• 제목/요약/키워드: catalytic effect

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Pt-Sn/θ-Al2O3 촉매상에서 반응조건에 따른 n-부탄의 탈수소화 반응 (Effect of Reaction Conditions for n-Butane Dehydrogenation over Pt-Sn/θ-Al2O3 Catalyst)

  • 조경호;강성은;박정현;조준희;신채호
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.162-169
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    • 2012
  • n-부탄의 탈수소화 촉매로 Pt와 Sn을 알루미나 지지체에 담지하기 위하여 함침법을 이용하여 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. 물리적화학적 특성을 알아보기 위해 XRD, $N_2$ 흡탈착, $NH_3$-TPD, $H_2$-TPR 분석을 실시하였다. 또한 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매상에서 탈수소반응에 대한 활성에 대한 영향을 관찰하기 위해서 전처리 온도, 전처리 시간, 반응온도, 공간속도에 따른 촉매의 활성에 대한 영향과 더불어 탈수소 반응에 대한 온도 조건에 따른 반응속도의 변화를 관찰하였다. 5~55% 부탄의 전환율 변화에 따른 부텐의 선택도 합은 95% 정도로 일정하게 유지되었다. 아레니우스식을 이용하여 얻은 활성화 에너지 $82.4kJ\;mol^{-1}$이었고, 멱함수를 이용하여 얻은 n-부탄 및 수소의 반응차수는 각각 0.70과 -0.20차로 나타났다.

저진공 축전 결합형 BCl3/N2 플라즈마를 이용한 GaAs의 건식 식각 (Capacitively Coupled Dry Etching of GaAs in BCl3/N2 Discharges at Low Vacuum Pressure)

  • 김재권;박주홍;이성현;노호섭;주영우;박연현;김태진;이제원
    • 한국재료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.132-136
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    • 2009
  • This study investigates GaAs dry etching in capacitively coupled $BCl_3/N_2$ plasma at a low vacuum pressure (>100 mTorr). The applied etch process parameters were a RIE chuck power ranging from $100{\sim}200W$ on the electrodes and a $N_2$ composition ranging from $0{\sim}100%$ in $BCl_3/N_2$ plasma mixtures. After the etch process, the etch rates, RMS roughness and etch selectivity of the GaAs over a photoresist was investigated. Surface profilometry and field emission-scanning electron microscopy were used to analyze the etch characteristics of the GaAs substrate. It was found that the highest etch rate of GaAs was $0.4{\mu}m/min$ at a 20 % $N_2$ composition in $BCl_3/N_2$ (i.e., 16 sccm $BCl_3/4$ sccm $N_2$). It was also noted that the etch rate of GaAs was $0.22{\mu}m/min$ at 20 sccm $BCl_3$ (100 % $BCl_3$). Therefore, there was a clear catalytic effect of $N_2$ during the $BCl_3/N_2$ plasma etching process. The RMS roughness of GaAs after etching was very low (${\sim}3nm$) when the percentage of $N_2$ was 20 %. However, the surface roughness became rougher with higher percentages of $N_2$.

Preparation of AgCl/Ag3PO4/Diatomite Composite by Microemulsion Method for Rapid Photo-Degradation of Rhodamine B with Stability under Visible Light

  • Zhu, Hai-Tao;Ren, Qi-Fang;Jin, Zhen;Ding, Yi;Liu, Xin-Yu;Ni, Xi-Hui;Han, Meng-Li;Ma, Shi-Yu;Ye, Qing;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.383-392
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    • 2020
  • In this paper, AgCl/Ag3PO4/diatomite photocatalyst is successfully synthesized by microemulsion method and anion in situ substitution method. X-ray diffraction (XRD), photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) are used to study the structural and physicochemical characteristics of the AgCl/Ag3PO4/diatomite composite. Using rhodamine B (RhB) as a simulated pollutant, the photocatalytic activity and stability of the AgCl/Ag3PO4/diatomite composite under visible light are evaluated. In the AgCl/Ag3PO4/diatomite visible light system, RhB is nearly 100 % degraded within 15 minutes. And, after five cycles of operation, the photocatalytic activity of AgCl/Ag3PO4/diatomite remains at 95 % of the original level, much higher than that of pure Ag3PO4 (40 %). In addition, the mechanism of enhanced catalytic performance is discussed. The high photocatalytic performance of AgCl/Ag3PO4/diatomite composites can be attributed to the synergistic effect of Ag3PO4, diatomite and AgCl nanoparticles. Free radical trapping experiments are used to show that holes and oxygen are the main active species. This material can quickly react with dye molecules adsorbed on the surface of diatomite to degrade RhB dye to CO2 and H2O. Even more remarkably, AgCl/Ag3PO4/diatomite can maintain above 95 % photo-degradation activity after five cycles.

