Photosynthetic bacteria (PSB) play an important role in water purification, and their application is beneficial for sustainable aquaculture. However, maintaining the microbial stability of PSB from subculturing to preservation is a challenging task. Since improvement in the microbial stability of PSB is a crucial parameter, optimized conditions for cell immobilization and lyophilization were investigated. In PSB immobilization, 0.1-M CaCl2 was found to be the most effective divalent metal ion solution in terms of cost-effectiveness, resulting in beads with a 4-mm diameter and high loading (1.91×109 CFU/mL) of viable cells. Maintenance of cell viability, external appearance, and color of PSB beads was best in 3.5% NaCl during storage. In lyophilization, the addition of skim milk (9%) and dextrose (2%) as cryoprotective additives allowed the highest cell viability. Over an 18-week shrimp breeding period, when optimally manufactured beads and lyophilized powder of PSB were applied to shrimp aquaculture water, NH4+, NO3-, and NO2- were more effectively removed by 55%, 100%, and 100%, respectively, compared to controls. Thus, microbial stability of PSB through optimized cell immobilization and lyophilization was successfully enhanced, enabling a wide application.
Documented quality control plays a vital role I the production of technical “Depth filter” sheets used in industries such as Beverage and pharmaceutical. Depth filter sheets which can be up to several millimeters thick are stacker in plate and frame filter systems. They are the core of stainless steel filter systems which can be up to several meters high. FT-NIR Spectroscopy has many potential applications in the whole production line of filter sheets. Raw materials such as different types of cellulose pads, white powdery fillers (e.g. Kieelgur, Perlite) or liquid chemicals such as wet-strength agents we, with the help of NIR, easy to identify. NIR can also determine physical parameters such as particle size, essential for the filtration behavior. FT-NIR can be used for the quality parameters of the final product. Moisture and permeability can be determined, and with the help of the speed of this NIR method it is possible to correct possible faults quickly in the production process. Waste production can be minimized which is good for both the product profitability and the environment. Further tests have shown that it is also possible to use NIR on-line in the production area, to check the concentrations and the homogeneity of the paper suspension consisting of cellulose fibres, fillers and additives.
There are increasing public concerns that the disposal of most synthetic carbon-based plastics is a great threat to the environment. These have led to intensive research and development of degradable plastics, such as biodegradable plastics, photodegradable plastics, and multi-degradable plastics. Although these degradable plastics may not completely replace common synthetic plastics, these minimize environmental impacts caused by non degradable plastics. Photodegradable plastics are synthetic polymers into which have been incorporated copolymers or light-sensitive additives to weaken the structural bonds in polymer chains when exposed to UV radiation. A better understanding of photodegradable plastics, which also play an important role in the degradation of multi-degradable plastics, will expand the usage of degradable plastics. The aim of present article is to review the formation, degradation mechanism and properties of photodegradable plastics.
Lithium-ion batteries (LIBs) are powerful energy storage devices with several advantages, including high energy density, large voltage window, high cycling stability, and eco-friendliness. However, demand for ultrafast charge/discharge performance is increasing, and many improvements are needed in the electrode which contains the carbon-based active material. Among LIB electrode components, the conductive additive plays an important role, connecting the active materials and enhancing charge transfer within the electrode. This impacts electrical and ionic conductivity, electrical resistance, and the density of the electrode. Therefore, to increase ultrafast cycling performance by enhancing the electrical conductivity and density of the electrode, we complexed Ketjen black and graphene and applied conductive agents. This electrode, with the composite conductive additives, exhibited high electrical conductivity (12.11 S/cm), excellent high-rate performance (28.6 mAh/g at current density of 3,000 mA/g), and great long-term cycling stability at high current density (88.7 % after 500 cycles at current density of 3,000 mA/g). This excellent high-rate performance with cycling stability is attributed to the increased electrical conductivity, due to the increased amount of graphene, which has high intrinsic electrical conductivity, and the high density of the electrode.
