소수성, 고무상 고분자인 polydimethylsiloxane (PDMS) 소재를 대상으로 치밀한 단일막과 복합막을 제조하였으며 이들을 이용한 투과증발법을 통해 바이오부탄올을 농축하는 실험을 수행하였다. 바이오부탄올 회수를 위해 $1{\sim}5wt%$의 부탄올이 함유된 모델 수용액을 대상으로 조업온도$(20{\sim}40^{\circ}C)$와 막두께$(1{\sim}100{\mu}m)$를 변화시키면서 PDMS막의 투과증발 특성을 조사하였다. $100{\mu}m$ 두께 PDMS 단일막의 경우 공급부탄올의 농도가 증가할수록 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도가 증가하였다. 이러한 결과는 물보다 부탄올에 대한 PDMS 소재의 친화성과 막 사슬 내의 큰 자유부피(free volume)로 부탄올에 대한 확산저항이 적기 때문에 부탄올에 대한 선택도와 투과도가 높은 것으로 파악되었다. 조업온도를 $20{\sim}40^{\circ}C$로 증가시키며 투과증발특성을 조사한 결과, 온도의 상승에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도 모두 증가하였다. PDMS막의 두께가 $100{\mu}m$에서 $1{\mu}m$로 얇아질수록 포집된 부탄올의 농도와 선택도는 감소하였으며 투과도는 증가하는 경향을 보였다.
소수성, 고무상 고분자인 polydimethylsiloxane (PDMS) 소재를 대상으로 치밀한 단일막과 복합막을 제조하였으며 이들을 이용한 투과증발법을 통해 바이오부탄올을 농축하는 실험을 수행하였다. 바이오부탄올 회수를 위해 $1{\sim}5wt%$의 부탄올이 함유된 모델 수용액을 대상으로 조업온도$(20{\sim}40^{\circ}C)$와 막두께$(1{\sim}100{\mu}m)$를 변화시키면서 PDMS막의 투과증발 특성을 조사하였다. $100{\mu}m$ 두께 PDMS 단일막의 경우 공급부탄올의 농도가 증가할수록 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도가 증가하였다. 이러한 결과는 물보다 부탄올에 대한 PDMS 소재의 친화성과 막 사슬 내의 큰 자유부피(free volume)로 부탄올에 대한 확산저항이 적기 때문에 부탄올에 대한 선택도와 투과도가 높은 것으로 파악되었다. 조업온도를 $20{\sim}40^{\circ}C$로 증가시키며 투과증발특성을 조사한 결과, 온도의 상승에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도 모두 증가하였다. PDMS막의 두께가 $100{\mu}m$에서 $1{\mu}m$로 얇아질수록 포집된 부탄올의 농도와 선택도는 감소하였으며 투과도는 증가하는 경향을 보였다.
Bio-butanol recovery by pervaporation was performed with dense and composite polydimethylsiloxane (PDMS) membranes. The pervaporative behavior of the membranes was investigated as a function of operation temperature $(20{\sim}40^{\circ}C)$ and membrane thickness $(100{\sim}1{\mu}m)$<...
Bio-butanol recovery by pervaporation was performed with dense and composite polydimethylsiloxane (PDMS) membranes. The pervaporative behavior of the membranes was investigated as a function of operation temperature $(20{\sim}40^{\circ}C)$ and membrane thickness $(100{\sim}1{\mu}m)$ using a series of aqueous BtOH model solutions $(1{\sim}5wt%)$. With the increment of the BtOH concentration in feed, the Butanol concentration in permeate, pervaporation selectivity of Butanol over water and Butanol permeation flux increased. As the operating temperature of feed solutions increased, the BtOH concentration in permeate, pervaporation selectivity and permeation flux increased markedly. As the thickness of the PDMS membrane decreased, permeation flux increased but pervaporation selectivity decreased. These results were explained in terms of high solubility and low diffusion resistance of BtOH over water toward hydrophobic and rubbery PDMS membranes.
