This work reveals a modified method for the preparation of activated carbon (P-ACA) using low-cost materials (mix natural asphalt: polypropylene waste). The P-ACA was prepared at 600 °C by assisting KOH and HF. The morphological variations and chemical species of the P-ACA were characterized using SEM–EDX and FTIR. The active surface area, density and ash content of the P-ACA were also investigated. Adsorption properties of P-ACA were used for the thermodynamic and kinetic study of 4-((2-hydroxy naphthalenyl) diazenyl) antipyrine (HNDA), which was prepared as a novel azo dye in this work. The optimal conditions (initial concentration, adsorbent dose, contact time and temperature) of the adsorption process were determined. Adsorption isotherms (Freundlich and Langmuir) were applied to the experimental data. These isothermal constants were used to describe the nature of the adsorption system, and the type of interaction between the dye and the P-ACA surface. The results have indicated that the mixture (Natural asphalt-polypropylene waste) is efficient for the synthesis of P-ACA. The synthesized P-ACA demonstrates the presence of pores on the surface with various diameter ranges (from 1.4 to 4.5 μm). Furthermore, P-ACA exhibits an active surface area of 1230 m2 g−1, and shows a high adsorption capacity for HNDA.

본 연구의 목적은 율피 색소로 1제형 산성 염모제를 제조하여 1제형 산성 염모제의 단점인 색상의 발색력을 높이고 오랜 지속력을 살펴보는 것이다. 이를 위해, 분광측색계를 이용하여 염색력을 측정하고, 모발의 퇴색 정도를 살펴보기 위해 광학밀도(O.D.) 값을 측정하였으며, 모발의 탄력성은 인장강도를 측정하여 분석하였다. 각 레벨의 모발 시료에 대해 다른 방치 시간과 처리 방법을 적용한 결과를 비교한 결과, 20분간 열처리한 실험군이 가장 높은 염색력을 나타내었다. 이어 자연방치 40분, 열처리 10분, 자연 방치 20분 순으로 확인되었다. 그리고 10레벨까지 올라갈수록 색상 표현이 높아지는 것을 확인하였다. 그러나 10레벨에서는 3일 후에도 약간의 수분 손실이 발생하고 인장강도도 낮은 것을 확인하였다. 이러한 결과는 앞으로 뷰티 업계가 다양한 천연염색 성분이 함유된 1제형 산성 염모제를 대중화하여 현대인의 웰빙과 건강한 심신을 유지하는 데 도움을 줄 것을 시사한다.

본 연구에서는 유화안정제 중 하나인 cetyl alcohol 함량에 따른 천연 염모제 헤나의 유화 안정성을 분석하고 가장 안정한 유화를 나타내는 cetyl alcohol 함량을 확인하였다. 유화 안정성을 분석하기 위해 cetyl alcohol의 함량에 따른 입자 크기, 입자 형태, 점도 및 염색 후 색상의 차이를 비교하였다. Dynamic light scattering (DLS) zeta 분석 결과, cetyl alcohol 3 %가 zeta potential 값이 115.9 mV로 가장 높은 값을 보였으며, 입자크기분포는 cetyl alcohol의 함량이 3 %인 크림 제형 염모제가 증류수에 분산된 헤나와 비교해 입도분포의 폭이 좁았다. 점도계 분석 결과 cetyl alcohol의 함량이 증가할수록 점도가 증가하였고, 크림 제형의 헤나 pH 측정 결과 두피에 적합한 pH 범위로 측정되었다. 또한 헤나 크림 제형 염모제에서는 cetyl alcohol의 함량이 증가할수록 유화 안정성이 증가하였다.

The biosorption characteristics of SRCM 120569 biomass on anionic Congo red (CR) dye. SRCM 120569 strain isolated from Korean turbid rice wine (makgeolli) was identified by 16S rRNA sequence analysis as Bacillus licheniformis. Bacillus licheniformis SRCM 120569 (Genbank Accession No. MW819861) showed superior CR dye biosorption capacity in an aqueous solution. Maximum adsorption capacities of 61.2 and 133.1 mg/g were obtained at pH 3.41 and 0.01 g/50 mL dried cell dosage, respectively. The CR dye adsorption properties by the Bacillus licheniformis SRCM120569 strain were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), point of zero charge (pHpzc) analysis, and phylogenetic analysis. The biosorption isotherm and kinetic models are well described with the Langmuir adsorption isotherm and pseudo-second-order kinetic models.

