To evaluate the antioxidant and potential of Humulus japonicus, total polyphenol and flavonoid content, radical scavenging activities, and antitumor activities were measured. The total polyphenol and flavonoid contents of the methanol extracts from Humulus japonicus were 30.13±1.13 and 13.61±0.49 ㎎ gallic acid equivalent/g extract, respectively. DPPH radical and hydroxyl radical scavenging activities of methanol extracts of Humulus japonicus were 60% and 35%, respectively. The Humulus japonicus higher activities of anticancer activities on liver cancer cell lines compared to other cancer cell lines.

본 연구에서는 뛰어난 전도도와 물리적 강도를 가지는 그라핀의 고른 분산성을 얻기 위하여 두 가지 다른 방법으로 그라핀을 개질시켰다. 그리고 SPAES/그라핀 복합막은 각기 다른 함량을 첨가하여 제조되었으며 그라핀의 제조방법과 첨가된 그라핀의 함량에 따른 성능을 비교하였다. 복합막의 모폴로지는 SEM을 이용하여 관찰하였으며 개질된 그라핀의 화학적 구조는 FT-IR과 TGA를 사용하여 분석되었다. 그라핀의 함량변화가 0.5~3.0 wt% 일 때 복합막의 이온전도도와 메탄올 투과도를 측정하였으며 80℃, 100% 가습상태에서 SPAES/그라핀 복합막의 이온전도도(0.216 S/cm)는 순수한 SPAES 전해질 막보다 높은 이온전도도(0.098 S/cm)를 나타내었으며 그라핀의 함량이 1.5 wt%까지 증가될 때 메탄올 투과도는 감소되었다.

Pt nanoparticle catalysts incorporated on RuO2 nanowire support were successfully synthesized and their electrochemical properties, such as methanol electro-oxidation and electrochemically active surface (EAS) area, were demonstrated for direct methanol fuel cells (DMFCs). After fabricating RuO2 nanowire support via an electrospinning method, two different types of incorporated Pt nanoparticle electrocatalysts were prepared using a precipitation method via the reaction with NaBH4 as a reducing agent. One electrocatalyst was 20 wt% Pt/RuO2, and the other was 40 wt% Pt/RuO2. The structural and electrochemical properties of the Pt nanoparticle electrocatalysts incorporated on electrospun RuO2 nanowire support were investigated using a bright field transmission electron microscopy (bright field TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and cyclic voltammetry. The bright field TEM, XRD, and XPS results indicate that Pt nanoparticle electrocatalysts with sizes of approximately 2-4 nm were well incorporated on the electrospun RuO2 nanowire support with a diameter of approximately 50 nm. The cyclic voltammetry results showed that the Pt nanoparticle catalysts incorporated on the electrospun RuO2 nanowire support give superior catalytic activity in the methanol electro-oxidation and a higher electrochemically active surface (EAS) area when compared with the electrospun Pt nanowire electrocatalysts without the RuO2 nanowire support. Therefore, the Pt nanoparticle catalysts incorporated on the electrospun RuO2 nanowire support could be a promising electrode for direct methanol fuel cells (DMFCs).

Nanosized Pt, Pt-Ru and Pt-CeO2 electrocatalysts supported on acid-treated carbon nanotube (CNT) were synthesized by microwave-assisted heating of polyol process using H2Cl6Pt·6H2O, RuCl3, CeCl3 precursors, respectively, and were characterized by XRD and TEM. And then the electrochemical activity of methanol oxidation for catalyst/CNT nanocomposite electrodes was investigated. The microwave assisted polyol process produced the nano-sized crystalline catalysts particles on CNT. The size of Pt supported on CNT was 7~12 nm but it decreased to 3~5 nm in which 10wt% sodium acetate was added as a stabilizer during the polyol process. This fine Pt catalyst particles resulted in a higher current density for Pt/CNT electrode. It was also found that 10 nm size of PtRu alloys were formed by polyol process and the onset potential decreased with Ru addition. Cyclic voltammetry analysis revealed that the Pt75Ru25/CNT electrode had the highest electrochemical activity owing to a higher ratio of the forward to reverse anodic peak current. And the chronoamperemetry test showed that Pt75Ru25 catalyst had a good catalyst stability. The activity of Pt was also found to be improved with the addition of CeO2.