Bio-butanol recovery by pervaporation was performed with dense and composite polydimethylsiloxane (PDMS) membranes. The pervaporative behavior of the membranes was investigated as a function of operation temperature $(20{\sim}40^{\circ}C)$ and membrane thickness $(100{\sim}1{\mu}m)$ using a series of aqueous BtOH model solutions $(1{\sim}5wt%)$. With the increment of the BtOH concentration in feed, the Butanol concentration in permeate, pervaporation selectivity of Butanol over water and Butanol permeation flux increased. As the operating temperature of feed solutions increased, the BtOH concentration in permeate, pervaporation selectivity and permeation flux increased markedly. As the thickness of the PDMS membrane decreased, permeation flux increased but pervaporation selectivity decreased. These results were explained in terms of high solubility and low diffusion resistance of BtOH over water toward hydrophobic and rubbery PDMS membranes.
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제안 방법
3에 나타냈다. PDMS막을 셀안에 장착한 다음 다양한 조업온도로 공급측에는 부탄올 0.5~7.0 wt% 수용액 2.5 L를 펌프로 순환시키며 막과 접촉하게 한 다음 투과측에는 진공을 걸어 투과증발 실험을 수행하였다. 용액의 순환속도는 2 mL/s로 고정하였고 원액과 접촉하는 막의 유효면적은 14.
최적의 가교조건을 확보하기 위해 주재와 경화 재를 각각 5:1, 7:1, 8:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1의 비율로 헥산(n-hexane)에 녹여 만든 제막용액을 테프론 틀에부어 상온에서 12시간 동안 건조한 후, 완전한 가교 반응(cross-linking)을 위해 110℃ 오븐에서 2시간 동안 건조시켰다[10]. PDMS막의 제조는 주재/경화재의 비율을 10:1로 하여 수행하였고 이렇게 용매증발법을 이용하여 제조된 PDMS단일막의 두께는 30, 80, 100 pmo] 었다. 복합막은 기계적강도가 우수하고 선택층인 PDMS 막을 통과한 기체의 흐름에 저항이 적고 높은 투과도를 가지고 있는 다공성막인 Polysulfone을 지지체로 사용하여 제조하였다.
복합막은 다공성 막인 Polysulfbne을 지지체로 사용하여 제조하였다. 다공성 지지체 위에 균일한 두께의 PDMS막을 결함 없이 도포하기 위하여 막 캐스팅 장비를 이용하였다. 정
온도가 증가하면서 가교 고분자인 PDMS막의 자유부피(ftee volume)가 늘어남에 따라 투과도는 증가하였다. 막의 두께를 각기 달리하여 부탄올 수용액을 대상으로 투과증발실험을 수행하였다. 그 결과 소수성 PDMS막의 두께가 감소하면서 부탄올 수용액의 투과도는 증가했고 포집된 부탄올의 농도와 그에 따른 선택도는 감소하였다.
막의 팽윤실험은 주재-경화재의 비율이 각각 다른 PDMS막을 대상으로 일정 온도로 유지되는 항온 조에 진공 오븐에서 건조시킨 막을 헥산에 48시간 이상 침지 시킨 후 평형 상태에 도달할 때까지 팽윤시킨 다음, 팽윤 된 막을 재빨리 여과지로 닦아 내고 막의 건조 전의 무게와 팽윤후의 무게를 측정하였다. 측정 오차를 작게 하기 위해 5회 측정한 평균치를 이용하였다.
본 연구는 바이오 알코올의 농축에 뛰어난 효과가 있다고 알려진 고무상 고분자인 polydimethylsiolxane (PDMS) 단일 및 복합막을 제조하였고 공급액인 생물학적 발효 공정에 의하여 제조된 바이오 부탄올 수용액과 얻어진 바이오 부탄올 수용액의 농도를 참고하여 다양한 농도의 표준 부탄올 모델수용액을 만들어 투과증발 공정에 있어서 조업온도, 막두께 그리고 공급액인 부탄올의 농도에 따른 영향을 조사하였다.
본 연구는 소수성 고분자인 polydimethylsiloxane (PDMS)막을 이용하여 바이오부탄올 수용액의 분리 특성을 투과증발법을 통해 알아보았다. 최적의 투과 증발 막을 선별하기 위하여 PDMS단일막들의 팽윤도를 측정하였고 그 결과 고분자 사슬간의 가교밀도가 높고 내구성이 우수한 주재와 경화재의 무게비율이 10:1인 투과 증발 막을 제조하였다.
