단백질 계면활성제로서의 아미노산 계면활성제는 친환경적인 화합물이다. 따라서 아미노산계 계면활성제는 차세대 계면활성제로 기대된다. 아미노산계 계면활성제는 높은 생분해성, 낮은 독성 및 표면 활성 특성을 갖는다. 이 실험에서 아미노산 기반의 계면활성제인 cocoyl glycine은 코코넛 오일과 팜 오일과 같은 트리글리세라이드와 글리신에 의해 합성되었다. 그리고 이것은 표면 장력, 유화 특성, 거품 안정성 및 HLB 값을 측정하였다. 합성된 계면활성제는 FT-IR에 의해 확인되었다. 희석된 계면활성제 수용액에서 코코넛 오일로 합성된 계면활성제의 표면 장력은 1.0 × 10-4 mol/L에서 31.2 dyne/cm 이었다. 희석된 계면활성제의 수용액에서 팜 오일에 의해 합성된 계면활성제의 표면 장력은 3.2 x 10-5 mol/L에서 42.1 dyne/cm 이었다. 기포 안정성은 시간 경과에 따라 기포 높이를 측정했다. 코코넛 오일로 합성된 계면활성제의 초기 기포 높이는 14.5cm이고 5분 후 10.7cm였다. 팜 오일에 의해 합성된 계면활성제의 초기 기포 높이는 3.0 cm이고, 5 분 후에 2.8 cm이다. 코코넛 오일로 합성한 계면 활성제의 기포 높이는 팜 오일로 합성한 계면 활성제보다 높았다. 그러나 팜 오일로 합성한 계면활성제의 기포 안정성은 코코넛 오일로 합성한 계면활성제보다 우수하였다. 합성된 계면활성제의 유화 특성은 벤젠과 콩 기름에서 관찰되며 유기 용매에서의 유화 성질이 콩기름에서보다 우수하다.

본 연구에서는 CeO2 표면에 Ti(SO4)2의 가수 분해를 이용하여 TiO2를 성장시켜 코어-쉘 구조를 가지는 세라믹 나노입자를 합성 하였다. CeO2/TiO2 코어-쉘 합성에서는 CeO2:TiO2의 몰비, 반응 시간, 반응 온도, CeO2 슬러리 농도, Ti(SO4)2의 pH 조절을 통하여 코어-쉘 구조를 가지는 최적의 합성 조건을 찾았다. CeO2:TiO2의 최적의 몰비는 1:0.2~1.1, 최적의 반응 시간은 24 시간, 최적의 CeO2 슬러리 농도는 1%, 최적의 반응 온도는 50℃임을 알 수 있었다. NH4OH 수용액을 이용하여 Ti(SO4)2 의 pH를 1로 맞추어 CeO2 슬러리에 적하하면 10%의 농도를 가지는 CeO2 슬러리에서도 CeO2/TiO2 코어-쉘 나노 입자를 합성할 수 있었다. 80℃이상의 높은 온도에서 반응을 시키면 CeO2/TiO2 코어-쉘 구조가 아닌 독립된 TiO2 나노 입자를 형성함을 알 수 있었다. 최적의 반응 온도는 50℃로서 가장 좋은 구조의 CeO2/TiO2 코어-쉘이 합성되었다.

본 연구에서는 0.5, 1.0, 1.5 wt%의 TiO2를 함유하는 인듐-티타늄 수산화물을 졸 및 염기 첨가에 의해 얻었고, 200oC와 500oC에서 겔화 과정을 통해 ITiO(Indium Titanate Oxide)를 얻었다. 200oC에서 겔화 과정 후 얻어지는 ITiO 입자가 작아서 조밀성이 있는 ITiO 타겟을 제조하였다. 0.5, 1.0, 1.5 wt%의 TiO2를 함유하는 ITiO 타겟을 스퍼터링하여 ITiO 박막을 유리판위에 제작하여 비저항, 전하 이동도, 캐리어 농도를 조사하였다. 이들 박막 중에서 산소 조성이 0.4 %인 조건에서 0.5 wt% 중량% TiO2를 함유하는 ITiO 타겟으로부터 제작된 ITiO 박막이 가장 낮은 비저항, 가장 큰 전하이동도 및 가장 낮은 캐리어 농도를 보임을 알 수 있었고, 얻어진 ITiO 박막의 광투과율을 측정하여 적외선 영역에서 광투과율이 ITO(Indium Tin Oxide) 박막에 비해 현저히 증가함을 발견하였다.

