This review explores the potential of pillared bentonite materials as solid acid catalysts for synthesizing diethyl ether, a promising renewable energy source. Diethyl ether offers numerous environmental benefits over fossil fuels, such as lower emissions of nitrogen oxides (NOx) and carbon oxides (COx) gases and enhanced fuel properties, like high volatility and low flash point. Generally, the synthesis of diethyl ether employs homogeneous acid catalysts, which pose environmental impacts and operational challenges. This review discusses bentonite, a naturally occurring alumina silicate, as a heterogeneous acid catalyst due to its significant cation exchange capacity, porosity, and ability to undergo modifications such as pillarization. Pillarization involves intercalating polyhydroxy cations into the bentonite structure, enhancing surface area, acidity, and thermal stability. Despite the potential advantages, challenges remain in optimizing the yield and selectivity of diethyl ether production using pillared bentonite. The review highlights the need for further research using various metal oxides in the pillarization process to enhance surface properties and acidity characteristics, thereby improving the catalytic performance of bentonite for the synthesis of diethyl ether. This development could lead to more efficient, environmentally friendly synthesis processes, aligning with sustainable energy goals.

본 실험에서는 외인성 효소 첨가제 및 혼합 세균 배양을 통한 고상발효(Solid-state fermentation, SSF)가 채종박(Rapeseed meal, RSM)의 체외건물소화율(In vitro dry matter digestibility, IVDMD) 및 단쇄지방산(Short chain fatty acid) 생성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 외인성 효소 칵테일(첨가 및 미첨가) 및 RSM에 대한 SSF(발효 및 비발효)를 나타내는 2 x 2 요인 설계가 적용되었다. 3-step 돼지 소화율 모델을 적용하여 채종박의 건물 소화율을 분석하였으며, 72시간 대장발효 후 상층액을 수집하여 단쇄지방산 생성량을 분석한 후 칼로리 단위로 변환하여 가소화에너지 소화율을 분석하였다. 소장 (IVDMDh) 및 전장 (IVDMDt) 건물소화율에서는 고상발효된 채종박이 더 높게 나타났다 (각각 p < 0.01). 마찬가지로, 외인성 효소 첨가제 처리구에서 채종박의 소장 소화율(IVDMDh)이 증가하는 경향을 나타냈다(p = 0.06). Acetic acid 및 butyric acid의 생산은 대조구에 비해 고상발효 처리 시 유의하게 더 생산되었으며 (각각 p < 0.01), 이는 총 단쇄지방산의 생산 증가 경향을 나타냈다(p = 0.09). 에너지 소화율에서는 채종박의 고상발효 및 외인성 효소제 첨가가 유의적으로 높게 나타났다 ( p < 0.01). 그러므로 채종박의 고상발효 처리는 단백질 이용성을 비롯한 영양적 가치를 향상시키는데 효과적이라고 사료된다.

본 연구는 패류 독소 중 기억상실성 독성을 유발하는 domoic acid의 분석법 개선, 검증 및 분석적용성을 살펴보 았다. SAX 카트리지 정제, 검체 및 추출용매 양의 변경 과 더불어 이동상을 용매구매 조건으로 변경시킨 분석법 은 지중해담치, 홍게 그리고 멸치의 세 가지 매트릭스를 대상으로 세 농도에 대하여 식품공전법과 비교하여 유효 성을 검증하였다. 그 결과 변경된 분석법은 LOD 0.02-0.03 mg/kg, LOQ 0.05-0.09 mg/kg, 일내 및 일간 정확도 86.2- 100.4%와 일내 및 일간 정밀도 0.2-4.0%로 CODEX가이 드라인을 만족하는 우수한 분석능을 나타내었다. 특히 변 경된 시험법에서는 domoic acid와 유사한 머무름 시간을 갖는 방해물질이 검출되지 않아 위양성 결과를 방지할 수 있을 것으로 생각된다. 더 나아가 본 분석법이 국내 유통 중인 수산물을 대상으로 적용될 수 있는지 확인하고자 식 품공전의 기억상실성 패독 분석법과 함께 수산물에 적용 하여 분석하였다. 그 결과 5종의 수산물 87건 중 공전시 험법으로 분석했을 때 domoic acid가 검출된 시료는 없었 으나 변경된 분석법을 통하여 멸치 1건에 대하여 0.14 mg/ kg의 domoic acid이 미량 검출되었다. 따라서 본 연구에 서 확립된 분석법은 수산물 중 domoic acid 분석에 활용 이 가능할 것으로 보인다.