본 연구는 인디고 염료로 모발에 도포하여 염색효과와 모질 특성 변화를 알아보고자 하였다. 연구방법은 인디고 염료를 중탕하여 사용하였다. 염료를 건강모와 탈색한 시료 모발에 도포 후 열처리와 자연방치 시간을 다르게 하였다. 측정은 시료별로 도포 전과 후를 측정하여 비교 분석하였다. 염색효과를 알기 위해 색차계를 이용하여 L*, a*, b*값과 물 빠짐을 측정하였다. 모질 변화를 알기 위해 인장강도, 메틸렌블루를 이용한 흡광도, 광택을 측정하였다. 결과는 염색효과 측정 결과 모든 시료에서 L*값, a*값, b* 값의 도포 전과 후의 통계분석 결과는 유의미한 결과로 염색 효과가 있었다. 물 빠짐 측정결과는 1일차에는 가장 많이 빠졌고, 3일차부터는 더 이상의 물 빠짐이 없었다. 인장강도 측정결과는 모든 시료의 평균값은 증가하였다. 그러나 통계분석 결과 유의미하지 않은 결과로 모질의 특성 변화는 없었다. 메틸렌블루를 이용한 흡광도 분석결과 건강7L(3)을 제외한 시료에서 통계분석 결과 모질의 특성 변화는 없었다. 광택 측정결과는 통계분석 결과 광택에 변화를 주는 것을 알 수 있었다. 결론은 인디고 염료에 의한 모발 염색효과가 있었고, 모질의 특성 변화는 광택은 있고, 인장강도와 흡광도 변화는 없었다. 차후 다양한 염색 처리 방법 연구와 신뢰성과 객관적 결과를 위한 측정 연구가 필요하다.

본 연구는 불법적으로 수산물에 사용될 수 있는 염료 18종에 대한 안전관리 강화를 위해 정량 및 정성 분석이 가능한 LC-MS/MS를 적용하여 검증하기 위해 수행되었다 . 확립된 시험법은 CODEX CAC/GL-71 가이드라인에 따라 직선성, 정밀성 , 정량한계 및 회수율 등을 통해 유효성을 확인하였다 . 대상시료에 1% 아세트산을 함유한 아세토니트릴로 추출 후 C18 과 PSA로 정제하였다 . 본 실험에서 정량한계는 0.002 mg/kg 수준으로 정량한계를 포함한 농도에 따라 검량선을 작성하였고 모두 0.98 이상의 직선성을 확인하였다 . 또한 정확성은 63%-112% 이고, 정밀도는 15% 이하로 재현성이 우수하였다 . 국내 유통 중인 수산물 124 건을 수거하여 개발된 분석법의 적용성 검증과 안전성을 확인하고자 잔류실태조사를 실시 하였고 그 결과 7건이 미량으로 검출 되었고 부적합은 없었다 . 확립된 시험법은 수산물 안전관리에 활용할 수 있을 것으로 사료되는 바이다 .

Environmental pollution remains a considerable health risk source all over the world; however, hazards are usually higher in developing countries. Iraq has long been suffering from the problem of pollution and how to treat pollution. Photocatalytic degradation has turned out to be most productive process for dye degradation. In this investigation, Rhodamine B (RhB), dye has been selected for degradation under visible light illumination. To address this issue, we fabricate erbium trioxide nanoparticles (Er2O3/NPs). Erbium trioxide nanoparticles are prepared and utilized for photo-catalytic degradation. The characterization of Er2O3/NPs is described and confirmed by utilizing of XRD (X-ray diffraction) and SEM (Scanning Electron Microscopy). The average size of Er2O3 nanoparticles is observed to be 16.00 nm. Er2O3/NPs is investigated for its ability of photo-catalytic degradation through certain selected parameters such as concentration and time. The methodological results show that the synthesized Er2O3/NPs is a good photo-catalytic for Rhodamine degradation.