인위적인 온실 가스 배출로 인한 자연 재해가 증가하고 있으며 이로 인해 기체 분리막의 개발이 촉진되게 되었다. 이산화탄소(CO2)는 지구 온난화의 주요 원인이다. 고유의 유연성을 가지는 유기 고분자 막은 기체 분리막의 좋은 후보군 중 하나이며, 이 중 이산화탄소에 대한 높은 확산도를 가지고 있는 폴리디메틸실록산(PDMS)은 유망한 소재이다. 또한, 폴리비 닐피롤리돈(PVP)은 이산화탄소에 대한 높은 용해도를 가지고 있는 고분자로 기체 분리막에 활용될 수 있다. 따라서 본 연구 에서는 용이한 조건에서 간단한 단일 반응 자유 라디칼 중합에 의하여 다양한 조성의 폴리디메틸실록산-폴리비닐피롤리돈 (PDMS-PVP) 빗살 공중합체를 합성하였다. PDMS와 PVP로 합성된 공중합체는 FTIR을 통해 분석하였다. 고분자의 형태학 및 열적 특성은 TEM, TGA 및 DSC를 통하여 분석하였다. PDMS-PVP 빗살 공중합체를 다공성 폴리설폰 지지체 위에 코팅 하여 복합막을 제조했으며, 제조한 복합막의 기체 투과 특성을 분석하였다. 그 결과 이산화탄소의 투과도 및 이산화탄소/질소 선택도가 각각 140.6 GPU 및 12.0에 도달하였다.

With the development of augmented reality technology, various related technologies and content production are rapidly increasing. The virtual space in the augmented reality is achieved through the synthesis of the virtual environment composed of 3D models with the background of the real world video. The harmonization of these two environments is an important factor for users enjoying augmented reality contents. In this paper, we introduce a video abstraction technique to solve the problem of mismatch between input video and 3D virtual objects, which is one of the points to be improved in augmented reality. In particular, we created a new virtual space by applying video-based cartoon and pencil stylization to transform the AR background.

공액구조 고분자는 일반적으로 전도성, 착체형성, 색, 광학 비선형성, 높은 기체투과도, 광 및 전기 발광 등의 특성을 보인다. 다양한 유형의 전도성 고분자 중에서 폴리(아로마틱 헤테로사이클릭)은 해당 단량체의 화학적 혹은 전기화학적 중합을 통하여 합성되는 주쇄 방향족성 고분자이다. 이들 소재는 발광소자, 화학센서, 수퍼커페시터, 유기 태양전지, 유기 트랜지스터, 스마트 윈도우 등 다양한 응용 영역을 가지고 있다. 본고에서는 폴리(아로마틱 헤테로사 이클릭)의 합성과 응용에 관한 그동안의 연구동향을 제시하였다.

We synthesized YOF(yttirum oxyfluoride) powders through solid state reactions using Y2O3 and YF3 as raw materials. The synthesis of crystalline YOF was started at 300 oC and completed at 500 oC. The atmosphere during synthesis had a negligible effect on the synthesis of the YOF powder under the investigated temperature range. The particle size distribution of the YOF was nearly identical to that of the mixed Y2O3 and YF3 powders. When the synthesized YOF powders were used as a raw material for the suspension plasma spray(SPS) coating, the crystalline phases of the coated layer consisted of YOF and Y2O3, indicating that oxidation or evaporation of YOF powders occurred during the coating process. Based on thermogravimetric analysis, the crystalline formation appeared to be affected by the evaporation of fluoride because of the high vapor pressure of the YOF material.

Transition-metal oxide semiconductors have various band gaps. Therefore, many studies have been conducted in various application fields. Among these, methods for the adsorption of organic dyes and utilization of photocatalytic properties have been developed using various metal oxides. In this study, the adsorption and photocatalytic effects of WO3 nanomaterials prepared by hydrothermal synthesis are investigated, with citric acid added in the hydrothermal process as a structure-directing agent. The nanostructures of WO3 are studied using transmission electron microscopy and scanning electron microscopy images. The crystal structure is investigated using X-ray diffraction patterns, and the changes in the dye concentrations adsorbed on WO3 nanorods are measured with a UV-visible absorption spectrophotometer based on Beer-Lambert’s law. The methylene blue (MB) dye solution is subjected to acid or base conditions to monitor the change in the maximum adsorption amount in relation to the pH. The maximum adsorption capacity is observed at pH 3. In addition to the dye adsorption, UV irradiation is carried out to investigate the decomposition of the MB dye as a result of photocatalytic effects. Significant photocatalytic properties are observed and compared with the adsorption effects for dye removal.