새로운 항치매성 건강식품을 개발하기 위해 아세틸콜린에스터레이즈(AChE)를 강력하게 저해하는 추출물을 곡류와 두류의 다양한 추출물로부터 선발한후 최적 추출 조건을 조사하였다. 추출물 중 수수 메탄올 추출물이 63.4%의 가장 높은 AChE 저해 활성을 보였다. 수수를 80% 메탄올로 40℃ 에서 12시간 추출했을 때 최대의 AChE 저해 활성을 나타내었다. AChE를 저해하는 수수 메탄올 추출물의 영양성과 생리 기능성을 조사하였다. 메탄올 추출물은 유리당으로 고형물 100g당 4.78g의 포도당과 4.13g의 자당 및 0.97g의 과당을 함유하였다. 또한, 수수 메탄올 추출물의 고형물 100g에 linoleic acid 273.82㎎, stearic acid 4.96㎎을 함유하고 있었고, 주요 유기산으로 주석산 27.45㎎, 말론산 15.43㎎, 사과산 9.94㎎이 메탄올 추출물 1g에 함유되어 있었다. 수수 메탄올 추추룰은 항치매 활성 외에도 콜레스테롤 합성을 저해하는 HMG-CoA reductase 저해 활성이 50.2%이었고, 항산화 활성은 56.1%를 보였다.

본 연구는 차세대 에너지원으로 주목 받고 있는 직접메탄올연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)에 대해 mutiscale 기법을 사용하여 DMFC의 MEA부분에 대한 상세 모델링 및 전산모사를 통한 이론적 고찰을 시도하였다. 본 연구에서 이용한 multiscale 모델링 방법은 공정시스템 공학의 kinetic 중심의 모델링 방법과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)의 유동중심의 모델링 방법을 유기적으로 결합하여 모사 중간에 필요한 데이터 교환을 함으로써 정확한 모델링 및 전산모사 결과를 얻었다. CFD 모델링으로 유체 이동현상을 3차원으로 해석하였고, 동시에 복잡한 비선형 대수방정식으로 표현되는 반응속도, 전기화학반응을 DAE (Differential & Algebraic Equation) solver로 계산하였다. 모델은 메탄올의 산화반응과 산소의 환원반응을 중심으로 MEA (Membrane Electorde Assembly)부분에서 물리화학적, 전기적 현상 현상을 규명하고, 반응 메커니즘을 구성하였다. MEA 모델은 3차원 공간에서 변위를 가지는 3차원 모델로 구성하였으며, 정상상태 및 등온공정의 조건하에 수립되었다. 이를 통해 channel을 포함한 MEA 부분에서 발생되는 물리적, 화학적, 전기적 현상을 정확히 예측 할 수 있다. 본 연구를 통해 수행된 결과는 DMFC의 실험계획 및 운전조건을 도출함에 있어 매우 유용한 역할을 할 수 있을 것으로 사료되며, 추가적인 연구를 통해 DMFC의 상용화에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.

친전자성 치환반응을 통하여 제조된 술폰화 단량체와 비(非)술폰화 단량체의 직접 중합법을 통하여 서로 다른 술폰화도를 나타내는 술폰화 폴리아릴에테르술폰 공중합체를 합성하고, 이들로부터 직접 메탄올 연료전지용 이중층(層) 고분자 전해질 막을 제조하였다. 우수한 이온 전도특성을 나타내는 술폰화도 50%의 공중합체를 사용하여 전해질 막의 모체(母體) 전도층을 제조하고, 이들의 한쪽 표면에 술폰화도 10%의 공중합체를 도포한 후 건조하여 낮은 메탄올 투과 특성의 코팅층을 형성시켰다. 도포되는 공중합체의 질량비를 5~20%로 조절함으로써 코팅 층 두께에 따른 전해질 막의 특성 변화를 고찰하였으며, 형성된 코팅 층을 막-전극 접합체의 음극 면에 접합시켜 운전 시 메탄올 연료와 직접 접촉하도록 하였다. 이중층 형성 공정을 통하여, 단일 전해질 막과 동등한 수준의 이온 전도 특성을 유지하면서도, 전해질 막을 통한 메탄올 투과 특성이 현저히 개선된 우수한 효율의 고분자 전해질 막 제조가 가능하였다. 작동 온도 60°C, 2 M의 메탄올 공급 환경에서 수행된 연료 전지 성능 평가 결과, 막-전극 접합체 출력 밀도는 5%의 질량비에서 최대 134.01 mW/cm2였으며, 이로부터 상용 나피온 115 대비 105.5%의 향상된 성능 효율을 확인할 수 있었다.

