• 제목/요약/키워드: chemical pretreatment

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EFFECTS OF CHEMICAL TREATMENTS OF BARLEY STRAW ON LEACHING, AND DIGESTIBILITY BY RUMEN FLUID AND CELLULOLYTIC BACTERIA

  • Kudo, H.;Cheng, K.J.;Rode, L.M.;Abdullah, N.;Ho, Y.W.;Hussain, H.Y.;Jalaludin, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제7권3호
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    • pp.389-396
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    • 1994
  • Effects of chemical treatments on in sacco and in vitro digestibility of barley straw by rumen fluid and pure cultures of cellulolytic bacteria were studied to evaluate the pretreatment and to improve the poor quality feed. Chemicals were applied by dissolving them in water equivalent to 40% of the weight of the straw (dry matter basis). Pretreatment with 5% NaOH yielded the largest increase in sacco digestion followed by pretreatment with 2% $(NH_4)_2SO_3$, 2.6% $NH_4OH$, 1.6% $NaHSO_3$ and untreated straw (control). In sacco dry matter digestibility of straw treated with NaOH and $(NH_4)_2SO_3$ continued to increase as the concentration of chemical increased (1 to 7.5%), as it was the in vitro dry matter loss by leaching. Treatment of barley straw with 5% NaOH enhanced significantly (p < 0.01) in vitro digestibility by rumen fluid, Fibrobacter suceinogenes and Ruminococcus albus though the fermentation products by cellulolytic bacteria were low, whereas the treatment with 5% $(NH_4)_2SO_3$ inhibited in vitro digestibility by F. succinogenes and R. albus together with lower fermentation products. Dry matter loss by leaching and bacterial digestion from barley straw treated with NaOH and $(NH_4)_2SO_3$ suggested the effect of pretreatment with these chemicals were based on leaching, and the cellulolytic bacteria had little to do with digestion.

이산화탄소 광물고정화 효율 증진을 위한 사문석의 전처리 방법의 비교 (Comparison of Pretreatment Method for the Enhancement of CO2 Mineralogied Sequestration using by Serpentine)

  • 장나형;박성권;심현민;김형택
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.24-28
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    • 2010
  • 이산화탄소의 광물고정화는 자연계의 풍화 작용을 모사한 것으로 매우 안정한 반응이지만 반응 속도가 매우 느리다. 이러한 반응 속도 증가를 위하여 광물의 전처리가 필요하다. 본 연구에서는 이산화탄소 광물고정화 속도 증가를 위한 두 가지의 전처리 방법을 소개하고 고정화 효율 증가를 확인하였다. 열적전처리는 $630^{\circ}C$에서 행해지는데, 이는 이산화탄소가 고정화되는 것을 방해하는 사문석 분자 내의 -OH기의 제거한다. FT-IR 피크를 통해 -OH기가 제거되는 것을 확인할 수 있다. 화학적전처리는 사문석 내의 주요 광물고정화 성분인 마그네슘 성분을 $75^{\circ}C$의 추출 온도에서 황산을 이용하여 추출해내는 것이다. 황산의 수소이온이 사문석 내의 결합을 약화시켜 마그네슘이 추출되도록 한다. 이는 ICP-AES와 XRF를 통하여 추출량을 확인하였다. 전처리가 끝난 사문석을 이용하여 이산화탄소 광물고정화 반응을 진행시 열적전처리의 경우 43%의 이산화탄소 고정화 효율을 나타내는데, 전처리를 하지 않았을 때 27%의 효율에 비하여 증가하였음을 확인하였다. 하지만 이 경우 많은 에너지가 소비된다는 단점이 있다. 화학적 전처리의 경우 열적전처리에 비해 45 atm, $25^{\circ}C$라는 비교적 온화한 조건에서 진행되는데, 이산화탄소 고정화 효율도 전처리 전인 24%에서 42%까지 상승하는 것을 확인할 수 있다.