Lactic acid bacteria (LAB) Play an important role in the human diet and are used in the production of edible fermented products such as kimchi and yoghurt. LAB are regarded as safe food additives used to enhance the nutritive value of foods. Plant-origin lactic acid bacteria (PLAB) cultured in vegetal media are now widely used in food industries. PLAB have been found to activate intestinal immunity, modulate the balance of the intestinal bacterial from, and enhance intestinal function. They are known for their strong resistance to acid; this enables them to persist for a longer duration in the human intestine. PLAB can also survive in the intestinal environment under conditions of poor nutrition. They have stronger vitality as compared to LAB of animal origin. Due to the unique characteristics of PLAB, they are being widely used in Japan for processing foods such as yoghurt and beverages. Recently, PLAB has also been used as the culture for processing yoghurt in Korea. We expect further research on the functional effects of PLAB.
본 연구에서는 용매로 N-methyl-2-pyrrollidone을 사용하여, 상전환 방법으로 carboxylic acid를 함유한 음이온성 한외여과막을 제조하였다. 첨가제, 제막조건 및 운전조건에 따른 투과 특성을 알아보았다. Bovin serum albumin (BSA) 수용액의 pH에 따른 상대투과유속을 측정하여 fouling형성에 따른 투과 특성의 변화를 살펴보았다. 투과 특성은 막 제조환경과 투과 공정에 영향을 받았다. 이온교환용량과 측정 온도가 증가할수록, 그리고 BSA의 등전점으로부터 수용액의 pH값이 멀어질수록 상대투과유속이 증가하였다.
계면활성제 수용액에서의 BTEX의 용해도에 대해 첨가제를 포함 또는 불포함한 상태로 평가하였다. 시험대상이 된 음이온성 계면활성제는 SDS이고, 비이온성 계면활성제로는 NEODOL(equation omitted) 25-3과 $SOFTANOL\circledR-90$이 사용되었다. MSR Test에 있어 계면활성제의 HLB수와 BTEX의 1몰당 부피 및 극성에 의한 마이셀/물의 분배 계수와 관련된 영향이 평가되었고 CMC Test등이 진행되었다. 이와 같은 실험을 통하여 ethyl alcohol, hydrotrope, 전해질 용액등의 첨가물질에 의한 최적 염도 조절 및 최적 전해질 조절 등을 통하여 오염물의 용해능 향상을 위한 최적 조작인자의 도출을 꾀하였다. 용해능에 있어 가장 효과적인 것은 $SOFTANOL\circledR-90$으로 나타났는데 이는 $SOFTANOL\circledR-90$의 HLB 수(13.6)가 BTEX의 HLB 수(11.4-12.2)와 유사하기 때문이며, 이는 본 연구에서 실험적으로 검증되었다. $SOFTANOL\circledR-90$에 ethyl alcohol을 첨가할 경우 CMC를 저하시키고 용해도를 향상시켜 시험된 첨가제 중 가장 탁월하였다. 특히 3%의 ethyl alcohol을 첨가하였을 경우 가장 우수한 것으로 나타났다. 실험 결과 계면활성제 수용액에 의한 BTEX의 용해는 CMC 라는 임계농도 이상에서 시작되었고 계면활성제의 농도에 따라 비례적으로 증가하는 양상을 보였다. 계면활성제 수용액에서 micelle phase와 aqueous phase사이에서 BTEX의 분배는 분배계수 $K_m$에 의하여 특성지워진다. 100mM SDS와 117mM $SOFTANOL\circledR-90$의 Log $K_m$은 각각 2.95-3.76, 2.95-3.49의 값을 나타내었다. 또한 SDS와 $SOFTANOL\circledR-90$의 경우 Log $K_m과\; Log\; K_{ow}$는 선형적인 관계를 보였다. 계면활성제 용액에서 BTEX의 분배 개념은 지반내 포집되어 있는 소수성 유기 오염물의 제거를 통한 지반복원과 효율성 평가에 중요한 역할을 할 것이다.
