• 제목/요약/키워드: n-부탄

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소수성 ZSM-5 제올라이트 분리막을 이용한 n-부탄올/물 혼합물의 투과증발 (Pervaporation of n-Butanol/water Mixture through Organophilic ZSM-5 Zeolite Membrane)

  • 조문희;공창인;이용택
    • 멤브레인
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    • 제21권4호
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    • pp.336-344
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    • 2011
  • 소수성 ZSM-5 분리막을 결정성장핵의 수열합성 2차 성장법으로 다공성 스테인레스 스틸 지지체의 안쪽에 합성하였으며, 이렇게 제조한 분리막을 이용하여 n-부탄올 수용액으로부터 n-부탄올을 선택적으로 분리하였다. 공급 수용액의 농도 변화 및 운전 온도의 변화에 따른 투과증발 특성을 관찰하였다. 공급 수용액 내의 n-부탄올 농도를 각각 0.001, 0.005, 0.01 그리고 0.015 몰분율로, 운전 온도는 25C, $35^{\circ}C$ 그리고 $45^{\circ}C$로 바꾸면서 실험하였다. 운전 온도가 $45^{\circ}C$인 실험조건에서 공급측 n-부탄올의 몰분율이 0.001에서 0.015로 증가함에 따라 n-부탄올의 플럭스는 약 $2g/m^2/hr$ 에서 $27g/m^2/hr$ 로 크게 증가하였다. 이 결과로 투과물 내의 n-부탄올의 농도가 0.0016 몰분율에서 0.052 몰분율로 상당히 증가함을 알 수 있었다. 공급 농도가 0.015인 상태에서 운전 온도가 $25^{\circ}C$에서 $45^{\circ}C$로 증가함에 따라 n-부탄올의 플럭스는 약 $13g/m^2/hr$ 에서 $27g/m^2/hr$ 로 크게 증가하였으며, 투과물 내의 n-부탄올 농도도 따라서 0.045에서 0.052로 증가함을 관찰할 수 있었다.

PDMS-Zeolite 복합막을 이용한 부탄올 투과증발 (Pervaporation of Butanol from their Aqueous Solution using a PDMS-Zeolite Composite Membrane)

  • 공창인;조문희;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.816-822
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    • 2011
  • 투과증발법은 투과 측의 진공 유지에 필요한 전력만을 소비하기 때문에 에너지 저감 기술이며, 공비증류와 같이 제 3의 보조 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 환경 친화 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 Silicalite-1을 합성하고 이를 PDMS 고분자에 적절한 양을 첨가하여 PDMS-zeolite 복합막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 n-부탄올 수용액으로부터 n-부탄올을 분리하였다. 공급 수용액의 농도 변화 및 첨가한 제올라이트의 양 변화에 따른 투과증발 특성을 관찰하였다. 부탄올 농도가 매우 낮은 0.001 몰분율이 포함된 1,000 $cm^3$ 수용액을 용기로 공급하였다. 투과측의 압력을 약 0.2~0.3 torr로 유지하였다. n-부탄올의 투과플럭스는 공급된 n-부탄올의 농도가 0.015 몰분율인 실험조건에서 복합막 내의 Silicalite-1의 첨가량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가함에 따라 14.5에서 186.3 g/$m^2$/hr로 크게 증가하였다. 이는 제올라이트 입자가 지닌 미세공 구조와 강력한 소수성으로 인하여 분리막의 분자 선택성이 4.8에서 11.8로 상당히 개선되었음을 의미한다. 이러한 결과로 투과된 투과물 내의 n-부탄올의 농도가 0.07 몰분율에서 0.15 몰분율로 상당히 증가함을 알 수 있었다. 이렇게 합성된 복합막을 n-부탄올 농도가 0.015 몰분율 이하의 상당히 낮은 발효액으로부터 분리 회수하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

은이온이 담지된 메조포러스 MCM-41을 이용한 n-부탄과 1-부텐의 흡착 특성 연구 (Adsorption Characteristics of n-Butane and 1-Butene on Mesoporous MCM-41 Containing Silver Ions)

  • 강 민;이형익;윤달영;고창현;김종남;김지만
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권4호
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    • pp.393-398
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    • 2006
  • 고농도의 1-부텐을 생산하기 위하여 흡착 분리제의 개발이 필수적인데, 본 연구에서는 메조포러스 실리케이트인 MCM-41을 지지체로 하여 $AgNO_3$를 함침시켜 흡착제를 제조한 후, 1-부텐과 n-부탄의 흡착 특성을 연구하였다. 또한, 열처리 조건에 따른 $Ag^+$ 이온의 형성 비율과 1-부텐의 결합 능력을 알아보았다. MCM-41 흡착제의 경우, 13X 제올라 이트에 비하여 매우 높은 흡착량을 보여주었으며, 은이 담지되었을 때, n-부탄의 흡착량은 감소하는 반면에 1-부텐의 흡착량은 증가함으로써 1-부텐과 n-부탄의 흡착 분리에 매우 좋은 성능을 갖음을 확인할 수 있었다. 또한, 진공 분위기에서 373 K로 열처리한 Ag/MCM-41의 경우 가장 높은 1-부텐/n-부탄 흡착비를 보였으며, 특히 저압에서 매우 높은흡착비를 보여주었다.