프러시안 블루 유사체의 합성 및 MnFe2O4의 자성과 흡착 특성 (Synthesis of Prussian Blue Analogue and Magnetic and Adsorption Characteristics of MnFe2O4)

  • 이혜인;강국현;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.67-74
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    • 2016
  • 프러시안 블루 유사체(Prussian Blue Analogue : PBA)는 3차원 구조와 기공을 갖는 금속-유기골격체이며, 유기 리간드의 종류에 따라 다양한 구조를 갖는다. PBA는 바이오센서, 광학, 촉매, 수소 저장 장치 등의 분야에서 주목 받고 있으며 화학적 안정성을 가진 환경 친화적인 물질이다. 또한 다양한 크기의 미세기공을 조정할 수 있어 흡착분야에서 많이 활용되고 있다. 본 연구는 수열합성법을 이용하여 금속유기골격체인 $Mn_3[Fe(CN)_6]_2$를 합성하였다. 전구체로 $K_4[Fe(CN)_6]$$MnCl_2$를 사용하였고, 합성된 물질은 소성하여 망간철산화물을 생성하였다. 실험 변수로 전구용액의 pH, 전구체의 몰농도, 반응시간을 조절하여 입자의 크기와 형태에 대한 영향을 확인하였다. 합성된 다공체는 XRD, SEM, FT-IR, UV-Vis, TG/DTA에 의해 분석하였고, 여러 염료에 대한 흡착 특성을 평가하였다.

음이온 계면활성제에서 파파인 효소의 안정도에 관한 연구 (A Study on the Stabilization of the Papain Enzyme in the Moderately Concentrated Anionic Surfactant System)

  • 김지영;김진우;김용진;이재욱;이해광;강학희
    • 대한화장품학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.93-97
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    • 2007
  • 일반적으로 음이온 계면활성제는 효소의 disulfide bond를 분해시켜 효소의 활성이 없어진다. 따라서 특정한 캡슐에 효소를 포집하여 안정도를 증대시킨다. 본 연구에서는 polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), 그리고 PEG-PPG-PEG block copolymer 등의 폴리올을 이용하여 papain 효소의 안정도를 증대시켰다. Energy dispersive spectroscopy (EDS)와 confocal laser scanning microscope (CLSM) 분석을 통하여 폴리올은 고분자층과 효소의 중간에 위치하며, 이들은 완충액으로 작용하여 효소의 안정도를 증대시키는 것으로 확인하였다. 또한, 이온 복합체를 이용하여 다층 캡슐을 제조하여 wash-off 형태의 세정제에 응용하였다. 세정제 내에서 계면활성제와 물은 효소캡슐의 표면에 분산되었으며, 캡슐의 중앙부분으로 서서히 침투되었다. 반면에 본 연구에서 사용된 sodium lauroyl sarcosinate와 polyguaternium-6는 물이 효소부분으로 침투하지 않는 것을 in vivo 시험을 통하여 확인하였다.

리툼 이차 전지용 Co3O4 및 Ni-Co3O4 복합물의 전기화학적 특성 및 표면 형상의 관계 (A Relation between the Electrochemical Behaviors and Morphology of Co3O4 and Ni-Co3O4 Composites as Anode Materials for Li Ion Secondary Batteries)