탈지미세조류의 무효소 당화를 위한 마이크로파 전처리 조건 최적화 (Optimization of Microwave-Assisted Pretreatment Conditions for Enzyme-free Hydrolysis of Lipid Extracted Microalgae)

  • 정현진;민보라;김승기;조재민;김진우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.229-239
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 탈지미세조류(LEA) 세포벽 분해를 통한 바이오당 생산에 있어 당화효소 사용없이 마이크로파 전처리만을 이용하여 글루코오스와 자일로오스를 생산하는 것이다. LEA의 주성분인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 무효소 당화를 위해 산 가수분해 기반의 마이크로파 전처리 조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 마이크로파를 이용한 무효소 당화 공정의 주요 변수는 마이크로파 출력(198~702 W), 전처리 시간(39~241 sec)와 황산 농도(0~0.1 mol)로 최적 조건 예측을 위해 중심합성계획법을 이용하여 2차 회귀함수를 도출하였다. 마이크로파 출력과 전처리 시간이 LEA로부터 육탄당(C6)과 오탄당(C5) 생산에 유의한 영향을 주는 변수이며 증가에 따라 육탄당과 오탄당 당화율이 증가하는 경향을 확인하였다. 육탄당과 오탄당 당화율 최대화를 위한 산 가수분해를 적용한 마이크로파 전처리 최적 조건은 마이크로파 출력 700 W, 전처리 시간 185.7 sec와 황산 0.48 mol으로 육탄당 당화율 92.7%와 오탄당 당화율 74.5%가 예측되었으며 확인 실험을 통해 육탄당 당화율 94.2%와 오탄당 당화율 70.8%가 확인되어 예측의 유효성을 확인할 수 있었다. 이는 LEA의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 당화를 위해 산 가수분해 적용 마이크로파 전처리만을 이용한 무효소 당화 공정 적용과 $100^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도와 짧은 전처리 시간 적용을 가능하여 기존 전처리 대비 효과적인 공정 임을 입증했다.

마이크로웨이브 플라즈마 화학기상증착법에 의한 탄소나노튜브의 성장특성 (Growth of Carbon Nanotubes by Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)

  • 최성헌;이재형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.501-506
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    • 2006
  • Carbon nanotubes (CNTs) were grown with a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MPECVD) method, which has been regarded as one of the most promising candidates for the synthesis of CNTs due to the vertical alignment, the low temperature and the large area growth. MPECVD used methane ($CH_4$) and hydrogen ($H_2$) gas for the growth of CNTs. 10 nm thick Ni catalytic layer were deposited on the Ti coated Si substrate by RF magnetron sputtering method. In this work, the pretreatment was that the Ni catalytic layer in different microwave power (600, 700, and 800 W). After that, CNTs deposited on different pressures (8, 12, 16, and 24 Torr) and grown same microwave power (800 W). SEM (Scanning electron microscopy) images showed Ni catalytic layer diameter and density variations were dependent with their pretreatment conditions. Raman spectroscopy of CNTs shows that $I_D/I_G$ ratios and G-peak positions vary with pretreatment conditions.

박테리아 셀룰로오스의 생산 및 개질 (Production of Bacterial Cellulose and Its Modification)

  • 민두식;조남석;최태호
    • 펄프종이기술
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    • 제29권3호
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    • pp.26-33
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    • 1997
  • The bacterial celluloses are very different in its physical, chemical and morphological structures compared to wood cellulose. These fibers have many unique properties that are potentially and commercially beneficial. This study was aimed to elucidate the production of bacterial celluloses and to improve their physical properties by chemical pretreatment. Bacterial celluloses produced by static culture had gel-like pellicle structure. The pellicle thickness was increased with the increasing time, and its layer was about 1.8cm after one-month incubation. The pellicles extruded from the cells of Acetobacter had a non-crystalline structure during initial growing stages, gradually getting crystaliyzed with the incubation time elapse, and eventually fumed to the cellulose I crystals. Young's modulus of bacterial cellulose sheet was increased with increasing NaOH concentration, and resulted in the highest at 5% NaOH concentration. Similar results with NaClO3 pretreatment can be observed. Too concentrated alkali solutions induced the destruction of cellulose fibrils and changed the mechanical properties of the sheets. These alkaline pretreatment have removed non-cellulosic components(NCC) from the bacterial cellulose, and enhanced inter-abrillar bonding by direct close contact among cellulosic fibrils.

