PURPOSES : This study was conducted to evaluate the physical properties of micro-foamed asphalt binders. Surfactants and water-soluble anti-stripping agent were used to improve the performance of the foamed asphalt binder, and a domestically developed foamed asphalt generator was used for the micro-foamed asphalt binder. The results of this study can be used as technical data for the domestic application of foamed asphalt technology. METHODS : To evaluate the physical properties of the micro-foamed asphalt binder, basic properties such as penetration, viscosity, softening point, and ductility were evaluated. Additionally, DSR and BBR tests were performed to confirm the change in the performance grade of the micro-formed asphalt binder when using surfactants, water-soluble anti-stripping agent, and water. RESULTS : Of the results of evaluating the physical properties of the micro-foamed asphalt binder containing surfactant confirmed that the kinematic viscosity was reduced by 12.5% compared with the straight asphalt binder, which indirectly confirmed that compaction is possible even at low temperatures when producing the asphalt mixture. In addition, the PG grade of straight asphalt and micro-foamed asphalt binder was PG 64-22. This result indicates that surfactants, water-soluble anti-stripping agent, and water did not significantly affect the PG grade of the asphalt binder. CONCLUSIONS : The properties of the micro-foamed asphalt binder were confirmed through the evaluation of the physical and rheological properties of the foamed asphalt binder to which the surfactant and water-soluble anti-stripping agent were applied, and we determined that it can be used as a technical material for the revitalization of Korean foamed asphalt technology.

수용액에서 Sodium hyaluronate(NaHA)와 Alkanediyl-bis(dimethylalkylammonium bromide) 계면활성제의 회합성질에 관한 연구를 계면활성제의 화학적 구조와 관련하여 조사하였다. 계면장력을 측정한 결과 특정 농도에서 최소값(Cmin)을 나타내는 포물선 모양의 그래프를 보여주었다. 이 최소 농도 이상에서 계면장력의 증가는 공기와 물의 접촉면에서 NaHA사슬과 이합체 계면활성제들로 이루어진 집합체의 형성과 관계있다고 생각된다. NaHA와 계면활성제의 착물결합체에서 하나의 NaHA 음전하에 대한 계면활성제의 양전하 비율을 보면 약간 양전하가 우세하나, 전체적으로 전하의 균형은 크게 벗어나지 않았다. NaHA/이합체 계면활성제의 착물결합체에서 계면활성제 농도와 점성도의 관계가 비 선형성을 나타내는 것은 계면활성제의 화학적 구조와 관계되기 때문이다. 이 비 선형성은 착물체의 성장에 따른 크기 증가와 Cmin 농도 이상에서의 수축 현상과 밀접하게 관련된다고 볼 수 있다.

양이온성 계면활성제(DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 4-할로겐화 아닐린의 가용화상수 (k8)값을 UV-Vis법으로 측정하였다. 그 결과, 모든 아닐린 유도체에서 온도의 증가에 따라 k8값은 모두 감소하였으며, 할로겐 치환기의 반지름과 계면활성제의 소수기길이를 증가할수록 k8값은 더욱 증가하였다. 이들 가용화상수 값을 이용하여 계산한 ΔG0와 ΔH0값은 측정한 범위 내에서 모두 음의 값을 그리고 ΔS0값은 모두 양의 값을 나타내었다. 모든 아닐린 유도체에서 온도를 증가함에 따라 ΔG0값은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 온도의 증가에 따라 ΔH0와 ΔS0값은 모두 증가하는 경향을 보였다. 한편 할로겐치환기의 반지름을 증가할수록 이들 열역학 함수 값들은 대체적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러나 계면활성제의 소수기길이를 증가하였을 때 이들 열역학 함수 값은 아닐린유도체의 종류에 따라 다르지만 대체적으로 증가하는 경향을 보였다. 이런 열역학 함수 값들의 변화로부터 4-할로겐화 아닐린과 미셀과의 상호작용의 종류와 세기를 그리고 이들이 미셀 내에서 가용화되는 위치를 추정할 수 있었다.