The carbon-containing molecule can be used as an NMR probe to explore the acidic and structural features of various catalytic materials. Thereinto, although mesityl oxide (MO) has been extensively employed to determine the acidity of solution and ionic liquid systems, could it be utilized to characterize the acidic properties of solid acid catalysts? In this work, on the basis of a series of isolated Brønsted and Lewis acid models with varied acid strengths, the adsorption configurations and corresponding 13C chemical shifts of adsorbed MO molecules have been comprehensively studied by means of a theoretical investigation approach. Among them, both the 13C chemical shift difference between β and α carbon atoms (Δδ), and the 13C chemical shift of β carbon atoms (δ13Cβ) in adsorbed MO molecules were explicitly demonstrated to be closely related to the intrinsic acid strength of Brønsted acid sites. These correlations could be utilized to quantitatively scale the Brønsted acid strength of solid acid catalysts. Besides, a moderate relationship was theoretically derived for the relevant 13C NMR parameters and intrinsic Lewis acid strength.

본 연구에서는 피부 보습 및 진정효능을 갖는 비타민 B5인 Pantothenic acid (PA)의 피부 투과율을 개선시키기 위해 고형지질나노입자(SLN)를 설계하였다. SLN은 지질과 유화제의 종류를 변화하여 여러 조성으로 제조하였고, PA는 이중 에멀젼 가온 용융유화법으로 SLN 내에 봉입하였다. 제조 된 PA 봉입 SLN은 입자의 물리화학적 특성인 입자크기, 다분산 지수, 제타전위, 봉입율을 평가하였다. 피부 투과시험의 경우 인체 유래 인조 피부 조직을 사용하였다. 제조 된 PA 봉입 SLN의 입자크기는 192.15 – 369.87 nm이었고, 제타전위는 –21.39 - -40.55 mV이었다. SLN 내 PA의 평균 봉입효율은 44.36 – 57.16%이었고, 평균 봉입율은 12.60 – 16.36%이었다. PA 봉입 SLN의 피부 투과 결과는 SLN을 적용한 제형이 적용하지 않은 PA 용액 보다 약 3.8 – 8.8 배 PA의 피부 투과율이 개선되었다. 본 연구에서 제조 된 SLN은 PA의 피부 투과율을 개선하였음을 보여주었다. 특히, glyceryl behenate와 Span 60을 사용한 SLN이 PA의 피부 투과율이 가장 높은 결과를 보여 주었다.

지구 온난화, 석유고갈, 환경오염에 대한 해결 방안으로 수송부분에서 국제적으로 바이오연 료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 석유계 디젤과 비교해 이산화탄소 및 대기오염 물질 배출이 적고 세탄가가 높은 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방 산 함유)를 Amberlyst-15 촉매가 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환 율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학 적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비 해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최 대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1∼1.4 배로 상승하는 것을 확인하였 다. 교반속도의 경우 100∼900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주 지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지 나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

고분자 전해질 막의 성능을 개선하고자 사용된 대표적인 무기물인 solid acid가 첨가된 복합막의 경우 고온에서 높은 열안정성을 나타내며 친수성이 강해지는 장점을 나타내지만 물에 녹는 단점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 phosphotungstic acid(PWA)의 이온전도성을 증가시키며 물에 용해되는 성질을 제거하기 위하여 실리카 입자를 sol-gel법을 이용하여 술폰산기와 아민그룹을 도입시킨 입자를 제조한 후 sulfonated poly(arylene ether sulfone)(SPAES) 고분자에 첨가하여 복합막을 제조하였으며 특성평가가 이루어졌다.