최적의 투과 증발 막을 선별하기 위하여 PDMS단일막들의 팽윤도를 측정하였고 그 결과 고분자 사슬간의 가교밀도가 높고 내구성이 우수한 주재와 경화재의 무게비율이 10:1인 투과 증발 막을 제조하였다. 조업온도를 20, 30, 40℃로 각각 달리하여 공급 부탄올 수용액과 막두께 100 um의 PDMS 단일막을 대상으로 투과증발실험을 수행하였다. 그 결과 소수성 PDMS막 표면에 대한 소수성 부탄올의 용해 및 확산 상수의 증가성이 물보다 상대적으로 커서 선택도는 증가했고 이에 따른 포집된 부탄올 농도 역시 상승한 것을 확인하였다.
가교 반응은 경화재의 활성화 수소말단이 주재의 비닐그룹을 공격하는 부가 반응(Hydrosillylation)에 의해 이루어진다[9]. 최적의 가교조건을 확보하기 위해 주재와 경화 재를 각각 5:1, 7:1, 8:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1의 비율로 헥산(n-hexane)에 녹여 만든 제막용액을 테프론 틀에부어 상온에서 12시간 동안 건조한 후, 완전한 가교 반응(cross-linking)을 위해 110℃ 오븐에서 2시간 동안 건조시켰다[10]. PDMS막의 제조는 주재/경화재의 비율을 10:1로 하여 수행하였고 이렇게 용매증발법을 이용하여 제조된 PDMS단일막의 두께는 30, 80, 100 pmo] 었다.
투과증발법을 통해 알아보았다. 최적의 투과 증발 막을 선별하기 위하여 PDMS단일막들의 팽윤도를 측정하였고 그 결과 고분자 사슬간의 가교밀도가 높고 내구성이 우수한 주재와 경화재의 무게비율이 10:1인 투과 증발 막을 제조하였다. 조업온도를 20, 30, 40℃로 각각 달리하여 공급 부탄올 수용액과 막두께 100 um의 PDMS 단일막을 대상으로 투과증발실험을 수행하였다.
투과성분의 농도 분석은 Porapak QS 컬럼이 장착된 gas chromatograph (GC, 영린 600D)를 이용하여 분석하였고, 사용된 detector는 TCD이었고 carrier gas는 헬륨을 사용하였다. 투과성 분식 (3)과 (4)를 이용하여 투과도와 투과선택도를 계산하였다.
이때 투과되는 쪽의 압력이 1~2 torr 이하로 유지되게 충분히 진공을 걸어주었다. 투과압력이 정상상태에 도달한 후 투과된 증기를 액체질소가 장착된 유리트랩에 의해 응축 시켜 수집하였고 무게를 측정하였다. 투과성분의 농도 분석은 Porapak QS 컬럼이 장착된 gas chromatograph (GC, 영린 600D)를 이용하여 분석하였고, 사용된 detector는 TCD이었고 carrier gas는 헬륨을 사용하였다.
대상 데이터
상대적으로 화학적 결합이 헐거운 25:1에 비해 10:1의 경우 PDMS 사슬간의 작용하는 힘이 견고하고 네트워크 구조가 잘 형성되어 가교 밀도가 높아 유기용매에 대한 기계적 강도 및 내구성이 가장 우수함을 예상할 수 있었다. 따라서 PDMS 막의 제조는 주재/경화재의 비율을 10:1로 하여 제조된 PDMS 단일막의 두께는 30, 80, 100 μm이었다. 복합막은 다공성 막인 Polysulfbne을 지지체로 사용하여 제조하였다.
PDMS막의 제조는 주재/경화재의 비율을 10:1로 하여 수행하였고 이렇게 용매증발법을 이용하여 제조된 PDMS단일막의 두께는 30, 80, 100 pmo] 었다. 복합막은 기계적강도가 우수하고 선택층인 PDMS 막을 통과한 기체의 흐름에 저항이 적고 높은 투과도를 가지고 있는 다공성막인 Polysulfone을 지지체로 사용하여 제조하였다. 다공성 지지체 위에 균일한 두께의 PDMS막을 결함없이 도포하기 위하여 막 캐스팅 장비를 이용하였고 Fig.
