우드펠렛은 가정용, 상업용, 산업용 등으로 사용되며 특히 화력발전소에서 석탄 대용으로 수입량이 급증하여 연간 약 2,400만톤 가량 수입되고 있는 상황이다. 우드펠렛 검역훈증제로 기존에는 메틸브로마이드(이하 MB)가 최근까지 사용되어져 왔으나, MB의 높은 흡착률과 우드펠렛의 과도한 수용비로 인해 최종가스농도 기준에 미치지 못하여 재투약하는 사례가 빈번히 발생해 문제가 되어져왔다. 이를 해결하기 위해 농림축산검역본부에서는 올해 초 MB와 포스핀을 병행으로 처리하는 방식의 소독처리기준을 신설하였다. 새로운 소독처리기준이 설정됨에 따라 배기시 안전한 배기시간 수준을 설정하기 위해 병행처리 후 수착과 탈착되는 가스농도를 조사하였다. 실내 훈증상에 우드펠렛을 채우고 약제 처리한 결과 각 훈증제의 TLV(Threshold Limit Value)-TWA(Time Weighted Average) 기준이하로 농도가 감소되는 배기시간은 25℃일 때 MB는 120시간, 포스핀은 6시간으로 측정되었고 15℃일 때 MB는 186시간, 포스핀은 19시간으로 측정되었다.

We perform density functional theory calculations to study the CO and O2 adsorption chemistry of Pt@X core@shell bimetallic nanoparticles (X = Pd, Rh, Ru, Au, or Ag). To prevent CO-poisoning of Pt nanoparticles, we introduce a Pt@X core-shell nanoparticle model that is composed of exposed surface sites of Pt and facets of X alloying element. We find that Pt@Pd, Pt@Rh, Pt@Ru, and Pt@Ag nanoparticles spatially bind CO and O2, separately, on Pt and X, respectively. Particularly, Pt@Ag nanoparticles show the most well-balanced CO and O2 binding energy values, which are required for facile CO oxidation. On the other hand, the O2 binding energies of Pt@Pd, Pt@Ru, and Pt@Rh nanoparticles are too strong to catalyze further CO oxidation because of the strong oxygen affinity of Pd, Ru, and Rh. The Au shell of Pt@Au nanoparticles preferentially bond CO rather than O2. From a catalysis design perspective, we believe that Pt@Ag is a better-performing Ptbased CO-tolerant CO oxidation catalyst.

본 연구에서는 이온교환막을 결합한 막 결합형 축전식 탈염공정으로 적용하여 진행하였다. 막 결합형 축전식 탈염공정에서 흡착전압과 이온교환막의 두께가 흡착성능에 미치는 영향을 알아보았다. 흡착전압을 0.5, 1, 1.4 V로 달리하였고 흡착전압이 증가함에 따라 강한인력으로 인해 많은 이온들의 흡착으로 배출수 농도의 최소점이 낮아지고 전극이 포화상태가 되기까지의 운전시간이 증가하였다. 이온교환막의 두께를 1, 2, 3회로 코팅횟수를 달리하였고 막이 두꺼울수록 막 내에서 이온들의 움직임이 원활하지 않아 감소된 흡착성능을 확인하였다. 이온교환막의 적합한 두께는 1회 코팅했을 때 3.85 ㎛의 두께를 보였다.

현재 해수담수화 공정은 지속적인 연구를 통해 많은 개발이 이루어지고 있다. 그중 전기흡착탈이온(EAD) 공정은 이온교환막을 이용한 전기투석법과 이온교환수지를 이용한 이온교환수지법을 혼합하여 이루어지는 공정이다. 보다 효율적으로 이온교환이 이루어질 수 있는 공정이지만, 이온교환막 사이에 이온교환수지가 들어가기 때문에 사이즈가 비교적 크다. 또한, 이온교환수지의 크기 분포와 당량비가 모듈의 성능에 영향을 준다. 본 연구는 현재 상용화되고 있는 이온교환공정에서 쓰이고 있는 모듈의 문제해결과 성능 향상을 위해 보다 이온교환용량이 향상된 고분자와 현재 쓰이고 있는 일반적인 이온교환수지가 아닌 더 작고 균질한 이온교환능력을 가진 이온교환 나노입자를 제조하여 제막을 진행하였고, 다양한 특성평가가 이루어졌다.

