• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.278-287
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• 2017

본 연구에서는 2단계 촉매 분해공정 시스템을 이용하여 효과적으로 리그닌을 분해하였으며 리그닌 분해산물로 액상의 리그닌 오일, 촤, 가스가 생성되었다. 1차 촉매 분해공정에서는 MgO, CaO, Pt/C 촉매를 사용하였으며 Pt/C 촉매를 사용했을 때 가장 높은 리그닌 오일 수율(76.2 wt%) 및 가장 낮은 촤 수율(4.1 wt%)을 얻을 수 있었다. 리그닌 오일의 GC-MS/FID 분석을 통해 guaiacol, 4-ethylphenol, 4-methylguaiacol, 4-ethylguaiacol, syringol 등 18종류의 페놀화합물을 검출하였으며 Pt/C 조건에서 생산된 페놀화합물 수율이 97.8 mg/g lignin로 가장 높았다. 한편 MgO와 CaO에서 생산된 페놀화합물은 촉매에 흡착되어 상대적으로 낮은 수율을 보였다. Pt/C 조건에서 생산된 리그닌 오일을 다공성 구조를 가지는 Pd/activated carbon aerogel 촉매 하에서 추가 분해하였다. 2차 촉매 분해공정을 통해 상대적으로 선택성이 높은 4가지 페놀화합물(4-ethylguaiacol, 4-propylguaiacol, 4-ethylsyringol, 4-propylsyringol)을 0.89 - 1.82 wt% 수준으로 생산하였다.

• 대한화학회지
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• 제37권5호
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• pp.503-512
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• 1993

역상 액체 크로마토그래피를 이용하여 페놀류를 효과적으로 분리-분석하는데 기본적으로 필요한 용리거동을 조사하고, 이를 바탕으로 머무름을 예측하는데 이 연구의 목적을 두었다. 정지상으로는 monomeric $C_{18}$ 컬럼($\mu-{Bondapak}$)과 polymeric $C_{18}$ 컬럼(201TP)을 사용하여 상호 비교하였으며, 이동상으로는 메탄올-물과 아세토니트릴-물 혼합액을 사용하고, 대상물질로는 25종의 페놀류를 선택하였다. 엔탈피-엔트로피 상쇄현상을 조사하였을 때 nitrophenols의 머무름은 이동상에 관계없이 methylphenols와 chlorophenols의 머무름과는 달랐으며, 메탄올-물 이동상에서 methylphenols와 chlorophenols는 상쇄현상이 있기 때문에 그 머무름 메카니즘은 조성과 관계없이 일정하였고, 아세토니트릴-물에서는 머무름 메카니즘이 더욱 복잡함을 알았다. Monomeric $C_{18}$ 컬럼과 polymeric $C_{18}$ 컬럼에서의 페놀류의 머무름을 비교하였을 때, polymeric $C_{18}$ 컬럼에서 정지상과 시료의 소수성 상호작용이 더 큼을 알 수 있었다. 메탄올-물 및 아세토니트릴-물 계에서 이동상의 조성 및 컬럼 온도가 변화할 때 쉽게 계산할 수 있는 $\pi$와 ${\sigma}+E_s$ 파라미터를 이용하여 페놀류의 머무름을 예측할 수 있는 관계식을 구하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제18권4호
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• pp.79-85
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• 1990

Many kinds of acetosolv lignin including ricestraw and spruce lignin were pyrolyzed. and liquefied in the autoclave reactor using 50% tetralin and m-cresol solution respectively as soluble solvent and Co-Mo as catalyst. In order to promote deoxyhydrogenolysis reaction $H_2$ gas was supplied into the reactor. The ratio between lignin and the soluble solvent are lg and 10cc. The reaction conditions are $200^{\circ}-700^{\circ}C$ of reaction temperature, 10-50 atms of reaction pressure and 100-500rpm of the reactor stirrer. By the deoxyhydrogenolysis liquefaction reaction, the main chemical structures of lignin which are aryl-alkyl-${\beta}$-0-4 ether, phenylcoumaran and biphenyl etc. are easily destroyed into liqufied aromatic compounds and aliphatic compunds linked with aromatic compounds. The percent yield of monomeric phenols on the weight bvase of lignin reacted reached to 12-14% by the chemical analytic GC-MS etc.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.484-488
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• 2008

본 연구에서는 peroxidase 활성의 신속한 스크리닝을 위해 peroxidase의 활성을 정량적으로 평가할 수 있는 분석으로 agar plate와 96-well plate에서 peroxdase의 활성에 비례하여 색상감도를 측정할 수 있는 colorimetric 분석법을 개발하였다. 이 방법은 RP-HPLC 결과와 매우 비례적으로 상관적인 결과를 보였다. 이 colorimetric 분석법을 사용하여, 폐수에서 한천 고체배지에서 7회에 걸친 스크리닝으로 높은 농도의 2,4-DCP(1000 ppm)에서 생존하는 균주를 스크리닝하였고 선별된 이들 균주들은 탄소원으로 2,4-DCP 만을 대사할 수 있으며 높은 peroxidase 생산량을 보였다. 분리된 균주들 중 높은 peroxidase 활성을 가지는 2,4-DCP 분해 균주를 분리하였고 최종 분리된 균주는 염색폐수의 COD를 4시간 동안 44%에서 61%까지 제거하였다. 상기의 결과에 의해 본 연구에서 개발된 발색법이 페놀화합물 분해 균주 스크리닝법이 빠르고 쉬운 난분해성 물질인 페놀 혼합물의 분해 균주 탐색에 대하여 성공적으로 적용될 수 있기를 기대한다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권3호
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• pp.447-452
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• 2016