따라서 PDMS 막의 제조는 주재/경화재의 비율을 10:1로 하여 제조된 PDMS 단일막의 두께는 30, 80, 100 μm이었다. 복합막은 다공성 막인 Polysulfbne을 지지체로 사용하여 제조하였다. 다공성 지지체 위에 균일한 두께의 PDMS막을 결함 없이 도포하기 위하여 막 캐스팅 장비를 이용하였다.
본 연구에서 사용된 막은 가교된 PDMS막으로 Dow Coming사의 상품명 “Sylgard® 184”를 사용하였고 이 제품은 이액형으로 Fig. 1에서 보는 것과 같이 주재인 Part A는 비닐그룹을 말단기로 가지고 있는 PDMS oligomer이고, 경화재인 Part B는 활성 수소기를 가지고 있는 PDMS cross-linker로 구성되어져 있다. 가교 반응은 경화재의 활성화 수소말단이 주재의 비닐그룹을 공격하는 부가 반응(Hydrosillylation)에 의해 이루어진다[9].
투과압력이 정상상태에 도달한 후 투과된 증기를 액체질소가 장착된 유리트랩에 의해 응축 시켜 수집하였고 무게를 측정하였다. 투과성분의 농도 분석은 Porapak QS 컬럼이 장착된 gas chromatograph (GC, 영린 600D)를 이용하여 분석하였고, 사용된 detector는 TCD이었고 carrier gas는 헬륨을 사용하였다. 투과성 분식 (3)과 (4)를 이용하여 투과도와 투과선택도를 계산하였다.
데이터처리
팽윤후의 무게를 측정하였다. 측정 오차를 작게 하기 위해 5회 측정한 평균치를 이용하였다. 식 (1) 으로팽윤도(Degree of Swelling)를 구하였다[11].
성능/효과
34.0, 투과도는 0.11 ~0.18 kg/m%r로, 40℃에서 포집된부탄올 농도는 29.3~70.4%, 선택도는 41.1-45.2, 투과도는 0.15~0.19 kg/m%r으로 모두 부탄올에 대한 선택성을 보였다. 이러한 부탄올 선택성을 해석하기 위해 PDMS막과 여러 알코올간의 용해도 상수를 Table 1에 나타내었다.
PDMS 복합막을 대상으로 투과증발법에 의하여 실제 균주가 생산한 1~2%의 저농도 부탄올을 고농죽 시키기 위한 최적의 막두께를 예상해볼 때, Fig. 11에 나와 있는 것처럼 표준부탄올 수용액 농도 1%에서 PDMS 복합막 활성층의 두께가 4 μm이 었을 때 선택도가 15.9 로 활성층의 두께가 1 μm인 PDMS 복합막의 선택도 2.9와 비교해볼 때 5배 이상 높았고 30 nm PDMS 단일 막의 선택도 16.2와 비슷한 값을 가졌다. 또한 Fig.
5에 나타내었다. SEM image로 막 표면에서 충분한 가교가 일어났음을 확인할 수 있었고 PDMS 복합막의 원하는 코팅층의 두께를 확인할 수 있었고 이렇게 제조되어진 PDMS 복합 막의 활성층의 두께는 1, 4 μm이었다. 다공성 지지체인 pol- ysulfone표면의 단면을 주사 전자 현미경으로 관찰한 결과를 Fig.
이러한 결과는 농도가 낮은 부탄올이 물에 비하여 막표면에서 농도 분극 현상으로 용해도가 물에 비해 저하되면서 일어나는 현상으로 해석되었다. 공급부탄올의 농도가 1 wt%에서 5 wt%로 높아질수록 소수성막 표면에 소수성 부탄올의 분포가 많아지면서 투과도 및 부탄올의 농도가 증가하는 경향을 보였으며 막두께가 얇아질수록 투과도는 높아지며 선택도는 감소하는 경향을 보였다. 실제 균주에 의해 생산된 저농도 부탄올을 고농축 시키기 위한 최적의 막 두께를 예상한 결과 PDMS복합막 활성층의 두께가 4 fim 이었을 때 다른 단일 및 복합막에 비하여 선택도와 투과도에서 매우 우수하고 효율적인 성능을 보였다.