  • 강용묵;이용주;송민상;박민식;이재영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.217-228
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    • 2003
  • Li 이차 전지 음극용 활물질인 $Co_3O_4$의 초기 충방전 효율을 향상시키기 위해 chemical reduction method나 mechanical milling법을 이용하여 $Co_3O_4$에 Ni을 첨가하여 $Ni-Co_3O_4$, 복합물을 제조하였다. 그 결과 초기 충방전 효율이 약 69%에 불과한 $Co_3O_4$에 비해 mechanical milling법을 이용하여 제조된 $Ni-Co_3O_4$ 복합물은 약 79%이상의 대폭 향상된 초기 충방전 효율 특성을 나타내었다. 하지만 chemical reduction method를 이용하여 제조된 $Ni-Co_3O_4$ 복합물은 약 71%의 초기 충방전 효율 특성만을 나타내었다. SEM 분석을 통해 각 물질의 표면 형상을 관찰한 결과 mechanical milling법과 chemical reduction method를 통해 제조된 $Ni-Co_3O_4$ 복합물에서는 $Co_3O_4$ 표면에 분포된 Ni의 균일성의 차이가 존재하였다. $Co_3O_4$$Li_2O$의 분해, 형성에 의해 충방전되고 Ni이 $Li_2O$의 분해를 촉진시키는 효과를 가지고 있음을 고려할 때 이러한 균일성의 차이는 결국 Ni 과 $Co_3O_4$ 사이의 접촉면적의 차이로 이어져 $Ni-Co_3O_4$ 복합물의 초기 충방전 효율 특성이 그 제조 방법에 따라 달라지는 것으로 보인다.

귀금속촉매하에서 암모니아의 전환반응 (Ammonia Conversion in the Presence of Precious Metal Catalysts)

  • 장현태;박윤국;고용식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권4호
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    • pp.806-812
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    • 2008
  • 귀금속촉매 존재하에서 암모니아 전환반응은 배가스내의 암모니아를 처리하는데 중요한 기술이다. 과잉용액 함침법을 이용하여 $Pt-Rh/Al_2O_3$, $Pt-Rh/TiO_2$, $Pt-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd/Al_2O_3$, $Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd-Rh/TiO_2$, $Pd-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd/Ga-Al_2O_3$, $Rh/Ga-Al_2O_3$, 그리고 $Ru/Ga-Al_2O_3$의 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매는 1/4"의 반응기에 $10,000{\sim}50,000hr^{-1}$의 공간속도 조건하에서 촉매활성능 실험을 수행하였다. 암모니아의 초기농도는 2,000 ppm (나머지는 공기)으로 유지하였다. $T_{50}$는 암모니아 전환율이 50%일 때를 나타내는 온도를, $T_{90}$은 90%의 전환율일 때의 온도를 나타낸다. 알루미나를 담지체로 사용했을때의 $T_{50}$$T_{90}$은 다른 담체를 사용했을때의 $T_{50}$$T_{90}$보다 훨씬 낮았다. Pd-Rh촉매의 경우 $Al_2O_3$를 담체로 사용하였을 때 $ZrO_2$$TiO_2$보다 저온 활성이 우수하게 나타났다. 황산화물의 피독실험 결과 본 연구에서는 최종적으로 $Pt-Rh/Al_2O_3$ 촉매가 다른 촉매에 비하여 우수함을 보였다. 실험결과 Pt-Rh가 암모니아 전환공정에서 유용한 촉매라는 사실을 알 수 있다.

PEMFC용 플라즈마 개질 시스템의 수소 생산 (Hydrogen Production for PEMFC Application in Plasma Reforming System)

  • 양윤철;전영남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.1002-1007
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    • 2008
  • 이 논문의 목적은 PEMFC 작동을 위한 플라즈마 개질 시스템의 최적 조건을 연구한 것이다. 플라즈마 개질 반응기는 니켈 촉매 반응기와 동시에 사용하여 수소 생성을 증대하였다. 또한 수성가스 전환 반응기 및 선택적 산화 반응기는 연료전지의 촉매 피독에 영향을 주는 일산화탄소의 농도를 10 ppm 이하로 줄이기 위하여 제작되었다. 플라즈마 개질기에서 최대 수소생산 조건은 S/C 비 3.2, 메탄 2.0 L/min, 촉매반응기 온도는 $700{\pm}5^{\circ}C$ 그리고 입력전력 900 W이다. 이때의 합성가스의 농도는 $H_2$ 70.2%, CO 7.5%, $CO_2$ 16.2%, $CH_4$ 1.8% 이다. 수소 수율, 수소 선택도 그리고 메탄 전환율는 각각 56.8%, 38.1%, 92.2%이다. 에너지 효율과 에너지 요구량은 37.0%, 183.6 kJ/mol 이다. 추가적으로 $CO_2/CH_4$ 비 실험을 진행하였다. 또한 수성가스 전환 반응기는 플라즈마 개질 반응기의 최적조건으로 실험을 진행하였으며, 출구 농도는 $H_2$ 68.0%, CO 337 ppm, $CO_2$ 24.0%, $CH_4$ 2.2%, $C_2H_4$ 0.4%, $C_2H_6$ 4.1% 이다. 이때의 선택적 산화 반응기의 실험결과는 $H_2$ 51.9%, CO 0%, $CO_2$ 17.3%를 나타냈다.