지역별 백리향 지상부 잎의 phenols 성분의 효과적인 추출을 알아보기 위해 추출용매를 달리하여 추출하고, GC-MS로 분석한 결과thymol과 carvacrol을 포함한 phenol함량이 methanol 추출 시 울릉도, 제주 중간산지, 경기도, 제주도 고산지, 강원도 종이 각각 92.21, 84.92, 77.43, 74.16, 73.51%로 추출되었으며, ethanol 추출 시 전체 추출 성분 중 강원도, 제주도 중간산종, 경기도, 울릉도, 제주고산종이 각각 93.64, 93.62, 90.74, 89.52, 72.65% 순으로 나타났다. Hexane을 용매로 추출하였을 때에는 강원도와 울릉도 서식의 백리향은 거의 100, 95.71%의 phenol만 추출되었다.

곰취(Ligularia fischeri)의 이용성을 높이데 필요한 기초자료를 확보하고자 메탄올을 용매로 하여 추출 온도 및 시간에 따른 생리활성 효과를 조사하였다. 곰취 메탄올추출물 1,000mg·L-1에 함유된 총 페놀함량, 총플라보노이드 함량은 각각 75.8-297.7mg·L-1 and 45.6-173.6mg·L-1이었다. 추출온도와 시간은 총 페놀함량, 총 플라보노이드 함량, 전자공여 능 의 경우 95℃에서 6시간 동안 추출했을 때 가장 좋았다. 그러나 아질산염 소거능은 75℃에서 12시간 추출한 것에서 97.4%로 가장 높게 나타났다. 곰취 메탄을 추출물 200mg·L-1 및 400mg·L-1 농도는 각각 폐암과 위암세포 증식을 90% 이상 억제시켰다. 따라서 곰취는 높은 생리활성 기능을 나타내는 채소로 나타났으며, 곰취를 가공품으로 이용하기 위해 메탄올로 추출할 때는 95℃에서 6시간 정도 하는 것이 좋을 것으로 생각되었다.

친전자성 치환반응으로 제조된 술폰화 단량체, 비(非)술폰화 단량체 및 탄산칼륨을 이용하는 직접 중합법을 통하여 높은 점도의 술폰화 폴리아릴에테르술폰 공중합체를 합성하고, 이들을 원료로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 디메틸아세트아미드(DMAc)의 혼합 용매 상에서 직접 메탄을 연료전지용 고분자 전해질 막을 제조하였다. 막 제조 시의 용매 효과에 주목하여 혼합 용매의 부피 비는 0~100%로 변화시키고 공중합체의 술폰화도는 50%로 고정하였다. 이온 전도도 및 메탄올 투과도 측정을 통하여 최종 전해질 막의 기본 특성을 파악하고, 주사전자현미경 및 원자간력현미경분석을 통한 표면 분석 결과와 비교함으로써 이들의 상관관계를 고찰하였다. 막 제조 시의 용매 혼합 비율을 적절히 조절함에 따라 최종 전해질 막의 이온 전도도를 크게 향상시킬 수 있음이 확인되었는데, 25℃의 100% 가습 환경에서 측정된 수소 이온 전도도는 NMP : DMAc 50:50 부피/부피-%에서 최대 1.38×10 -1 S/cm이었다.

Methanol and formaldehyde were produced directly by the partial oxidation of methane over mixed oxide catalysts. The catalysts were composed of Mo and Bi with late-transition metals, such as Mn, Fe, and Co. The reaction was carried out at 450℃, 50 bar in a fixed-bed differential reactor. The prepared catalysts were characterized by O2-TPD and BET apparatus. Among the catalysts used, the catalyst composed of 1:1:2.5 molar ratio of Mo:Bi:Mn showed the best methane conversion and methanol selectivity. The change in ratio of methane to oxygen affected at the conversion and selectivity, and the most proper ratio was 10:1.5. Methane conversion, methanol and formaldehyde selectivities increased with the surface areas of the catalysts. From the O2-TPD result, it was found that the oxygen species responsible for this reaction might be the lattice oxygen species desorbed at high temperature around 800℃.

