• 제목/요약/키워드: 화학적 흡착

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산성광산배수 (AMD) 처리 부산물 ochre의 특성과 활용 (Characteristics of By-product Ochre from Acid Mine Drainage (AMD) Treatment and Its Potential Use)

  • 정중환;김호진;김영남;남광수;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.304-314
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    • 2010
  • 본 연구는 산성광산배수 (AMD)의 처리 과정에서 생성되는 부산물 ochre의 이화학성, 광물학적 특성 및 환경 분야 활용 가능성을 확인하기 위해 수행하였다. 이를 위하여 적극적 처리법인 물리 화학적 정화 처리시설에서 생성된 ochre-H와 수동적 처리법인 자연 정화 처리시설에서 생성된 ochre-D, ochre-S의 특성을 비교 분석하였다. Ochre-H는 광물 내 침철석 (goethite) 함량 및 철 성분 함량이 다른 시료에 비해 상대적으로 낮게 나타났지만, 소석회 내 칼슘 이온의 인 흡착 능력과 상대적으로 높은 흡착 표면적 등이 장점으로 작용할 수 있다. 또한 환경 생태계의 중금속 오염 가능성이 희박하고 물리 화학적 정화 처리시설에서 균일한 특성의 ochre를 대량 생산할 수 있으므로 실용적이며, 경제성이 높을 것으로 판단된다. Ochre-H의 인 흡착 특성은 Freundlich 흡착등온식모델에 적합하였다. 또한 ochre의 흡착 특성이 단분자층 흡착이 아닌 여러 분자층으로 흡착되어 매우 높은 흡착량을 가지기 때문에 인 출현곡선 (BTC)은 1이 아닌 0.3~0.4 상대농도 범위에서 평형에 도달하였다. 실제로 물 중 인 제거 능력을 평가한 실험에서 인 농도 외에 다른 오염원이 존재할 것으로 예상되는 수질 시료의 경우를 제외한 나머지 시료에서는 수질 및 수생태계 생활환경기준상의 인 농도 I 등급 기준치 이하로 검출되어 정화능력이 우수함을 확인하였다. 또한 정화 처리 과정 중 ochre내의 철 성분이 수질 내로 용출되는 양은 많지 않은 것으로 나타났다. 실험을 통하여 확인한 ochre의 높은 인 제거능력을 이용하여 부영양화 현상에 대한 정화제로 환경 분야에 적용하기 위해서는 오염원이 유입되는 하천 등의 위치를 정확히 파악한 후, 현장에 필터 형태의 pilot을 제작하여 설치하는 것이 중요하며, 또한 슬러지의 일종인 ochre 내 철 등으로 인한 수질오염의 발생 여부를 확인하여 유해하지 않음이 검증되어야 한다.

견직물에의 크롬(VI)의 흡착 특성 (Characterization of Chromium(VI) Adsorption onto Silk Fabrics)

  • 김규범;진영길
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.25-30
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    • 1996
  • 견 피브로인 섬유에 의한 Cr(VI)의 흡착 특성을 분석하였다. Cr(VI)의 흡착평형은 초기 흡착속도에 큰 영향을 받고 있으며 평형흡착량의 52% 정도에 이르고 있다. 견 피브로인 섬유에 의한 Cr(VI)의 흡착은 크롬염의 산화반응을 일으키는 산성의 pH 범위에서 흡착량이 증가한다. Cr(VI)의 흡착온도에 대한 엔탈피($\Delta$H)의 변화는 39.7KJ.mol-1로 얻어졌다. 이것은 Cr(VI)의 흡착이 착제 화학적 반응이라는 것을 의미하며 IR 스펙트럼의 결과에서도 아미드 형 카르보닐의 배위에 의한 착물형성이 확인되었다. 또한, 견 피브로인 섬유의 크롬 흡착처리에서 물성의 과도한 저하를 고려한 조건은 온도 5$0^{\circ}C$ pH 2.4, 3시간의 처리가 적당하고 5 X 10-3M의 농도에서 흡착평형에 도달하였다.