본 연구의 목적은 목분과 폴리프로필렌으로 제조한 목질-고분자 복합재료의 점탄성적 성질에 미치는 결합제, 기핵제의 영향에 대해 고찰하는데 있으며, 목분과 결합제간의 esterification 반응이 목질-고분자 복합재의 기계적 성질에 미치는 영향 또는 고찰하고자 한다. 복합재는 목분 60%와 폴리프로필렌 40%를 혼합하여 제조하였으며, DMTA (Dynamic mechanical thermal analysis)를 사용하여 damping peaks (than ${\delta}$), storage modulus (E'), loss modulus (E")를 측정하였다. 또한 XPS (X-ray Photolectron Spectroscopy)를 사용하여 목분에 MAPP를 처리하기 전과 후의 상태를 고찰하였다. DMA 시험은 온도범위 $-20{\sim}100^{\circ}C$에서 여러가지 주파수 (1, 5, 10, 25 HZ) 조건과, 승온속도 $5^{\circ}C/min$으로 실시하였다. 이 시험결과를 토대로 복합재의 활성화에너지를 구하여 결합제와 기핵제가 목분과 고분자물질간 계면의 성질에 미치는 영향을 고찰하였다.
기체 분리막의 상업적 발전은 CO2 분리 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 고분자량 PEO (high-Mw PEO)는 높은 CO2 용해도, 가격 경쟁성 및 견고한 기계적 특성을 가져 분리막 제조용 고분자로 유력하지만 그 특유의 결정성으로 인해 기체 분리막에 응용이 어렵다. 본 연구에서는 결정성 감소를 위해 다양한 고분자 첨가제를 고분자량 PEO에 혼합하는 방법을 제시하였다. 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리아크릴산(PAA) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP)과 같은 상업적으로 이용 가능하고 섞임성이 좋은 수용성 고분자를 첨가제로 사용하여 PEO 결정성을 감소시킴으로써 가스 분리 성능을 향상시키고자 하였다. PEG 및 PPG의 경우 PEO의 결정 구조를 억제하지 못하고 분리막의 결함을 초래하였으나, PAA 및 PVP는 PEO의 결정 구조를 바꿔 결함이 없는 분리막을 제조하는 데 성공하였다. 고분자량 PEO 혼합막의 결정 구조 변화와 기체 분리 성능의 상관관계를 조사하여 본 연구의 결과와 이전에 기록된 결과를 바탕으로 고분자량 PEO에 대한 첨가제 고분자의 설계 및 선택에 대한 통찰력을 제공하며, 이를 통해 비용 효율적이고 상업적으로 실용적인 CO2 분리막을 제조하고자 하였다.
4개의 아미노산류(proline 0.29 g, glycine 0.63 g, arginine 0.61 g, methionine 0.02 g)와 과당(fructose 1.07 g)을 홍게 농축자숙액(100 mL, 20oBrix)에 넣고 반응향(reaction flavor)을 유도한 게 향미제 base(CFB)의 휘발성 향기성분을 분석하였다. 총 74종의 휘발성 성분이 검출되었는데, 원료에서는 30개의 화합물이, 대조구에서는 34개, CFB에서는 55종의 화합물이 검출되었으며, 반응향 유도 가열반응에 의해 많은 휘발성 화합물이 생성된 것을 알 수 있었다. 그룹별로 보면 함질소화합물(19종의 pyrazine류, 4종의 pyridine류)이 반응향 유도를 통하여 가장 많이 검출되었고, 대조구에 비해 27배 이상의 함량 증가가 있었다. 함황화합물류(7종)에서는 dimethyl trisulfide 및 dimethyl disulfide 등 2종의 화합물이 전체 함량의 대부분을 차지하였고 반응을 통하여 유의성 있게 증가하였다. 방향족화합물의 종류와 함량은 원료(12종) 및 대조구(3종)에서 반응향 반응을 통하여 CFB(3종)에서는 오히려 감소하였다. Pearson's 상관분석 결과 tetramethylpyrazine, 2-ethyl-3,5,6-trimethylpyrazine 2,3,5-trimethyl-6-(3-methyl butyl) pyrazine, 2-ethyl-3,5-dimethylpyrazine, 2,5-dimethyl-3-(3-methylbutyl)pyrazine, 2-ethyl-3,6-dimethylpyrazine 및 2-decanone 등 7종의 화합물이 CFB의 관능적 향에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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