The present work introduces a new method for the recycling of waste flocculation sludge to prepare electrode materials for supercapacitor. Hazardous azo dye was removal from textile dying wastewater by a new chitosan-based flocculant, and the generated dye sludge flocs was used as a nitrogen-containing precursor for the fabrication of N-doped carbon materials. The influence of azo dye on specific surface areas, nitrogen content, pore evolution of the resulting products and their electrochemical performance were investigated in detail. The results demonstrated a dual role of azo dye worked as both a nitrogen resource and pore-forming agent. The resulting N-doped carbon nanosheets derived from azo dye flocs demonstrated high electrochemical capacitance and good stability for supercapacitor electrode, which is attributed to the unique nitrogen doping, higher specific surface area and efficient charge transfer ability.

In this study, we prepare pure WO3 inverse opal(IO) film with a thickness of approximately 3 μm by electrodeposition, and an ultra-thin TiO2 layer having a thickness of 2 nm is deposited on WO3 IO film by atomic layer deposition. Both sets of photoelectrochemical properties are evaluated after developing dye-sensitized solar cells(DSSCs). In addition, morphological, crystalline and optical properties of the developed films are evaluated through field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), High-resolution transmission electron microscopy(HR-TEM), X-ray diffraction(XRD) and UV/ visible/infrared spectrophotometry. In particular, pure WO3 IO based DSSCs show low VOC, JSC and fill factor of 0.25 V, 0.89 mA/cm2 and 18.9 %, achieving an efficiency of 0.04 %, whereas the TiO2/WO3 IO based DSSCs exhibit VOC, JSC and fill factor of 0.57 V, 1.18 mA/cm2 and 50.1 %, revealing an overall conversion efficiency of 0.34 %, probably attributable to the high dye adsorption and suppressed charge recombination reaction.

염료감응형 태양전지는 지속 가능한 에너지원으로서 많은 관심을 받고 있다. 염료감응형 태양전지의 효율과 장기 안정성은 전극 물질과 전해질에 의해 크게 영향을 받는데 본 총설에서는 전해질에 초점을 두어 서술하고자 한다. 고분자 전해질막은 염료감응형 태양전지에서 기존의 액체 전해질을 대체하기 위한 대안으로 제시되어 왔다. 기존의 액체 전해질은 높 은 효율을 나타낼 수 있지만 장기적인 안정성 문제와 누액 문제로 인해 고분자 전해질막에 관한 관심은 지속적으로 증가하고 있으며 매년 이와 관련된 논문들이 활발히 보고되고 있다. 본 총설은 염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막의 개념과 개발에 대한 간단한 설명을 다루고 있으며 고분자 매트릭스의 개질, 유-무기 가소제 및 이온성 액체와 같은 첨가제의 도입에 따른 염료감응형 태양전지의 효율과 전기화학적 특성에 대해서도 최근의 연구들이 정리되어 있다.

Flexible dye-sensitized solar cells using binder free TiO2 paste for low temperature sintering are developed. In this paste a small amount of titanium gel is added to a paste of TiO2 nanoparticle. Analysis of titanium gel paste prepared at 150 ℃ shows that it has a pure anatase phase in XRD and mesoporous structure in SEM. The formation of the titanium gel 1- 2 nm coated layer is confirmed by comparing the TEM image analysis of the titanium gel paste and the pristine paste. This coating layer improves the excited electron transfer and electrical contact between particles. The J-V curves of the organic binder DSSCs fabricated at 150℃ shows a current density of 0.12 mA/cm2 and an open-circuit voltage of 0.47 V, while the titanium gel DSSCs improves electrical characteristics to 5.04 mA/cm2 and 0.74 V. As a result, the photoelectric conversion efficiency of the organic binder DSSC prepared at low temperature is as low as 0.02 %, but the titanium gel paste DSSCs has a measured effciency of 2.76%.

본 연구에서는 염색⋅염료 산업의 폐수 처리 및 재활용 공정에 분리막을 적용하고자 실란 커플링제를 이용하여 상용화된 나노복합막을 표면 개질하였다. 실란 커플링제는 말단 관능기가 다른 octyltrimethoxysilane (OcTMS)와 (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS)을 사용하였으며, 표면 개질을 통해 염료 분리 및 내오염성을 향상시키고자 하였다. XPS, FE-SEM, EDX 분석을 통하여 막 표면의 화학 구조 변화 및 실란 적층을 확인하였고, AFM 분석을 통해 개질막의 표면 모폴로지를 확인하였다. Zeta potential을 통해 실란 개질 막이 상용막 대비 표면 전하가 중성으로 변하는 것을 확인하였다. 그 결과, OcTMS와 APTMS로 개질한 막의 내오염성은 NE70에 비해 약 2배 이상 향상되었다. 또한, 실란으로 표면 개질한 나노복합막은 음이온 염료(Orange II) 용액에서 약 90% 이상, 양이온 염료(Safranin-O) 용액에서 약 98% 이상의 염료 제거율을 나타내어 양이온 염료 용액 처리에 적합한 것을 확인하였다.