Methanol and formaldehyde were produced directly by the partial oxidation of methane. The catalysts used were mixed oxides of late-transition metals, such as Mn, Fe, Co, Ni and Cu. The reaction was carried out at 450℃, 50 bar in a fixed-bed differential reactor. The prepared catalysts were characterized by XRD, TPD and BET apparatus. Of the catalysts, A-Mn0.2-6, which contains 0.2 mole of Mn and calcined at 600℃, showed the best catalytic activity: 3.7% methane conversion, and 30 and 28% methanol and formaldehyde selectivities, respectively. The catalytic activity was changed with the content of Mn and the calcination temperature. Catalytic activity increased with the specific surface areas of the catalysts. With XRD, it was found that the structure of the catalysts are changed with calcination temperature. Through O2-TPD experiment, it was found that the catalysts showing good catalytic activity showed O2 desorption peak around 800℃.

In this study, we prepared porous cation exchange membrane using polystyrene such as, EPS (expanded polystyrene), SAN (styrene acrylonitrile copolymer) and HIPS (high impactive polystyrene). These polystyrenes were sulfonated by acetyl sulfate to make porous cation exchange membrane such as, SEPS, SSAN, SHIPS. SEM was employed to confirm porous structure of membrane, and IR spectroscopy was used to confirm sulfonation rate of ion exchange membrane. Water and methanol content were also increased with amount of sulfuric acid in reactants. SSAN-20 showed the highest value in water and methanol content. Fixed ion concentration and conductivity was also increased with an amount of sulfuric acid in reactants. Methanol permeability for SEPS-20, SSAN-20, SHIPS-20 was found to be 1.326 × 10-5 cm2/s, 1.527 × 10-5 cm2/s and 1.096 × 10-5 cm2/s respectively. From the result of electrodialysis experiment in 0.03 M Pb(NO3)2 aqueous solution, anion exclusion and cation selection effects were confirmed.

In the June, 1991, there was the explosion in which methanol rectified column as a part of the new surface active agent's manufacturing processes. The type of explosion was estimated as the 'detonation'. The methanol rectified column was ruined, and broken pieces of the column were scattered within 900m. Also, there were victims such as the two deads and thirteen wounded persons. The cause of the explosion was heat explosion by being concentrated locally from 0.1% to several tens% of supply fluid at Metal Hydroperoxide, which was produced by methanol and hydrogen peroxide used as the bleach of surface active agent, during the operation stoppage process of methanol rectified column.

본 연구에서는 SEBS와 여러 가지의 유기화물로 처리된 MMT type의 clay를 이용하여 SSEBS-clay 하이브리드 막을 용액법으로 제조하였다. clay의 함량은 5 phr로 고정하였다. 용액법을 사용하여 clay를 SEBS에 분산시켰으며, 제조된 SSEBS-clay 하이브리드에서 clay의 특성피크가 완전히 박리되거나 이동하는 XRD 결과로부터 고분자의 clay 층간삽입을 확인하였다. Clay의 종류에 따라서 제조된 SSEBS-clay 하이브리드 막의 가스투과도, 기계적 물성 및 열적 성질을 측정하였다. SSEBS-clay 하이브리드 막은 clay 자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 가스투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.

1991년 6월 신규 계면활성제 [a-SF]의 제조 공정의 하나인 메탄올 정류탑에 있어서 폭발사고가 발생했다. 폭발 형태는『폭굉』 이였다 라고 판단되어지고 정류탑은 대파되었으며 탑벽 파편은 대강 900m 범위로 비산되었고 사망자 2명, 부상자 13명의 피해를 입었다. 원인물질은 계면활성제의 표백으로 사용하는 메탄올과 과산화수소에 의해 미량 생성한 유기과산화물(Metal Hydroperoxide)에서 정류탑의 운전정지과정 중에 공급액의 부터 수십까지 국부적으로 농축되어져 열 폭발을 일으킨 것으로 추정 되어진다.

Methanol was synthesized by homogeneous and catalytic reactions of partial oxidation of methane. The effect of pressure, temperature and oxygen concentration on methanol synthesis was investigated. The catalyst used was Bi-Cs-Mg-Cu-Mo mixed oxide. The partial oxidation reaction was carried out in a fixed bed reactor at 20~46 bar and 450~480℃ and oxygen concentration of 5.3~7.7mol%. The results were compared with results of homogeneous reaction performed at the same conditions. Methane conversions of the homogeneous and catalytic reactions increased with temperature. Methanol selectivity of the homogeneous reaction decreased with increasing temperature. However, the methanol selectivity of catalytic reaction increased with temperature. For both homogeneous and catalytic reactions, the methane conversions were around 5%. This may be due to the low oxygen concentration. Methanol selectivity of the catalytic reaction was higher than that of homogeneous one.