Vitamin A is essential for growth and differentiation of a number of cells and tissues, as result the precursor, a carotenoid β-carotene remains their essential source of vitamin A. However, the major problem this carotenoid face, is its susceptible to photodegradation and chemical oxidation, those properties make it difficult to use as an ingredient as functional food product and reduce its bioavailability. This study presents a novel approach to prepare a one-step inclusion complex using amylose microparticles as host molecule using amylosucrase from Deinococcus geothermalis (DGAS) and β-carotene nanoparticles, which were added into the DGAS enzyme reaction solution to entrap them during the synthesis of amylose chains. HRFE-SEM showing a spherical shape and average diameter of 4-8 μm; XRD and DSC showed an amorphous structure as well as less energy required to start the gelatinization process, due to the complexation of amylose chains with the β-carotene nano dispersion. Last but not least Raman spectroscopy was performed in order to confirmed the complex formation between β-carotene and amylose microparticles, showing the characteristic peaks of both compound. The stability test in this study showed the high stability of the complexed microparticles against environmental stresses such as, photodegradation and chemical oxidation. We expect this study contributes to the development of functional food materials to enhance the stability and bioavailability of active compounds.

Rapid, simple, and sensitive detection of pathogen bacteria is a highly topical research area due to increasingly concerning of food safety and public health. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a promising and attractive technique offering fast, sensitive, comparatively low-cost, and in-suit detection of pathogenic bacteria. However, this technique requires the preparation step for reducing the noise derived from heterogeneous matrixes of food sample. Immunomagnetic separation (IMS) is widely used technique enabling separation and concentration of the target analyte. It can be used not only laboratory scale but also field diagnosis easily. Here, we synthesized gold-shelled starch magnetic microparticles (GS@SMMPs) for effective separation and concentration of Escherichia coli O157:H7, which were subsequently subjected to SERS integrated with gold-coated 3D-well substrate for bacterial detection in aqueous solution. GS@SMMPs were labelled by Anti-E. coli O157 monoclonal antibody through gold binding protein and staphylococcal protein G (GBP-SPG) fusion protein. In IMS experiment, the immuno-GS@SMMPs showed high capture efficiency over 90% to E. coli O157:H7, which resulted in 10 times decrease in detection limit in PCR assay. Through SERS assay, E. coli O157:H7 concentrated by immuno-GS@SMMPs were successfully detected even at an extremely low concentration of 101 CFU/ml the subjected to SERS. Moreover, by using sandwich method using SERS reporter consisting of GBP-SPG, we found that E. coli O157:H7 were able to be detected by SERS quantitatively through measuring the SERS intensity of GBP-SPG. This novel strategy combining SERS and IMS could be meaningful for extending the application in SERS for in-suit sensitive detection of pathogenic bacteria.

Hydroxy sodalite (HS) is reported as high-temperature water separating zeolite membrane because of its small β-cage structure (pore size=2.8Å). HS zeolite particles were synthesized using various experimental set-ups including water bath, oil bath, refluxing and hydrothermal method using a gel composition of 5SiO2:1Al2O3:50Na2O:1000H2O. The morphology, crystallinity and purity of HS particles by changing silica source, temperature and synthesis time were studied. The products were characterized by X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). Particle sizes were increased with increase of temperature (90 °C - 180 °C) and time (2 – 24 h). Pure HS particles were obtained by using conventional hydrothermal synthesis at 120°C for 2h.

기존에 많이 이용되고 있는 전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수 지법을 혼합한 공정이다. 이 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이 온교환막, 두 막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 하지만 이온교환수지와 양･음이온교환막으로 인해 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다. 이러한 점 들을 바탕으로 현재 이온교환수지를 글라인딩하여 바이폴라형태의 막으로 만든 전기흡착탈이온 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 모듈에 적용할 수 있는 높은 이온교환능력을 가지는 이온교환고분자를 합성하고, 이온교환수지을 대신 할 이온교환그룹을 가진 나노입자를 제조하여 이 둘을 적절하게 조절하여 하이브리드막을 제조하였다. 그리고 제조된 하이브리드막은 다양한 특성평가를 실시하였고, 그에 따른 고찰을 진행하였다.