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정수장 슬러지로부터 제조한 입상흡착제의 염기성 가스 흡착 성능 (Adsorption Performance of Basic Gas over Pellet-type Adsorbents Prepared from Water Treatment Sludge)

  • 배정현;박나영;이철호;박영권;전종기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.352-357
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    • 2013
  • 본 연구에서는 정수장 슬러지를 사용하여 제조한 정수슬러지 가공 분말의 압출공정을 통해서 입상흡착제를 제조하였다. 바인더 첨가와 소성과정이 입상형 흡착제의 물리 화학적 특성에 미치는 영향을 질소흡착, 압축강도, 주사전자현미경, 엑스선회절, 피리딘흡착 적외선분광법 등으로 분석하였다. 바인더의 함량을 5 wt%까지 증가시키면 압축강도가 3배 이상으로 개선되었으나 트리메틸아민을 흡착할 수 있는 표면적이 30% 정도 감소하여 입상흡착제의 트리메틸아민 파과시간이 단축되었다. 성형된 입상흡착제의 소성과정을 통해서 표면에 브뢴스테드산점과 루이스산점으로 구성된 산점이 발현되어, 염기성 기체인 트리메틸아민의 파과 시간이 3배 이상으로 증가하였다.

금속 페라이트가 코팅된 제올라이트의 제조와 Cu(II)의 흡착 특성 (Preparation of Zeolite Coated with Metal-Ferrite and Adsorption Characteristics of Cu(II))

  • 백새얀;누엔반히엡;김영호
    • 공업화학
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    • 제30권1호
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    • pp.54-61
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    • 2019
  • 본 연구에서는 Cu(II)의 흡착처리 후, 용액 내 함유된 폐흡착제의 효율적인 분리를 위하여 제올라이트(zeolite 4A)의 표면에 금속(Me = Co, Mn, Ni)이 치환된 페라이트 나노 입자를 성장시킨 자성흡착제를 합성하였다. 제올라이트 표면의 금속 페라이트는 용매열 합성법으로 제조되었으며, 자성흡착제의 특성은 XRD (X-ray diffractometer), SEM (scanning electron microscopy) 및 PPMS (physical property measurement system)로 분석하였다. Co-ferrite가 코팅된 제올라이트 복합체(CFZC)의 포화자화율이 5 emu/g으로 가장 높았으며, Cu(II)의 흡착 성능도 우수하였다. CFZC에 의한 Cu(II)의 흡착결과 값들은 298 K에서 Langmuir식에 잘 적용되었다. 그리고 Cu(II)의 흡착공정은 유사 2차 속도식에 부합하였다. 자유에너지 변화값(${\Delta}G^0=-4.63{\sim}-5.21kJ/mol$)은 Cu(II)의 흡착이 298~313 K 범위에서 자발적임을 나타내었다.

전기화학적 암모니아 합성을 위한 루테늄 촉매 표면에서의 질소 환원반응 메커니즘 해석의 위한 제1원리 모델링 (First-Principles Analysis of Nitrogen Reduction Reactions on Ruthenium Catalyst Surfaces for Electrochemical Ammonia Synthesis)

  • 조미현;이상헌
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권4호
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    • pp.598-603
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    • 2023
  • 촉매를 사용한 전기화학적 암모니아 생산은 주변 온도 및 압력 조건, 환경 친화적인 작동 및 고순도 암모니아 생산을 가능하게 함으로써 전통적인 하버-보쉬 방법을 대체할 대안으로서 가능성이 있다. 본 연구에서는 제1원리 계산을 사용하여 루테늄 촉매의 표면에서 발생하는 질소 환원 반응에 초점을 맞춘다. 루테늄의 (0001) 및 (1000) 표면에서 질소 환원에 대한 반응 경로를 모델링하여 반응 구조를 최적화하고 각 단계에 대한 유리한 경로를 예측했다. 각 표면에서의 N2의 흡착 구성은 후속 반응 활동에 상당한 영향을 미쳤으며, 깁스자유에너지 분석은 가장 유리한 질소 환원 구성을 도출하였다. 루테늄의 (0001) 표면에서는 질소 분자가 표면에 수직으로 흡착하는 end-on 형태가 가장 유리한 N2 흡착에너지가 나타났으며 유사하게, (1000) 표면에서도 end-on 형태가 안정적인 흡착 에너지 값을 보였다. 이어서, distal 및 alternating 구성 모두에서 최적화된 수소 흡착을 통해 NH3의 최종 탈착까지 이론적으로 완전한 반응 경로를 설명했다.