염색공정으로부터 배출되는 염료⋅염색 폐수를 효과적으로 제거하고 재활용하기 위해 막분리법을 적용하고자 하였고, 본 연구에서는 상용화된 나노복합막 표면을 실란 커플링제로 개질하여 분리막 성능을 향상시키고자 하였다. NaCl, MgSO4를 사용하여 개질한 막의 성능 평가를 진행하였고, 그 결과 상용막에 비해 투과도와 제거율이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한 염색, 염료 폐수의 분리 특성을 확인하고자 인공염색 폐수를 적용하였고, UV 흡광도 측정을 통해 99% 이상의 제거 성능을 확인할 수 있었다. 제조된 분리막의 표면 특성은 AFM, XPS, FE-SEM, FT-IR, Contact angle 등을 이용하여 분석하였다.

In the present work, we synthesize nano-sized ZnO, SnO2, and TiO2 powders by hydrothermal reaction using metal chlorides. We also examine the energy-storage characteristics of the resulting materials to evaluate the potential application of these powders to dye-sensitized solar cells. The control of processing parameters such as pressure, temperature, and the concentration of aqueous solution results in the formation of a variety of powder morphologies with different sizes. Nano-rod, nano-flower, and spherical powders are easily formed with the present method. Heat treatment after the hydrothermal reaction usually increases the size of the powder. At temperatures above 1000oC, a complete collapse of the shape occurs. With regard to the capacity of DSSC materials, the hydrothermally synthesized TiO2 results in the highest current density of 9.1 mA/cm² among the examined oxides. This is attributed to the fine particle size and morphology with large specific surface area.

Polyvinylidene fluoride (PVDF)의 중공사막 표면에 2번 딥코팅하여 layer-by-layer 방식으로 나노복합막을 제조하 였다. 1차 코팅에서 poly(vinylsulfonic acid)(PVSA)와 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA)의 농도, 이온세기(Ionic strength, IS) 등을 변화시키며 막을 제조하였으며, 2차 코팅 용액으로는 Poly(ethyleneimine) 10,000 ppm I.S = 0.3으로 고정하였다. 막의 특성평가를 위해 각각의 100 ppm NaCl, CaSO4, MgCl2, 그리고 25 ppm Methyl Orange (MO) 공급액에 대한 막의 투과도와 염배제율을 측정하였다. 코팅용액의 코팅 물질의 농도가 올라갈수록 염배제율이 상승하였으며, 본 실험 조건에서 PVSA보다 는 PSSA를 이용하여 제조한 중공사막이 염배제율이 높은 것을 확인하였다. 대표적으로 PSSA 30,000 ppm I.S = 1.0에서 중공사막을 제조하였을 때 25 ppm MO용액의 투과도 1.848 LMH, 염배제율 76.3%로 가장 높은 값을 나타내었다.

Uniform TiO2 blocking layers (BLs) are fabricated using ultrasonic spray pyrolysis deposition (USPD) method. To improve the photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells (DSSCs), the BL thickness is controlled by using USPD times of 0, 20, 60, and 100 min, creating TiO2 BLs of 0, 40, 70, and 100 nm, respectively, in average thickness on fluorine-doped tin oxide (FTO) glass. Compared to the other samples, the DSSC containing the uniform TiO2 BL of 70 nm in thickness shows a superior power conversion efficiency of 7.58±0.20% because of the suppression of electron recombination by the effect of the optimized thickness. The performance improvement is mainly attributed to the increased open-circuit voltage (0.77±0.02 V) achieved by the increased Fermi energy levels of the working electrodes and the improved short-circuit current density (15.67±0.43 mA/cm2) by efficient electron transfer pathways. Therefore, optimized TiO2 BLs fabricated by USPD may allow performance improvements in DSSCs.