The present study was conducted to develop persimmon peel, a by-product of dried persimmon manufacturing, as a feed additive via lactic acid bacteria fermentation. Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, and three strains of Leuconostoc mesenteroides were used as a starter culture in the solid state fermentation of persimmon peel, and antioxidant activity and total polyphenol content were assessed. Leuconostoc mesenteroides KCTC 3100 showed high antioxidant activity (p<0.05), whereas Pediococcus pentosaceus showed high total polyphenol content (p<0.05). These two strains were thus selected as starter culture strains. Glucose, sucrose and molasses were used as variables for optimization and a total 15 experimental runs were produced according to Box-Behnken design. Regarding significant effects of variables, molasses showed linear and square effects on antioxidant activity of persimmon peel fermentation (p<0.05). In conclusion, optimum concentrations of glucose, sucrose, and molasses were determined to be 4.2, 3.9 and 5.3 g/L, respectively, using a response surface model. Antioxidant activity was also improved 2.5 fold after optimization.

The quality standards of solid refuse fuel (SRF) define the values for 12 physico-chemical properties, including moisture, lower heating value, and metal compounds, according to Article 20 of the Enforcement Rules of the Act on Resource Saving and Recycling Promotion. These parameters are evaluated via various SRF Quality Test Methods, but problems related to the heavy metal content have been observed in the microwave acid digestion method. Therefore, these methods and their applicability need improvement. In this study, the appropriate testing conditions were derived by varying the parameters of microwave acid digestion, such as microwave power and pre-treatment time. The pre-treatment of SRF as a function of the microwave power revealed an incomplete decomposition of the sample at 600 W, and the heavy metal content analysis was difficult to perform under 9 mL of nitric acid and 3 mL of hydrochloric acid. The experiments with the reference materials under nitric acid at 600 W lasted 30 minutes, and 1,000 W for 20 or 30 minutes were considered optimal conditions. The results confirmed that a mixture of SRF and an acid would take about 20 minutes to reach 180 oC, requiring at least 30 minutes of pre-treatment. The accuracy was within 30% of the standard deviation, with a precision of 70 ~ 130% of the heavy metal recovery rate. By applying these conditions to SRF, the results for each condition were not significantly different and the heavy metal standards for As, Pb, Cd, and Cr were satisfied.

The feasibility of PS-D2EHPA/TBP beads prepared by immobilizing two extractants D2EHPA and TBP in polysulfone to remove Sr(II) from aqueous solution was investigated in batch system. Batch experiments were carried out to study equilibrium isotherms, kinetics, and thermodynamics. Equilibrium data were fitted using Langmuir, Freundlich, Redlich– Peterson, and Dubinin-Radushkevich equation models at temperatures of 298 K, 313 K, and 328 K. The removal capacity of Sr(II) by PS-D2EHPA/TBP beads obtained from Langmuir model was 2.41 mg/g at 298 K. The experimental data were well represented by pseudo-second-order model. The removal process of Sr(II) by PS-D2EHPA/TBP beads prepared in this study was found to be feasible, endothermic, and spontaneous.

The solid-phase extractant PS-D2EHPA/TBP was prepared by immobilizing two extractants D2EHPA and TBP in polysulfone (PS). The prepared PS-D2EHPA/TBP was characterized by using fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The removal of Cu(II) from aqueous solution was investigated in batch system. The experiment data were obeyed the pseudo-second-order kinetic model. Equilibrium data were well fitted by Langmuir model and the removal capacity of Cu(II) by solid extractant PS-D2EHPA/TBP obtained from Langmuir model was 3.11 mg/g at 288 K. The removal capacity of Cu(II) was increased according to increasing pH from 2 to 6, but the removal capacity was decreased below pH 3 remarkably.