It is imperative to develop an effective pathway to depolymerize lignin into liquid fuel that can be used as a bioheavy oil. Lignin can be converted into liquid products either by a solvent-free thermal cracking in the absence air, or thermo-chemical degradation in the presence of suitable solvents and chemicals. Here we show that the solvent-assisted liquefaction has produced promising results in the presence of metal-based catalysts. The supercritical ethanol is an efficient liquefaction solvent, which not only provides better solubility to lignin, but also scavenges the intermediate species. The concentrated sulfuric acid hydrolysis lignin (CSAHL) was completely liquefied in the presence of solid catalysts (Ni, Pd and Ru) with no char formation. The effective deoxy-liquefaction nature associated with scEtOH with aid hydrodeoxygenation catalysts, resulted in significant reduction in oxygen-to-carbon (O/C) molar ratio up to 61%. The decrease in oxygen content and increase in carbon and hydrogen contents increased the calorific value bio-oil, with higher heating value (HHV) of $34.6MJ{\cdot}Kg^{-1}$. The overall process is energetically efficient with 129.8% energy recovery (ER) and 70.8% energy efficiency (EE). The GC-TOF/MS analysis of bio-oil shows that the bio-oil mainly consists of monomeric species such as phenols, esters, furans, alcohols, and traces of aliphatic hydrocarbons. The bio-oil produced has better flow properties, low molecular weight, and high aromaticity.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권3호
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• pp.355-363
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• 2015

본 연구에서는 초임계 에탄올 및 Ru/C 촉매를 이용하여 초본류 바이오매스 유래 아시안 리그닌을 효과적으로 분해하였으며, 분해 생성된 리그닌오일의 물리화학적 특성을 다양한 분석방법을 이용하여 조사하였다. 리그닌오일의 수율은 반응온도가 $250^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$로 상승함에 따라 89.5 wt%에서 32.1 wt%로 감소하는 경향을 보였지만 분자량 및 다분산지수는 $350^{\circ}C$ 조건에서 아시안 리그닌(3698Da, 2.68) 대비 각각 85%, 44% 감소하여 효과적인 탈중합 반응이 진행되었음을 확인할 수 있었다. 리그닌오일의 GC/MS 분석 결과 guaiacol, 4-ethylphenol, 4-methylguaiacol, syringol, and 4-methysyringol 등 단량체 수준의 페놀화합물은 반응온도가 증가할수록 24.1 mg/g of lignin ($250^{\circ}C$)에서 64.8 mg/g of lignin ($350^{\circ}C$)으로 증가하였으며, 반응기 내부에 수소가스와 촉매(Ru/C)를 첨가하였을 때 최대 76.1 mg/g of lignin 수준까지 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 리그닌오일의 원소분석 결과 반응온도가 증가함에 따라 탄소함량은 증가한 반면 산소함량은 점차 감소하였으며, 이를 통해 아시안 리그닌 탈중합 공정 중 수첨탈산소반응 및 수소첨가반응이 진행됨을 간접적으로 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권7호
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• pp.1069-1076
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• 2010

A novel laccase from Tricholoma mongolicum was purified by using a procedure that entailed ion-exchange chromatographies on DEAE-cellulose, CM-cellulose, and Q-Sepharose, and FPLC-gel filtration on Superdex 75. The purified enzyme was obtained with a specific activity of 1,480 U/mg-protein and a final yield of 15%. It was found to be a monomeric protein with a molecular mass of 66 kDa as estimated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. Its N-terminal amino acid sequence was GIGPVADLYVGNRIL, similar to some but also different to other mushroom laccases. The optimum pH and temperature for the purified enzyme were pH 2 to pH 3 and $30^{\circ}C$, respectively. It displayed a low $K_m$ toward 2,7-azinobis (3-ethylbenzothiazolone-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) and high $k_{cat}/K_m$ values. The purified laccase oxidized a wide range of lignin-related phenols, but exerted maximal activity on ABTS. It was significantly inhibited by $Hg^{2+}$ ions, and remarkably stimulated by $Cu^{2+}$ ions. It inhibited HIV-1 reverse transcriptase and proliferation of hepatoma HepG2 cells and breast cancer MCF7 cells with an $IC_{50}$ of 0.65 ${\mu}M$, 1.4 ${\mu}M$, and 4.2 ${\mu}M$, respectively, indicating that it is also an antipathogenic protein.