The purpose of this study is to produce an adsorbent material with biomass by-product that are readily visible in daily life. The biomass by-product used in the study are coffee grounds, oak leaves and chestnut peels. These biomass by-products were produced with dry, carbonization and activation treatments. The equipment for the evaluation of adsorption capacity was the batch type system to measure the concentration of test gases with the odor sensor device. Biomass by-products have been shown to improve the absorption characteristics of adsorbent through carbonization and activation. The adsorbent made with coffee grounds and chestnut peels had superior adsorption capacity to hydrogen sulfide (H2S) and complex odor (H2S & NH3) in a comparison with regular activated carbon. The odor sensor device could be used to evaluate the device of adsorption capacity of the adsorbent.

점토를 이용하여 세 종류의 새로운 형태의 변형된 유기물점토를 제조하였다. Cetylpyridinium chloride (CPC)를 점토에 층간 삽입시켜 OC-CPC를 합성하였고, Aluminium 축을 갖는 Al-PILC 만든 후, cetylpyridinium chloride를 Al-PILC에 삽입시켜 IOC-CPC 화합물을 합성하였다. IR과 TGA를 이용하여 이들 구조를 분석한 결과 층간 삽입반응이 성공적으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다. X-ray 회절을 이용하여 층간 거리를 조사하였는데 OC-CPC가 제일 큰 값을 보여 주었다. 층간 구조를 갖는 화합물들은 삽입반응을 이용하여 구조를 변형시킬 수 있으며 이를 통해 층간거리, 표면적, 공간 크기, 화학적 친화성 같은 여러 물리적 성질들을 바꿀 수 있으므로, 본 논문에서는 자연점토를 이용하여 층간 반응을 통해 휘발성 유기화합물의 흡착에 쓰일 수 있는 유용한 유기점토 화합물을 합성하고 이들의 구조를 확인코자 하였다. 벤젠과 톨루엔의 흡착은 IOC-CPC나 Al-PILC에서 보다 OC-CPC에서 더 잘 이루어졌으며, 자연점토에서는 거의 흡착이 일어나지 않았다. OC-CPC 화합물에서는 친 소수성 성질이 크고 층간 거리도 증가했기 때문에 흡착이 잘 일어났다고 볼 수 있으며, 반면에 친수성이 큰 Al-PILC 에서는 벤젠과 톨루엔 같은 휘발성 유기물에 대한 흡착이 상대적으로 적게 일어났다.

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.

In this study, composite PAN-based ACNFs embedded with MgO and MnO2 were prepared by the electrospinning method. The resultant pristine ACNFs, ACNF/MgO and ACNF/MnO2 were characterized in terms of their morphological changes, SSA, crystallinity and functional group with FESEM-EDX, the BET method, XRD and FTIR analysis, respectively. Results from this study showed that the SSA of the ACNF/MgO composite (1893 m2 g–1) is significantly higher than that of the pristine ACNFs and ACNF/MnO2 which is 478 and 430 m2 g–1, respectively. FTIR analysis showed peaks of 476 and 547 cm–1, indicating the presence of MgO and MnO2, respectively. The FESEM micrographs analysis showed a smooth but coarser structure in all the ACNFs. Meanwhile, the ACNF/MgO has the smallest fiber diameter (314.38±62.42 nm) compared to other ACNFs. The presence of MgO and MnO2 inside the ACNFs was also confirmed with EDX analysis as well as XRD. The adsorption capacities of each ACNF toward CH4 were tested with the volumetric adsorption method in which the ACNF/MgO exhibited the highest CH4 adsorption up to 2.39 mmol g–1. Meanwhile, all the ACNF samples followed the pseudo-second order kinetic model with a R2 up to 0.9996.