고속 스크리닝 기법을 이용한 한약제제의 cytochrome P45O 저해능 탐색 (Screening for inhibitory effect on nine CYP isoforms by 20 herbal medications)

  • 김현미;유광현
    • 생명과학회지
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    • 제17권3호통권83호
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    • pp.334-339
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    • 2007
  • 본 연구는 우황청심원을 비롯한 상용되는 20종의 한약제제를 대상으로 9종의 시토크롬 동종효소에 대한 대사능의 저해정도를 고속 스크리닝 기법을 이용하여 탐색함으로써, 한약제제와 약물의 병용으로 인한 약물 상호작용 가능성을 평가하고자 하였다. 인체 간 마이크로좀 시료에 9종의 주요 시토크롬 약물대사효소의 지표약물과NADPH-generating system및 한약제제(500 ${\mu}g/ml$)를 첨가한 후 $37^{\circ}C$에서 15분간 반응시켜 생성된 각각의 대사물을 LC/MS/MS를 이용하여 정량하여 시토크롬 동종효소 활성의 변화를 평가하였다. 그 결과 우황청심원 현탁액 및 황련해독탕 물 추출물이 각각 CYP2B6 및 CYP2D6 효소 활성을 선택적으로 강력하게 저해하였다. 이러한 결과는 약국에서 쉽게 구입할 수 있는 한약제제들 중 일부는 인체 간 시토크롬 활성 저해능을 가지고 있고, 이들 효소에 의해 대사되는 약물과의 병용 복용시 약물상호작용 발생 가능성이 있음을 의미한다. 향후 한약제제에서 저해능을 나타내는 주된 성분을 규명하여 이 성분의 저해능과 저해 기전을 살피는 노력이 필요할 것이다.

Evaluation of in vitro anti-oxidant and anti-inflammatory activities of Korean and Chinese Lonicera caerulea

  • Lee, You-Suk;Cho, Il Je;Kim, Joo Wan;Lee, Sun-Kyoung;Ku, Sae Kwang;Lee, Hae-Jeung
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제12권6호
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    • pp.486-493
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    • 2018
  • BACKGROUND/OBJECTIVE: The honeysuckle berry (HB) contains ascorbic acid and phenolic components, especially anthocyanins, flavonoids, and low-molecular-weight phenolic acids. In order to examine the potential of HB as a hepatoprotective medicinal food, we evaluated the in vitro anti-oxidant and anti-inflammatory activities of Korean HB (HBK) and Chinese HB (HBC). MATERIALS/METHODS: Antioxidant and anti-inflammatory effects of the extracts were examined in HepG2 and RAW 264.7 cells, respectively. The anti-oxidant capacity was determined by DPPH, SOD, CAT, and ARE luciferase activities. The production of nitric oxide (NO) as an inflammatory marker was also evaluated. The Nrf2-mediated mRNA levels of heme oxygenase-1 (HO-1), NAD(P)H dehydrogenase [quinone] 1 (Nqo1), and glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (Gclc) were measured. The concentrations of HB extracts used were 3, 10, 30, 100, and $300{\mu}g/mL$. RESULTS: The radical scavenging activity of all HB extracts increased in a concentration-dependent manner (P < 0.01 or P < 0.05). SOD (P < 0.05) and CAT (P < 0.01) activities were increased by treatment with $300{\mu}g/mL$ of each HB extract, when compared to those in the control. NO production was observed in cells pretreated with 100 or $300{\mu}g/mL$ of HBC and HBK (P < 0.01). Treatment with $300{\mu}g/mL$ of HBC significantly increased Nqo1 (P < 0.01) and Gclc (P < 0.05) mRNA levels compared to those in the control. Treatment with $300{\mu}g/mL$ of HBK (P < 0.05) and HBC (P < 0.01) also significantly increased the HO-1 mRNA level compared to that in the control. CONCLUSIONS: Thus, the Korean and Chinese HBs were found to possess favorable in vitro anti-oxidant and anti-inflammatory activities. Nrf2 and its related anti-oxidant genes were associated with both anti-oxidant and anti-inflammatory activities in HB-treated cells. Further studies are needed to confirm these in vivo effects.