해석되었다. 공급부탄올의 농도가 1에서 5 wt%로 높아질수록 소수 성막 표면 및 내부에 소수성 부탄올의 분포가 많아지고 그에 따른 용해 및 가소화현상으로 확산이 잘 이루어지며 이에 따라 투과도 및 부탄올의 농도가 증가하는 경향을 보였다. 그러나 선택도는 전체적으로 조금 감소하는 경향을 보였는데 이러한 현상은 원액의 농도가 낮은 경우 원액의 농도의 변화가 선택도에 수치상 크게 반영되는 결과를 보이기 때문으로 생각된다.
조업온도를 20, 30, 40℃로 각각 달리하여 공급 부탄올 수용액과 막두께 100 um의 PDMS 단일막을 대상으로 투과증발실험을 수행하였다. 그 결과 소수성 PDMS막 표면에 대한 소수성 부탄올의 용해 및 확산 상수의 증가성이 물보다 상대적으로 커서 선택도는 증가했고 이에 따른 포집된 부탄올 농도 역시 상승한 것을 확인하였다. 온도가 증가하면서 가교 고분자인 PDMS막의 자유부피(ftee volume)가 늘어남에 따라 투과도는 증가하였다.
막의 두께를 각기 달리하여 부탄올 수용액을 대상으로 투과증발실험을 수행하였다. 그 결과 소수성 PDMS막의 두께가 감소하면서 부탄올 수용액의 투과도는 증가했고 포집된 부탄올의 농도와 그에 따른 선택도는 감소하였다. 이러한 결과는 농도가 낮은 부탄올이 물에 비하여 막표면에서 농도 분극 현상으로 용해도가 물에 비해 저하되면서 일어나는 현상으로 해석되었다.
2와 비슷한 값을 가졌다. 또한 Fig. 12에 나와 있는 것처럼 표준부탄올 수용액 농도 1%에서 PDMS 복합막 활성층의 두께가 4 pim이었을 때 투과도가 0.47 kg/nSir로 활성층의 두께가 1 pm인 PDMS 복합 막의 투과도와 비교하여 볼 때 0.45 kg/m%r로 비슷한 값을 가졌으며 30 pm PDMS 단일막의 투과도 0.12 kg/m%r에 3배 이상 높은 점으로 볼 때 PDMS 복합 막 활성층의 두께가 4 μm이었을 때 실제 발효액에 대한 최적의 막두께로 예상해 볼 수 있었다.
주재와 경화재를 5:1, 7:1, 8:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1의 비율로 달리하여 제조된 PDMS단일막들의 팽윤도를 측정한 결과 주재와 경화재의 비율이 10:1일 때 팽윤도가 가장 낮은 결과를 보였다. 상대적으로 화학적 결합이 헐거운 25:1에 비해 10:1의 경우 PDMS 사슬간의 작용하는 힘이 견고하고 네트워크 구조가 잘 형성되어 가교 밀도가 높아 유기용매에 대한 기계적 강도 및 내구성이 가장 우수함을 예상할 수 있었다. 따라서 PDMS 막의 제조는 주재/경화재의 비율을 10:1로 하여 제조된 PDMS 단일막의 두께는 30, 80, 100 μm이었다.
이러한 부탄올 선택성을 해석하기 위해 PDMS막과 여러 알코올간의 용해도 상수를 Table 1에 나타내었다. 소수성 고분자인 PDMS막은 친수성인 물에 비하여 상대적으로 소수성인 부탄올에 용해도 상수의 차이가 적은 것을 알 수 있으며 이로 보아 부탄올을물보다 잘 용해시킴을 예측할 수 있으며 이러한 결과와 자유 부피가 아주 큰 PDMS소재의 낮은 확산 저항으로 인해 부탄올에 아주 선택적이었음을 예측할 수 있었다. 조업온도가 20℃에서 30℃로 온도가 증가함에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도 그리고 투과도가 모두 증가하는 경향을 보였다.