목 적 : 본 연구는 석시닐-키토산(succinyl-chitosan)을 합성하고 p(HEMA) 하이드로겔과의 상호 침투 고분자 구조 결합을 통해 제조한 콘택트렌즈의 물리적 성질 및 단백질 흡착특성에 대하여 알아보고자 한다. 방 법 : 키토산과 succinic anhydride를 교반하여 석시닐-키토산을 합성 한 다음 HEMA, EGDMA, NVP, AIBN을 공중합하여 건조시킨 콘택트렌즈와 상호침투가교방법으로 콘택트렌즈를 제조하였다. 제조된 콘택트 렌즈의 물리적 특성을 평가하기 위해 함수율, 접촉각, 광투과율, 표면의 거칠기를 측정하였으며, 인공눈물을 제조 한 다음 로리 단백질 정량법을 이용하여 단백질의 흡착특성을 평가하였다. 결 과 : 석시닐-키토산이 가교 되어 있는 콘택트렌즈의 경우 석시닐-키토산이 가교되어 있지 않은 대조 군에 비해 단백질 흡착량의 감소를 나타냈으며, 가교한 석시닐-키토산의 분자량이 클수록 단백질 흡착량이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 석시닐-키토산의 분자량이 클수록 함수율은 증가하고 접촉각은 감소하여 습윤성의 증가를 확인할 수 있었다. 결 론 : 석시닐-키토산을 p(HEMA) 하이드로겔과 상호 침투 가교 하는 방법을 통해 기존의 콘택트렌즈가 가지는 물성을 해치지 않으면서 습윤성이 뛰어나고 단백질의 흡착을 줄일 수 있는 콘택트렌즈 제조가 가능 할 것으로 사료된다.

Dyes are widely used in various industries including textile, cosmetic, paper, plastics, rubber, and coating, and their discharge into waterways causes serious environmental and health problems. Four different carbon nanostructures, graphene oxide, oxidized multi-walled carbon nanotubes, activated carbon and multi-walled carbon nanotubes, were used as adsorbents for the removal of Nile Blue A (NBA) dye from aqueous solution. The four carbon nanostructures were characterized by scanning electron microscope and X-ray diffractometer. The effects of various parameters were investigated. Kinetic adsorption data were analyzed using the first-order model and the pseudo-second-order model. The regression results showed that the adsorption kinetics were more accurately represented by the pseudo-second-order model. The equilibrium data for the aqueous solutions were fitted to Langmuir and Freundlich isotherms, and the equilibrium adsorption of NBA was best described by the Langmuir isotherm model. This is the first research on the removal of dye using four carbon nanostructures adsorbents.

천연색소는 색을 발현할 수 있는 물질로서 식품, 화장품, 의약품 등에 사용된다. 천연색소는 동・식물에서 추출하여 만들기 때문에 크기가 균일하지 않으며 특히 적색색소의 경우, 다른 색의 색소 에 비해 친유성이 강해 수용액 상태에서 쉽게 응집이 되는 경향이 있다. 또한 응집에 의한 크기변화로 인해 색의 재현이 어려운 문제점이 있다. 적색색소로 기존에 사용했던 동물성 색소인 코치닐 추출 색 소는 알레르기를 유발하고 식용으로서의 거부감이 있는 등의 문제점으로 인하여 사용이 기피되는 추 세이다. 본 연구에서는 적색의 식물성 색소인 라이코펜 추출물과 치자황색소를 사용하였고 Ball-milling을 이용하여 색소의 크기를 균일하게 만든 후 Asymmetrical flow field-flow fractionation(AsFlFFF), Dynamic light scattering(DLS)를 이용하여 크기를 분석하고 색차계를 이용하 여 색을 확인하는 연구를 진행하였다. 실험결과 milling 전에는 색소 입자의 크기가 크고 크기분포가 넓었으나, milling 후에는 크기가 감소하고 크기분포가 좁아짐을 확인하였다. 색차계 측정 결과, milling 시간이 증가함에 따라 밝기, 적색도, 황색도가 높아져서 밝은 적색을 나타내었다.

Carbonaceous materials have widely been used as sorbents. For advanced applications, fine-tuning porosity and polarity of carbonaceous materials is highly desired. Various control methods for porosity and polarity of carbonaceous materials are introduced and the designed carbonaceous materials are implemented for their intrinsic adsorption applications for various gas molecules (e.g., CO2, N2, H2), organic molecules, and metal ions.