분자체(molecular sieve)로 알려진 제올라이트 분리막 중에 8-membered ring (MR) 구조를 지닌 제올라이트를 연속적인 분리막 형태로 제작하고자 한다. 8 MR 구조 중에서도 DDR 유형의 제오라이트 기반으로 이산화탄소에 대해 분자체 역할을 할 수 있는 분리막으로 사용할 수 있음을 보이고자 한다. 단순히 이산화탄소를 다른 분자 크기가 큰 질소나 메탄으로부터 분리하는 게 아니라, 도전적인 과제로서 수분이 존재하는 feed 조건에서 높은 이산화탄소 분리 능력을 지닐 수 있도록 분리막을 제작하고자 한다. 이번 발표에서는 최근에 얻은 DDR 유형 제올라이트 분리막을 만드는 방법과 그 분리막의 이산화탄소 분리 능력에 대해 발표하고자 한다.

The purpose of this study is to evaluate the effects of astaxanthin added to freezing buffer on semen parameters, total sperm oxidation stress after post-thawing of boar sperm and lipid peroxidation (LPO) which is caused by reactive oxygen species (ROS) in sperm membrane. Varying concentrations of astaxanthin (0, 10, 50, 100 and 500 μM) were used in the freezing buffer during cryopreservation to protect the DNA of thawed miniature pig sperm. Semen parameter was measured using computer assisted sperm analysis (CASA) for sperm motility and determine ROS rate, oxidative stress of boar sperm using fluorescence-activated cell sorting (FACS). Sperm motility was higher (p<0.05) in the astaxanthin group than in the control group. Sperm motility and the number of progressive motile sperm was higher (p<0.05) in the astaxanthin 500 μM group (66±1.7%) than in the control group (49.8±4%). In ROS evaluation, the astaxanthin group lowered intracellular O2 and H2O2 in viable sperm. The Yo-Pro-I/HE and PI/H2DCFDA staining as revealed using flow cytometry was lower in astaxanthin groups than in the other groups. As the result, we found that astaxanthin could protect the sperm plasma membrane from free radical and LPO during boar sperm post-thawing.

Membrane-based CO2 capture is an energy-saving way to separate CO2 from N2 in post-combustion. Chabazite (Si-CHA) zeolites with a pore size of 0.37 nm × 0.42 nm are expected to separate CO2 from larger N2 (0.364 nm) by recognizing minute size differences. The pore mouth size on the Si-CHA zeolites outer surface was reduced via the chemical vapor deposition (CVD) to increase the molecular sieving effect by disfavoring the penetration of N2. The CVD process was conducted on CHA membranes to improve their CO2/N2 separation performance. Compared to the intact CHA membranes, the CO2/N2 max separation factor for CVD-treated CHA membranes increased by ~2.5 fold under dry conditions and by ~6.4 fold under wet conditions. It is noteworthy that the membrane kept its separation performance without degradation in the presence of H2O.

분자체(molecular sieve)로 알려진 제올라이트 분리막 중에 8-membered ring 구조를 지닌 제올라이트를 연속적인 분리막 형태로 제작하고자 한다. 이를 통해 영구 기체 분자간의 크기 차이를 기반으로 한 분자체 역할을 할 수 있는 분리막으로 사용하고자 한다. 이렇게 얻은 연속적인 분리막을 이용하여 석탄기반의 화력발전소에서 발생하는 배가스 내에 존재하는 이산화탄소를 효과적으로 분리·포집하려고 한다. 도전적인 과제로서 수분이 존재하는 상황에서도 높은 이산화탄소/질소 분리 능력을 지닐 수 있도록 분리막을 제작하고자 한다. 이번 발표에서는 최근에 얻은 제올라이트 분리막 기반의 이산화탄소 포집 능력과 관련된 내용에 대해 발표하고자 한다.

분자체(molecular sieve)로 알려진 제올라이트 분리막 중에 8-membered ring 구조를 지닌 제올라이트를 연속적인 film 형태로 제작하여 분자체 역할을 할 수 있는 분리막으로 사용하고자 한다. 이 분리막을 이용하여 석탄기 반의 화력발전소에서 발생하는 배가스 내에 존재하는 이산화탄소를 효과적으로 분리⋅포집하려고 한다. 높은 이산화탄소/질소 분리 성능을 확보하는 목표를 바탕으로 제올라이트 분리막을 제작하고 있으며, 특히 수분이 존재하는 상황에서 높은 이산화탄소/질소 분리 능력을 지닐 수 있도록 분리막을 제작하고자 한다. 이번 발표에서는 최신 결과 위주로 이산화탄소 포집 능력과 관련된 내용을 발표하고자 한다.

Our objective was to evaluate the function of treahlose and erythritol in reducing ROS concentrations, which is associated with a general improvement in the quality of frozen-thawing miniature pig sperm. Semen was mixed in modified Modena B extender, added to cooling media and freezing media, followed by the supplement of 100 mM trehalose and/or 100 mM erythritol with spermatozoa (1000x 109cells/straw). The trehalose plus erythritol (TE) added group had less intracellular H2O2 than did control and trehalose (36.6±1.6 vs. 49.0±5.8 and 48.8±7.9; P<0.05). The percentage of viable acrosome-intact sperm (FITC-PNA-/PI-) was higher in erythritol and TE than controls (57.0±5.5% and 62.5±4.3% vs. 45.4±5.4%; P<0.05 and P<0.001). The percentage of sperm with high fragmented DNA was observed in control group when compared with erythritol and TE also trehalose (65.5±1.3% vs 59.3±0.7% and 59.0±0.3% vs 62.2± 0.8%; P<0.001). The percentage of sperm LPO was higher in control and trehalose than erythritol (4.4±0.5% and 5.0±0.5% vs. 3.5±0.2; P<0.01 and P<0.001), and was lowest in the TE (control and trehalose vs. TE: P<0.001, erythritol vs. TE: P<0.05). Also, we performed that surgical insemination based on above data to evaluate the function of new cryoprotectant such as trehalose plus erythritol in vivo. Finally, 1 pregnant gilt showed natural estrus was allowed to go to term and 8 live piglets were born. In conclusion, miniature pig sperm was successfully cryopreserved with trehalose plus erythritol provided the increasing the sperm quality and reducing the ROS.