혼합계면활성제들의 임계미셀농도(CMC)값과 그 용액에서 4-ethylaniline의 가용화상수(Ks) 값을 UV-Vis법으로 측정하고 분석하였다. 그 결과 TTAB/LSB와 TTAB/TX-100 혼합계면활성제들은 이상적 혼합 미셀화로부터 크게 벗어나지 않았다. 그러나 SDS/LSB와 SDS/TX-100 혼합시스템은 큰 음의 벗어남을 보였다. 이러한 차이는 미셀 상에서 두 성분들의 상호작용의 세기가 서로 다름으로 나타났으며, 이것들이 4-ethylaniline의 가용화에 크게 영향을 미침을 알 수 있었다. 순수 계면활성제 중에 음이온 계면활성제인 SDS가 다른 계면활성제보다 더 큰 Ks값을 보였으며, Ks값은 SDS≫TTAB≧ LSB>TX-100 순으로 감소하였다. 그리고 혼합계면활성제에 의한 Ks값은 그것을 구성하는 순수 계면활성제의 Ks값보다 더욱 큰 값을 나타내었다.

가용화현상에 있어서 유기물(피가용화물)과 계면활성제와의 상호관계를 조사하고자 UV-Vis 법을 이용하여 가용화상수(Ks)값을 구하였다. 유기물의 para-위치에 알킬치환기가 도입된 4-alkylanilines 과 양이온계면활제인 소수기 길이가 서로 다른 DTAB, TTAB, CTAB를 이용하여 유기물과 계면활성제 간의 소수성 상호작용에 따른 가용화 상수값과 그에 따른 열역학함수들을 다양한 온도에서 구하여 서로 비교하였다. 그 결과 유기물에서 알킬치환기에 의한 소수성효과는 탄소사슬의 길이가 증가할수록 일정한 비율로 증가하였고, 또한 계면활성제에서 소수기의 길이효과도 일정한 비율로 증가하였다. 그런데 이러 한 소수성 효과는 유기물에서 알킬치환기에 의한 효과가 계면활성제에서 소수기의 효과 보다 더 크게 나타났다. 또한 계산된 열역학 함수값들의 결과들로부터 유기물의 소수성이 증가할수록 그리고 계면활성제의 소수성이 증가할수록 유기물은 미셀내부의 더 깊은 곳으로 가용화됨을 알 수 있었다. 등구조온도는 실험 조건 범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 최대값과 최소값의 차이가 1K미만으로 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.

양이온성 계면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 아닐린의 가용화현상을 연구하기 위하여 UV-Vis법을 이용하여 가용화상수(Ks)와 열역학 함수들을 계산하고 비교하였다. 그리고 이온염과 유기물의 첨가가 가용화상수에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 또한 온도변화에 따른 Ks값의 변화를 계면활성제 종류별로 비교하고 분석하였으며, 가용화상수로부터 구한 여러 열역학적 함수를 비교하고 검토함으로써 아닐린의 가용화현상을 미시적으로 분석하고 해석하고자 하였다. 그 결과 양이온성 계면활성제에 의한 아닐린의 가용화현상에 대한 Gibbs 자유에너지와 엔탈피 변화 값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 가용화상수 값은 온도가 증가함에 따라 감소하고 계면활성제의 탄소사슬의 길이가 증가할수록 증가하였다. 이온염의 농도가 증가함에 따라 가용화에 대한 Gibbs 자유에너지값은 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 그리고 n-부탄올의 농도가 증가함에 따라 Gibbs 자유에너지는 계속 증가하는 경향을 보였다.

Sodium dodecylbenzen sulfonate (DBS) and linear alkylbenzene sulfonate (LAS) are widely used in dishwashing products. Residual levels of these surfactants are commonly found on the surfaces of dishware following dishwashing. Residual surfactants and detergents can act as potential toxicants and may pose health risks. This study explored the applicability of dielectric barrier discharge plasma (DBDP) for the degradation of residual surfactants in order to minimize their harmful effects. The plasma was generated using 10 kV pulsed DC power supply at different input currents (2.0-3.0 A) and at various inter-electrode gaps (2.0-3.0 mm). Under simulatory treatment conditions, diluted surfactants (DBS and LAS) and DBS-containing dishwashing detergents dispersed on slide glasses were exposed to DBDP for predetermined periods of time. Results indicated that, under optimal treatment conditions of 3.0 A current and 2.0 mm inter-electrode gap, tested surfactants and surfactants in detergents were degraded in the range of 60- 70% following the plasma treatment for 120 min. Modeling of degradation kinetics indicated that Weibull distribution was the best-fit model, and decimal degradation times (δ) were calculated. Pure surfactants were degraded at relatively higher level than surfactants in detergents. Among these anionic surfactants, DBS was more rapidly degraded than LAS by plasma treatment.