공급부탄올의 농도가 1 wt%에서 5 wt%로 높아질수록 소수성막 표면에 소수성 부탄올의 분포가 많아지면서 투과도 및 부탄올의 농도가 증가하는 경향을 보였으며 막두께가 얇아질수록 투과도는 높아지며 선택도는 감소하는 경향을 보였다. 실제 균주에 의해 생산된 저농도 부탄올을 고농축 시키기 위한 최적의 막 두께를 예상한 결과 PDMS복합막 활성층의 두께가 4 fim 이었을 때 다른 단일 및 복합막에 비하여 선택도와 투과도에서 매우 우수하고 효율적인 성능을 보였다.
소수성 고분자인 PDMS막은 친수성인 물에 비하여 상대적으로 소수성인 부탄올에 용해도 상수의 차이가 적은 것을 알 수 있으며 이로 보아 부탄올을물보다 잘 용해시킴을 예측할 수 있으며 이러한 결과와 자유 부피가 아주 큰 PDMS소재의 낮은 확산 저항으로 인해 부탄올에 아주 선택적이었음을 예측할 수 있었다. 조업온도가 20℃에서 30℃로 온도가 증가함에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도 그리고 투과도가 모두 증가하는 경향을 보였다. 조업온도가 30℃에서 40℃ 증가할수록 역시 마찬가지로 투과된 부탄올의 농도, 선택도 투과량이 모두 증가하는 경향을 보였다.
조업온도가 20℃에서 30℃로 온도가 증가함에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도 그리고 투과도가 모두 증가하는 경향을 보였다. 조업온도가 30℃에서 40℃ 증가할수록 역시 마찬가지로 투과된 부탄올의 농도, 선택도 투과량이 모두 증가하는 경향을 보였다. 이는 온도가 증가하면서 소수성이면서 고무상 고분자인 PDMS 막의 자유부피(fiee volume)가 더욱 늘어났기 때문으로보인다.
4에 나타내었다. 주재와 경화재를 5:1, 7:1, 8:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1의 비율로 달리하여 제조된 PDMS단일막들의 팽윤도를 측정한 결과 주재와 경화재의 비율이 10:1일 때 팽윤도가 가장 낮은 결과를 보였다. 상대적으로 화학적 결합이 헐거운 25:1에 비해 10:1의 경우 PDMS 사슬간의 작용하는 힘이 견고하고 네트워크 구조가 잘 형성되어 가교 밀도가 높아 유기용매에 대한 기계적 강도 및 내구성이 가장 우수함을 예상할 수 있었다.
참고문헌 (11)
G. W. Festel, 'Biofuels - Economic Aspects'， Chemical Engineering & Technology.， 31, 715 (2008)
P. Rogers and N. Palossari, 'Clostridium acetoButylicum mutants that produce Butyraldehyde and altered quantities of solvents', Appl. and Environ. Microbiol., 53, 2761 (1987)
K. Ounine, H. Petidemange, G. Raval, and R. Gay, ''Regulation and Butanol inhibition of D-xylose and D-glucose uptake in Clostridium acetoButylicum', Appl. and Environ. Microbiol., 49, 874 (1985)
N. Qureshi, H. P. Blaschek et al., 'Butanol recovery from model solution/fermentation broth by pervaporation: evaluation of membrane performance', Biomass & Bioenergy., 17, 175 (1999)
D. Roizard, Clement, R. Lochon, and P. Synthesis, 'Characterization and transport properties of a new siloxane-phosphazene copolymer. Extraction of n-Butanol from water by pervaporation', J. Membr. Sci. , 113, 151 (1996)
M. M. Meagher et al., 'Pervaporative recovery of n-butanol from aqueous solutions and ABE fermentation broth using thin-film silicalite-filled silicone composite membranes', J. Membr. Sci., 192, 231 (2001)
D. J. Campbell, K. J. Beckman, C. E. Calderon， and P. W. Doolan, R. M. Ottosen, and G. C. Lisensky, 'Replication and compression of Bulk and surface structures with polydimethylsiloxane elastomer', J. Chem. Educ., 76, 537 (1996)
C. K. Yeom, S. H. Lee， H. Y. Song, and J. M. Lee, 'Vapor permeations of a series of VOCsl $N_2$ mixtures through PDMS membrane', J. Membr. Sci., 198, 129 (2002)
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