프로필렌은 석유화학제품의 기초 연료이며, Naphatha Cracker 에서 나오는 프로필렌/프로판 혼합물을 저온증류하여 생산된다. 저온증류를 이용하여 프로 필렌/프로판을 분리할 경우 많은 에너지가 소비되기 때문에 플랜트 규모가 작고 에너지 소비가 적은 막분리법이 대체법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 올레핀/파라핀 분리에 우수한 성능을 가지는 아민계 고분자를 이용하여 촉진수 송막을 제조하였으며, 이들의 프로필렌/프로판 분리특성을 알아보았다. 순수가 스 테스트를 통해 압력변화에 따른 투과도와 선택도를 구하였으며, 혼합가스 테 스트를 통해 stage-cut에 따른 투과측 프로필렌 농도 및 회수율 변화를 알아보 았다. 그 결과, 2bar, 25°C에서 95%의 프로필렌을 99.6%까지 농축 시킬 수 있음을 확인하였다.

폴리이미드는 뛰어난 기계적 강도, 내열성, 내화학성 및 여러 기체에 대한 높은 투과선택성을 가지고 있으나 유기용매에 대한 낮은 용해성으로 인해 제막할 경우 많은 제약을 받고 있다. 따라서 유기용매에 가용성을 가지는 폴리이미드에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 지환족 다이안하이드라이드인 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicar boxylic (DOCDA) 와 다양한 다이아민을 이용하여 DOCDA계 폴리이미드를 합성하였다. FT-IR을 통해 합성이 잘 이루어졌음을 확인하였고, 용해도 테스트를 통해 여러 유기용매에 대한 용해성을 확인하였다. 또한, 기체투과특성을 알아보기 위하여 time-lag 장비를 이용하여 투과도 및 선택도를 알아보았다.

We present a facile, room temperature synthesis of poly(ethylenealt- maleic anhydride)-graft-poly(propylene glycol) (PEMA-g-PPG) graft copolymer-based CO2/N2 gas separation membrane with 100% conversion reaction without any further purification process. As confirmed by the Fourier transform infrared (FT-IR) and nuclear magnetic resonance (1H NMR) spectroscopy, the PEMA-g-PPG was successfully synthesized with 100% conversion of PEMA and PPG monomers. It was confirmed that the PEMA-g-PPG was amorphous and rubbery state according to the X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC0 results. Therefore, PEMA-g-PPG/polysufulfone composite membrane exhibited high performance of CO2 permeability (99.1 Barrer) and selectivity (82.6 for CO2/N2 and 26.8 for CO2/CH4), surpassing conventional PEBAX block copolymer membrane.

기체분리용 기능소재에 대한 세계적인 시장의 요구가 증가함에 따라 광범위한 연구개발이 진행되고 잇다. 본 연구는 둘 이상의 기체혼합물에서 높은 이산화탄소 포집성능을 목적으로 하는 복합막의 제조이다. Isocyanate와 SI-PEG, 소 량의 촉매를 사용하여 코팅액을 제조한 뒤 PAN지지체 위에 코팅하여 복합막을 제조하였다. SEM기기를 활용하여 복합막의 코팅층을 확인하였고 Bubble flowmeter를 사용하여 기체투과특성평가를 실시하였다. 기체복합막의 두께는 3 um 이하로 고른 분포를 보이며, 50 GPU의 이산화탄소 투과값과 질소에 대한 이산화탄소 선택도는 15의 결과를 보였다.

In this study, mixed-matrix membranes (MMMs) containing MgO nanosheets (MgO-NSs) and AgBF4 in a comb copolymer matrix were successfully prepared for olefin/paraffin separation. The MgO-NSs, which were synthesized via a non-hydrothermal method, showed a large surface area with multi-mesopores. Two kinds of comb copolymers, POEM-g-PEGBEM and PHMEP-g-PEGBEM, were used as a matrix for dispersion of the MgO-NSs and AgBF4. The separation efficiency was enhanced by addition of MgO-NSs due to the dual-functionality. MgO-NSs resulted in the enhancement of the activity of silver through specific interaction and also led to increased diffusivity due to its mesoporous structure. The interactions among the MgO-NSs, silver ions, and polymer matrix were systematically characterized by using FT-IR, XPS, SAXS, and XRD analysis.

As ZIF materials have their unique properties such as high surface area, tunable pore structure, thermal and chemical stability, they can be used in various applications including gas separation and catalysis. For synthesis of ZIF membranes, fixing sub-micron ZIF seed particles on the support is challenging and important. In this work, ZIF-8 seed layer was synthesized by conversion synthesis of ZnO layer on support in H-mIm solution, followed by the secondary growth synthesis of ZIF-8 membranes. The parameters of conversion seeding had been investigated to control the reaction rate combining the dissolution rate of ZnO and the crystallization rate of ZIF-8. This ZIF-8 membranes showed the better coverage of seeding layer and improved gas separation properties compared with the membranes prepared by traditional dip-coating seeding method.