지에 살포됨으로써 농업환경에 유입되어 2차 오염 등을 초래하고 있다. 본 연구는 국내 가축분뇨 자원화 시설의 액비 생산단계별로 6종 축산용 항생제의 잔류 농도를 비교하고 액비 성분 질소 함량과의 상관성을 평가하기 위해 수행되었다. Buffer 및 SPE를 사용한 전처리 방법은 ppb 수준에서 63.4-106.7%의 회수율을 나타냈으며, 정량한계의 범위는 0.009-0.037 ㎍/L이었다. 공동자원화 시설 생산 액비의 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격함량 N 성분 함량과의 상관성 평가를 분석한 결과 액비화 과정 중 부숙 기간이 경과함에 따라 N 성분 및 항생제 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여 주었다. 액비 원료, 중기 및 제품 중 SMZ의 평균 잔류 항생제는 40.85, 26.17, 3.54 ㎍/L이었으며 CTC의 경우 2.32에서 1.25 ㎍/L 수준으로 감소하였다. 다른 4종 항생제 역시 생산단계별로 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여주었으며 액비 규격성분 N은 생산단계별 함량이 0.21에서 0.096%로 감소하였다. 액비 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격 성분 N 함량과의 상관성 평가는 항생제 저감화 지표 설정의 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

양산시 화엄늪의 산지화 진행실태 및 예방관리 방안 (Analysis Actual Conditions of Arid Progress and Prevention Management of Hwaeom Wetland in Yangsansi)

  • 이수동;김선희;김지석
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.498-511
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    • 2012
  • 산지습지는 멸종위기야생동식물 II 급인 끈끈이주걱과 지표종인 이삭귀개, 잠자리난초, 물매화, 진퍼리새 등이 분포하여 중요성은 높으나, 자연적 또는 인위적인 과정에 의해 건조화가 빠르게 진행되고 있어 시급한 관리가 필요한 실정이다. 본 연구는 정확한 자연생태계 현황 및 건조화 진행 실태를 파악하여 습지생태계 보존대책과 건조화 관리 방안을 제시하고자 한다. 화엄늪은 경사도 $10^{\circ}$ 미만(86.1%), 해발 750~810m(87.4%)로 산지습지의 적지라고 할 수 있으나 하부에 깊이 1.6m, 폭 0.8m인 수로가 형성되어 이탄층 유실, 수위저하 등으로 인한 건조화 진행이 우려되었다. 습지보호지역 내 식생은 진퍼리새 등 습윤지성 식생이 분포하는 면적이 6.7%로 협소한 반면, 참억새, 미역줄나무 등 산림성 목본 및 건조지성 초본이 우점하여 방치시 숲생태계로의 천이가 예상된다. 건조화를 예방하고 양호한 생태계의 지속적인 보존을 위해 식생의 생태적 특성을 고려한 보존 및 관리지역 설정, 습지보호를 위해 천이에 영향을 미치는 주연부 식생 관리, 핵심지역 보호를 위한 완충지역 설정을 제안하였다. 관리에 있어서는 습지훼손 요인관리를 위하여 수계로의 과도한 지하수 유출 억제를 통한 물고임 습지 안정화와 산지습지 지표종에 대한 보호 및 관리식물 지정, 습지의 산림화를 유발 촉진할 수 있는 건조지성 수목을 관리해야 할 것이다.

흰쥐의 적출심장에서 HTK 용액의 심근보호 효과 (The Effect of the Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate (HTK) Solution on Myocardial Protection in Isolated Rat Heart)

  • 송원영;장봉현;김규태
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권8호
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    • pp.632-643
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    • 2004
  • 배경: HTK 용액은 우수한 심근보호 효과를 나타내는 것으로 알려져 왔다. HTK 용액은 비교적 낮은 농도의 칼륨으로 심정지를 유도하고, 저농도의 나트륨을 함유하며, 혈액보다 우수한 완충능을 제공하는 생물학적 완충제인 histidine을 다량 포함하는 것이 특징이다. HTK 용액의 심근보호 효과는 우수하여 1회 주입으로 상당한 시간(120분) 허혈로부터 심근을 보호한다고 보고되었다. 이 연구는 두 가지 다른 심근온도(10∼12$^{\circ}C$, 22∼24$^{\circ}C$)하에서 심근 허혈이 120분을 초과할 때 HTK 용액의 심근보호 효과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 체중 300∼340 g의 Sprague-Dawley계 흰쥐의 심장을 적출 하여 Krebs-Henseleit용액으로 100 cm $H_2O$의 압력으로 관류시켰다. 안정화 후에 심박동수, 좌심실내압, 관 관류량을 측정하였다. 상행대동맥을 통하여 HTK 용액을 1회 주입 후 적출 심장을 각기 다른 4가지 방법으로 보존하였다. 제1군(n=10)은 10∼12$^{\circ}C$의 저온에서 2시간, 제2군(n=10)은 22∼24$^{\circ}C$의 저온에서 2시간, 제3군(n=10)은 10∼12$^{\circ}C$의 저온에서 3시간, 제4군(n=10)은 22∼24$^{\circ}C$의 저온에서 3시간 보존하였다. 보존을 끝낸 후 적출 심장을 다시 관류 장치에 연결하여 재관류 후 15분, 30분, 45분에 각 각 심박동수, 좌심실내압, 관 관류량을 측정하였다. 미세구조 변화를 평가하기 위하여 심근을 생검하여 사립체 점수를 측정하였다. 결과: 심박동수는 제1군과 2군, 제1군과 3군의 비교에서 차이가 없었다. 제4군에서 재관류 후 15분에서 심박동수가 제1군에 비하여 유의하게 감소하였으나(p<0.05 by ANCOVA), 30분, 45분에서 심박동수는 회복되었고 제1군과 유의한 차이가 없었다. 좌심실내압은 제4군에서 재관류 후 15분, 30분, 45분에서 제1군에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.001 by ANCOVA). 관 관류량은 제4군에서 재관류 후 15분, 30분, 45분에서 제1군에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.001 by ANCOVA). 미세구조 변화의 평가에서 심근의 평균 사립체 점수는 제1군 1.02$\pm$0.29, 제2군 1.52$\pm$0.26, 제3군 1.56$\pm$0.45, 제4군 2.22$\pm$0.44였다. 걸론: HTK 용액은 2시간의 심근 허혈에 대하여 심근 온도에 관계없이 우수한 심근보호 효과를 나타내나, 허혈시간이 2시간을 초과하면 심근의 혈역학적 기능과 미세구조의 변화는 중등도의 저온(22∼24$^{\circ}C$)에서 유의하게 악화되었다. 이 같은 결과로 볼 때 심근 허혈시간이 2시간을 초과한다면 심근 온도를 낮추어야 할 것으로 판단된다.