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Effects of Thermal Pretreatment Temperature on the Solubilization Characteristics of Dairy Manure for Dry Anaerobic Digestion

  • Ahn, Heekwon;Lee, Seunghun;Kim, Eunjong;Lee, Jaehee;Sung, Yongjoo
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.127-132
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    • 2014
  • The effect of thermal pretreatment conditions on hydrolysis characteristics of dairy manure and sawdust mixtures has been evaluated. Thermal pretreatment temperature varied between 35 and $120^{\circ}C$ and the period of the treatment changed between 30 and 1440min (24h). As thermal pretreatment temperature and duration increased, organic material solublization rates were improved. Maximum solubilizations of chemical oxygen demand (SCOD), carbohydrates, and volatile fatty acids(VFAs) were observed when dairy manure treated for one day at $120^{\circ}C$. Although one day treatment duration at $120^{\circ}C$ showed the highest SCOD, soluble carbohydrates, and VFAs concentration, its hydrolysis rate was only about 12%. The results reveal that the thermal pretreatment conditions tried in this study are not enough to solubilize the organic matter contained in dairy manure and sawdust mixtures. In order to maximize hydrolysis performance, the further research needs to determine the factors influences on organic material solubilization in addition to thermal pretreatment temperature and duration.

Cu-MOCVD를 위한 TiN기판의 플라즈마 전처리 (Plasma pretreatment of the titanium nitride substrate fur metal organic chemical vapor deposition of copper)

  • 이종무;임종민;박웅
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.361-366
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    • 2001
  • TiN barrier 막 위에 metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)법으로 Cu막을 증착함에 있어 TiN막 표면을 먼저 세정처리하지 않고 바로 Cu막을 증착하려하면 Cu의 핵생성이 어렵고, 그 결과 연속된 Cu막이 형성되지 못한다. 본 연구에서는 SEM, AES, AFM 등의 분석방법을 사용하여 TiN 막 표면에 대한 플라즈마 전처리 세정이 Cu막의 핵생성에 미치는 효과에 관하여 조사하였다. Gu의 전처리 세정방법으로는 direct플라즈마 방식이 원거리 플라즈마 방식보다 훨씬 더 효과적이다. 또한 수소플라즈마 전처리 시 rf-power와 플라즈마 조사시간이 증가함에 따라 세정효과는 더 증대된다. 플라즈마 전처리가 Cu의 핵생성을 고양시키는 원리는 다음과 같다. 플라즈마 내의 수소이온이 TiN과 반응하여 $NH_3$가 됨으로서 질소 성분이 제거되어 TiN이 Ti로 환원된다. Cu는 TiN기판보다는 Ti기판상에서 핵생성이 더 잘 되므로 플라즈마 전처리는 Cu의 핵생성을 돕는 효과를 가져온다.

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폐광산폐수의 혐기성 처리를 위한 화학적 전처리 (Chemical pretreatment for anaerobic treatment of abandoned mine drainage)

  • 김은호;김형석
    • 환경위생공학
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    • 제14권3호
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    • pp.99-106
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    • 1999
  • This research was carried out to investigate chemical pretreatment using lime and limestone in treating abandoned mine drainage with anaerobic treatment. If treating lime with abandoned mine drainage, after 2day, pH was increased to 5.6, and $SO_4^{2-}$, Fe, Al, Pb and Mn were removed 5.7%, 63%, 57, 45% and 28%, respectively. It was estimated that lime dosage was 2,000mg/L for increasing to pH 7. If treating limestone with abandoned mine drainage, after 2day, pH was increased to 3.67, and $SO_4^{2-}$, Fe, Al, Pb and Mn were removed 4.7%, 26%, 22% 18% and 8%, respectively. It could be showed that limestone did slowly react with temperature increasing. If treating anaerobic limestone packing column with abandoned mine drainage, for experimental period, average pH was 4.51, and average $SO_4^{2-}$, Fe, Al, Pb and Mn were removed 4.5%, 15.3%, 20.1%, 23.7% and 5.87%, respectively. So, it would not be suitable for abandoned mine drainage. But if utilizing limestone as pretreatment process for treating abandoned mine drainage with SRB, because it did initally neutralize abandoned mine drainage, it could forward to stabilize system.

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