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.

울금(Curcuma longa L.) 추출물의 산화억제 및 질소산화물 소거활성 (Evaluation of Oxidation Inhibition and Nitrogen Oxide Scavenging Activity from Curcuma longa L. Extracts)

  • 오다영;김한수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.13-22
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    • 2019
  • 울금(Curcuma longa L.)의 산화억제 및 질소산화물 소거활성 등 기능성 소재로서 활용 가능성을 검토한 결과, 프로안토시아니딘(proanthocyanidin) 함량은 $69.000{\pm}2.737mg$ catechin equivalents (CE)/g dry weight으로 확인되었으며, 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말 부탄올(n-butanol)의 3가지 용매를 사용한 추출 수율은 DW (17.11%), 70% 에탄올(15.26%), 노르말 부탄올(4.12%) 순으로 관찰되었다. 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량은 DW, 70% 에탄올 및 노르말 부탄올에서 각각 0.032, 0.512 및 2.221 mg quercetin equivalents (QE)/g의 함량으로 나타났고, 노르말 부탄올에서는 유의적인 차이를 보이며 높게 관찰되었다(p<0.05). Nitric oxide (NO) 라디칼 소거 활성은 농도 별(0.2~0.8 mg/mL) DW에서 15.64~26.20%, 70% 에탄올 10.52~20.76%, 노르말 부탄올에서 13.39~69.92%로 확인되었다. Nitrite ($NO_2$) 소거활성은 DW 및 70% 에탄올과 비교하였을 때 노르말 부탄올에서 강한 $NO_2$ 소거활성을 보였다. ${\beta}$-carotene 탈색 저해활성은 DW에서 8.81~25.93%, 70% 에탄올 1.20~20.20%, 노르말 부탄올 12.08~43.93%로 나타났다. 지질과산화 저해활성은 DW, 70% 에탄올 및 노르말 부탄올에서 각각 5.60~27.54%, 37.78~50.79% 및 41.79~46.39%로 동정되었다. 이에, 천연 항산화제 등 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

PVDF/PDMS 복합막의 제조와 투과증발을 이용한 n-부탄올/물 혼합물의 분리 (Preparation of PVDF/PDMS Composite Membrane and Separation of n-butanol/water Mixtures by Pervaporation)

  • 이용택;지기용;전은주;김노원
    • 멤브레인
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    • 제19권3호
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    • pp.212-221
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    • 2009
  • 본 연구는 PVDF/PDMS 복합막을 제조하여 부탄올을 농축을 위한 투과증발특성에 대해 알아보았다. 또한 복합막의 제조 방법에 따른 투과특성을 알아보기 위해 지지층의 PVDF 농도변화와 활성층의 경화조건에 따라 투과증발 최적막을 선정하였다. 이 막을 사용하여 공급액의 농도, 온도 및 순환 유속을 변화시켜 부탄올의 투과특성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 그 결과 공급액의 농도, 온도, 순환 유속이 증가할 경우 부탄올의 플럭스와 투과 농도가 증가함을 확인하였으며 상용막인 GKSS사의 PVDF/POMS 복합막과 비교한 결과 부탄올 투과 플럭스, 투과 농도, 선택도 등 모두 높은 값을 나타내었다.

황칠나무 추출물이 고혈압에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of the Dendropanax Mobifera Extract on Anti-Hypertensive)

  • 조용복;이장훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.708-715
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 자연적으로 유발된 고혈압 쥐의 지질 수준에서 혈압의 변화 및 안지오텐신 II, 안지오텐신 전환효소, 알도스테론 농도변화에 대한 Dendropanax morbifera 추출물의 항고혈압 효과를 확인하고자 하였다. 실험용 동물은 실험에 사용하기 위해 정상대조군, 고혈압대조군, 물 추출물, 에탄올추출물, n-헥산 분획물, 에틸아세테이트 분획물, n-부탄올 분획물, 물 분획물 투여군 등, 8개 군으로 분리하였다. 실험 결과, 혈압 및 안지오텐신 II 농도, 안지오텐신 전환효소 농도, 알도스테론 농도 수준은 고혈압 대조군보다 에틸 아세테이트 분획 투여군에서 낮았다. 혈압변화 수준은 고혈압대조군보다 에탄올추출물, 에틸아세테이트분획물, n-헥산 분획물, n-부탄올 분획물 투여군에서 감소하였음을 확인하였다. 안지오텐신 II 농도 수준은 고혈압 대조군보다 에틸아세테이트 분획물, n-헥산 분획물, n-부탄올 분획물, 에탄올 추출물 투여군에서 유의적으로 낮았다(p<0.05). 안지오텐신 전환효소 농도 수준은 고혈압대조군보다 에틸아세테이트 분획물, 에탄올추출물, n-헥산 분획물, n-부탄올 분획물 투여군에서 감소하였음을 확인하였다. 알도스테론 농도 수준은 고혈압 대조군보다 에틸아세테이트 분획물, n-부탄올 분획물에서 유의적으로 낮은 농도를 보였다(p<0.05). 또한, 물 추출물 에탄올추출물, n-헥산 분획물에서도 낮아졌다. 따라서 본 실험 대상 일부 시료들이 고혈압유발 실험동물에 높은 고혈압 억제 효과를 입증하므로, 황칠나무 추출물이 고혈압의 예방과 치료용 조성물 또는 기능성건강식품으로 유용성이 확인 되었다.