아닐린 수용액에서의 암모늄형 양이온성 계성면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)의 미셀화에 대한 임계미셀농도(CMC)값을 UV-Vis법으로 측정하였다. 290K ~ 314K 사이에서 측정된 양이온성 계면활성제의 CMC값의 변화로부터 미셀화에 대한 Gibbs 자유에너지(ΔG⁰)값을 구하고, 이 값으로부터 엔탈피(ΔH⁰)와 엔트로피(ΔS⁰)를 계산하고 분석하였다. 또한 n-부탄올 및 염화나트륨의 농도 변화가 미셀화에 미치는 영향을 열역학적 함수를 이용하여 비교·분석하였다. 실험한 온도 구간 및 첨가제의 농도 범위 내에서 측정된 모든 ΔG⁰ 값은 음의 값을 나타냈었으며, 엔탈피(ΔH⁰) 변화값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피(ΔS⁰) 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 아닐린 수용액에서 양이온성 계면활성제의 미셀화는 자발적 발열반응이며, 열역학적 값들로부터 계산된 등구조온도에 의하면 이들 계면활성제의 미셀화는 엔탈피(ΔH⁰)와 엔트로피(ΔS⁰)가 거의 동일하게 기여하고 있음을 알 수 있었다.

본 연구에서는 비불소계 트리이소프로필 아민 아세테이트 (TAA) 화합믈을 사용하여 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 패턴 건조 성능을 조사하였으며, 초임계이산화탄소 용 계면활성제로 잘 알려진 불소계 저분자량 화합물, PFPE-COOH 및 PFPE-COO-NH4 +과 비교하였다. 초임계 공정 후 얻어진 포토레지스트 패턴의 모양은 이산화탄소 압력, 온도, 시간 등 공정 처리 조건에 따라 달라졌으며, 최적의 조건에서 포토레지스트 패턴 붕괴가 거의 없는 결과를 얻을 수 있었다. TAA를 사용하는 초임계 세정은 PFPE-COOH에 비해 다소 떨어지지만 일반 습식 세정 방법보다는 우수한 패턴 형성 성능을 나타내었으며, 이것은 경제적이고 환경친화적인 새로운 계면활성제로서의 가능성을 보였다.

본 연구에서는 지방 알코올을 이용하여 탄소 길이에 따른 술폰산계 음이온 계면활성제를 합성하였으며, 합성한 계면활성제들의 구조를 FT-IR과 1H NMR 분석을 통하여 확인하였다. 음이온 계면활성제의 임계미셀농도(critical micelle concentration: cmc)는 10-5∼10-3mol/L이며, 임계미셀농도에서의 표면장력 값은 26∼32 mN/m이었다. 합성한 술폰산계 계면활성제의 분자당 최소 영역값은 1.68∼1.30nm2이다. 음이온 계면활성제의 분자당 최소 영역이 감소하였다. 합성한 계면활성제의 물성은 임계미셀농도, 기포력, 유화력, 접촉각을 측정하였다.

Residual detergents and surfactants on utensils have brought about health issues because they can be absorbed to human digestion system together with containing foods. In the present study, a dielectric barrier discharge plasma (DBDP) was used to explore the applicability of non-thermal plasma for the degradation of residual surfactants and dishwashing detergents in order to reduce the intake of the residues remaining on utensils as the result of incomplete rinsing during dishwashing procedures. DBDP was generated at current intensity 2.0 - 3.0 A, and electrode gap 2.5 mm. Diluted dishwashing detergents and surfactants were spotted on slide glasses and exposed to DBDP for different periods of time. The results indicated that the dishwashing detergents and surfactants were degraded by 46.9 - 84.3% after up to 120 min treatments. Weibull equation was the best fit model to the degradation patterns of surfactants, and the decimal degradation time(δ) of 180.2 - 688.9 min were observed according to currents. Surfactants contained in detergents were degraded more effectively than the surfactants themselves. Among the anion surfactants, DDBS was more rapidly degraded than LAS and ABS.