DPC와 CDEAB의 혼합마이셀화에 미치는 n-부탄올의 효과 (Effect of n-Butanol on the Mixed Micellization of DPC with CDEAB)

  • 이병환
    • 대한화학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.236-242
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    • 2004
  • 25$^{\circ}C$의 순수 물 및 n-부탄올 수용액에서 Dodecylpyridinium chloride(DPC)와 Cetyldimethylethylammonium bromide(CDEAB)의 혼합계면활성제가 나타내는 임계마이셀농도(CMC)와 반대이온결합상수(B)값을 DPC의 겉보기몰분율(${\alpha}_1$)에 따른 변화를 전도도법으로 측정하였다. 이와같이 측정한 CMC값에 비이상적 혼합마이셀화모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값(($X_i,\;{\gamma}_i,\;C_i,\;a^M_i,\;{\beta},\;and\;{\Delta}H_{mix})$들을 계산하고 분석하였다. 그리고 DPC/CDEAB 혼합계면활성제의 마이셀화에 미치는 n-부탄올의 효과를 조사하기 위하여 n-부탄올의 농도에 따른 열역학 함수값(CMC, B 및 ${\Delta}G_o\;^m$)의 변화를 측정하고 분석하였다.

TTAB/Brij 35 혼합계면활성제의 미셀화에 미치는 부탄올 이성질체들의 효과 (Effects of Butanol Isomers on the Mixed Micellization of TTAB/Brij 35 Mixed Surfactant Systems)

  • 길한내;이병환
    • 대한화학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.111-117
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    • 2008
  • 순수 물 및 부탄올 이성질체의 수용액에서 양이온 계면활성제인 trimethyltetradecylammonium bromide(TTAB)와 비이온 계면활성제인 polyoxyethylene(23) lauryl ether(Brij 35)로 이루어진 혼합계면활성제의 임계미셀농도(CMC)와 반대이온의 결합상수값(B)을 TTAB의 겉보기 몰분율(1)의 함수로서 전도도법과 표면장력계법으로 측정하였다. 이와 같이 측정한 CMC 값에 비이상적 혼합미셀화 모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값(Xi, i, Ci, aiM, 및 △Hmix)들을 계산하고 분석하였다. TTAB/Brij 35 혼합계면활성제의 미셀화에 미치는 부탄올 이성질체의 효과는 n-부탄올>iso-부탄올>tert-부탄올>물 크기순으로 나타났다.

울금(Curcuma longa L.)의 용매 별 추출물이 생리활성 및 산화억제에 미치는 영향 (Effects of the Physiological Activities and Oxidation Inhibitory Action of Turmeric (Curcuma longa L.) by Various Solvents)

  • 오다영;김한수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.622-632
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    • 2018
  • 울금(Curcuma longa L.)의 사포닌 함량과, 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말 부탄올의 3가지 용매를 사용하여 산화억제 효과를 통한 기능성 식품 소재로서의 가치를 확인한 결과, 총 사포닌 함량은 $7.506{\pm}0.349mg\;SE/g$ dry weight으로 확인되었다. 추출 수율은 DW (17.11%), 70% 에탄올(15.26%), 노르말 부탄올(4.12%)로 DW에서 가장 높게 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물에서 낮은 수율을 보였다. 항산화 활성은 농도가 높아질수록 활성이 증가되는 것으로 관찰되었다. 총 페놀 함량은 DW, 70% 에탄올, 노르말 부탄올 순으로 각각 8.57, 41.01, 119.11 mg GAE/g의 함량으로 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물에서 유의적인 차이를 보이며 높게 관찰되었다(p<0.05). DPPH 라디칼 소거활성은 DW, 70% 에탄올, 노르말 부탄올 순으로 확인되었다. ABTS 라디칼 소거활성, 환원력 및 ferric reducing antioxidant power (FRAP) 또한 DPPH 라디칼 소거활성과 비슷한 양상으로 나타났지만, ferrous ion 킬레이트 능은 노르말 부탄올(15.87~21.17%), 70% 에탄올(26.10~50.76%), DW(44.47~84.24%) 순으로 측정되었다. 이에, 울금은 산화억제 및 생리활성을 가지는 것으로 규명되었으며 기능성 식품 소재로서의 활용 가능성이 높은 것으로 사료된다.