소수성 유기실리콘 그룹에 친수성 극성 그룹이 결합되어 있는 유기실리콘 계면활성제는 유 기실리콘의 독특한 특성으로 인하여 낮은 계면장력, 윤활성, 퍼짐성, 발수성, 열 안정성, 화학적 안정성 때문에 폴리우레탄 폼, 건설재료, 화장품, 페인트잉크, 농약 등 많은 산업분야에 사용되고 있다. 특히 소수기로 저분자 실록산을 가지고 있는 유기실리콘 계면활성제는 낮은 표면장력과 우수한 습윤/퍼짐성 때문에 super wetter/super spreader로서 활용되고 있으나 가수분해가 되는 취약한 단점도 가지고 있다. 저분자 실록산 계면활성제의 기능향상과 단점개선 등 응용분야에서의 요구사항을 반영하기 위하여 다양 한 화학구조를 가진 저분자 실록산 계면활성제들이 개발되고 있다. 본 총설에서는 반응성 테트라실록산 과 다이실록산의 합성방법, 반응성 테트라실록산 또는 다이실록산을 친수성 그룹과 결합시키는 규소수소 화반응 같은 주요 합성방법, 그리고 폴리에테르, 카보하이드레이트, 제미니, 볼라 타입 등 구조를 가지는 테트라실록산 계면활성제와 다이실록산 계면활성제들의 합성방법을 논의한다.

Bi2Te3 powders are recovered by wet chemical reduction for waste n-type thermoelectric chips, and the recovered particles with different morphologies are prepared using various surfactants such as cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS), and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). When citric acid is added as the surfactant, the shape of the aggregated particles shows no distinctive features. On the other hand, rod-shaped particles are formed in the sample with CTAB, and sheet-like particles are synthesized with the addition of SDBS. Further, particles with a tripod shape are observed when EDTA is added as the surfactant. The growth mechanism of the particle shapes depending on the surfactant is investigated, with a focus on the nucleation and growth phenomena. These results help to elucidate the intrinsic formation mechanism of the rod, plate, and tripod structures of the Bi2Te3 recovered by the wet reduction process.

본 연구에서는 오염된 점토 내 Cs을 제거하기 위하여, 계면활성제의 소수성 알킬사슬의 길이에 따른 Cs의 탈착특성을 연구 하였다. 양이온성 계면활성제로 Alkyl trimethyl ammonium bromide를 사용하였고, 소수성 알킬사슬은 octyl-, dodecyl-, cetyl- 으로 변화시켰다. 소수성 알킬사슬이 길어질수록 montmorillonite 내 계면활성제의 흡착량이 증가하였고, 계면활성제의 층간 흡착으로 층간거리가 증가하는 것으로 나타났다. Cs의 탈착률도 알킬사슬의 길이가 증가함에 따라 향상되었고 cetyl 그룹을 갖는 양이온성 계면활성제는 최대 99±2.9%의 Cs 제거율을 나타냈다.

양이온 계면활성제는 살균력을 가지고 있으며 이를 개발하기 위한 연구는 다양한 산업분야에 서 계속 진행되고 있다. 단순히 우수한 성능을 가질 뿐만 아니라 생분해성이 우수한 계면활성제를 개발 하기 위한 연구는 증가되고 있다. 본 연구에서는 Michael addition 반응을 통하여 ester-type의 양이온 계면활성제를 합성하였다. 실온에서 촉매없이 alkyl acrylate와 1차 아민을 가지는 화합물을 합성한 뒤 dimethyl sulfate 로 4차화시킨다. 2개의 소수기와 한 개의 친수기를 갖는 HQ21과 2개의 소수기와 2개 의 친수기를 갖는 HQ22를 합성하였다. 이들 합성화합물은 1H-NMR, HR-MS 와 FT-IR로 구조를 확인하였으며 생분해성을 측정하였다.

유기실리콘 계면활성제는 소수성 유기실리콘 그룹에 친수성 극성 그룹이 결합되어 있다. 유 기실리콘의 독특한 특성으로 인하여 유기실리콘 계면활성제는 낮은 계면장력, 윤활성, 퍼짐성, 발수성, 열 안정성, 화학적 안정성 때문에 폴리우레탄 폼, 건설재료, 화장품, 페인트잉크, 농약 등 많은 산업분야 에 사용되고 있다. 특히 저분자 유기실리콘을 소수기로 한 트리실록산 계면활성제는 낮은 표면장력과 우수한 습윤/퍼짐성 때문에 super wetter/super spreader로서 활용되고 있으나 가수분해에 취약한 단점 도 가지고 있다. 트리실록산 계면활성제의 기능향상과 단점개선 등 응용분야에서의 요구사항을 반영하기 위하여 다양한 화학구조를 가진 트리실록산 계면활성제들이 개발되고 있다. 본 총설에서는 소수성 트리 실록산 중추로서의 반응성 트리실록산의 합성방법, 반응성 트리실록산을 친수성 그룹과 결합시키는 규소 수소화반응같은 주요 반응방법, 그리고 폴리에테르, 카보하이드레이트, 제미니, 볼라폼, 더블 트리실록 산 타입 등 주요 저분자 트리실록산 계면활성제들의 합성방법을 논의한다.

금속산화물 반도체 중 하나인 산화아연은 인체에 무해하고 친환경적이며, 우수한 화학적, 열 적 안정성의 특성을 지니며 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 높은 엑시톤 바인딩 에너지로 인해 태양전지, 염료페기물의 분해, 가스센서 등 다양한 분야에 응용이 가능한 물질이다. 산화아연은 입 자 형상 및 결정성의 변화에 따라 광촉매 활성이 변하게 된다. 따라서, 다양한 실험변수와 첨가제를 사 용하여 입자를 합성하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 마이크로파 수열합성법을 사용하여 산화아연을 합성하였다. 전구체로는 질산아연을 사 용하였고, 수산화나트륨을 사용하여 용액의 pH를 11로 조정하였다. 첨가제로는 계면활성제인 에탄올아 민, 세틸트리메틸암모늄브로마이드, 소듐도데실설페이트, 솔비탄모노올레이트를 첨가하였다. 합성된 입자 는 별모양, 원추형, 씨드형태, 박막형태의 구형의 형상을 보였다. 합성된 산화아연의 물리・화학적 특성 은 XRD, SEM, TGA을 통하여 확인하였고, 광학적 특성은 UV-vis spectroscopy, PL spectroscopy, Raman spectroscopy으로 확인하였다.

Recently, there is a growing interest of consumers in natural products thus a large number of natural preservatives have been studied as food additives. Among those natural preservatives, rosemary extract are commonly used by the food industry to extend the shelf life of several products. Nevertheless, the incorporation of the rosemary extract in food matrix is highly limited due to the low water solubility and poor chemical stability of constituents of rosemary extract. In this context, it is needed to find a way that can improve the water solubility to incorporate rosemary extract into aqueous system like foods. Hence, in this study we added surfactants that have a relatively high hydrophilic-liphophilic balance number into rosemary extract solution to increase the water solubility of rosemary extract and then investigated the microbial activities of rosemary extract with surfactants. Tween 20, decaglycerol monooleate, decaglycerol laurate and decaglycerol myristate were used in a range 0.1~4% and rosemary-surfactant solution was prepared by dissolving rosemary in surfactant added phosphate buffer (pH 7) as much as extract can be dissolved. Water solubility of rosemary-surfactant solution were examined by observance of the UV-vis spectra. The antimicrobial effects rosemary-surfactant solution on B.subtilis were also examined by paper disc diffusion method. Rosemary extract showed poor solubility in normal phosphate buffer but its water solubility was highly increased when surfactant was added. This tendency was lasted at all types of surfactant. This is because of amphipathic property of surfactant. Antimicrobial effect to B.subtilis was observed when a relatively lower concentration of surfactants were used, however, not in high concentrations. This result might be attributed to the formation of surfactant micelles containing rosemary extract when a relatively higher concentration of surfactants were used. The information presented may be useful for the development of a new rosemary-loaded delivery systems.