PEG 분자량에 따른 셀룰로오스에서의 확산거동 (The Effect of the Molecular Weight of PEG on Diffusion Though Cellulose)

  • 우종형;서영삼;윤기종
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.421-422
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    • 2003
  • 면섬유를 가공할 때 가공효과는 면섬유 미세기공에의 가공제 흡착량에 의존한다. 흡착량에 영향을 주는 것은 화학적으로는 가공제와 면섬유 간의 친화력이고, 물리적으로는 가공제의 물 속에서의 크기 즉, hydrodynamic volume이다. 기존 면섬유 가공제의 경우 낮은 분자량을 사용하였으나, 최근 들어 높은 분자량의 가공제를 사용 하는 경향이 있다. 고분자량 가공제의 경우에는 앞서 언급한 것과 같이 가공제의 크기가 가공제의 가공효과에 영향을 미칠 수 있으나, 이에 관련된 연구는 많지 않다. (중략)

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Structure and Properties of Wool Keratose Films -the effect of addition of glycerol onto keratose solution-

  • 한청희;박영환
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.320-324
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    • 1998
  • 양모의 주성분인 케라틴 단백질은 과거에는 주로 의복용 재료로서 이용되어 왔지만 최근에는 케라틴이 가지는 물리적, 화학적 특성 때문에 양모-케라틴 유도체를 기능성고분자 소재로 이용하려는 관심이 높아지고 있다. 양모케라틴 단백질은 원래 섬유 자체가 중금속 흡착성을 보유하고 있어 여러 용해 유도체의 흡착특성이 연구되고 있으며 우수한 생체적합성이 있어 헤파린과의 불용성 전해질 복합체를 필름으로 제조하여 인공혈관으로의 응용와 같은 의료분야에의 연구도 진행되고 있다. (1-3) (중략)

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만장광산에서 산출되는 황동석의 풍화과정에 대한 광물학적 연구

  • 이인경;이평구;박성원;최상훈
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.57-60
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    • 2003
  • 광업활동이 중지된 후 적절한 조치없이 방치된 폐광석들은 보다 빠르게 풍화될 수 있는 환경에 접하게 된다. 황화광물이 풍화되면 중금속이 용해되어 주변의 지표수나 지하수 및 토양의 오염을 초래한다. 용해된 중금속 이온들은 물리화학적 환경변화가 야기되면 보다 안정한 상태로 침전, 공침 또는 흡착되어지게 될 것이다. 만약 침전된 2차광물들이 불용성 광물이거나, 산성환경에서 비교적 안정한 광물에 흡착되어 제거된 중금속이라면 자연적으로 발생하고 있는 화학반응을 통하여 자연정화가 일어난다고 할 수 있다. (중략)

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Aminated Poly(ether sulfone)의 합성과 NO 가스의 흡착특성 (Synthesis of Aminated Poly(ether sulfone) as Anion Exchanger and its NO Gas Adsorption)

  • 손원근;박수길
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.857-862
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    • 1999
  • 아민화된 poly(ether sulfone)(APES)는 poly(ether sulfone)(PES)를 질산과 황산(촉매)의 혼산으로 니트로화한 poly(ether sulfone)(NPES)를 아민화하여 제조되었다. FT-IR의 분석 결과 1537과 $1351cm^{-1}$에서 $NO_2$의 비대칭 신축진동과 대칭 신축진동에 의한 흡수피크로 니트로화가 되었음이 확인되었다. 또한 NPES의 아민화는 $NO_2$에 의한 흡수피크가 사라지고 3470과 $3374cm^{-1}$에서 $NH_2$기에 의한 비대칭 신축진동과 대칭 신축진동의 흡수피크로 확인되었다. PES(5 g; 21.55 mmol.)에 대한 니트로화의 최적 조건은 반응시간 12시간, 반응온도 $120^{\circ}C$, 질산의 농도 28.00 mmol. 황산의 농도 52.00 mmol. 이었다. APES의 원소분석결과 반복단위당 0.89개의 아민기가 도입되었다. 실리카겔이나 활성탄소보다 흡착속도는 느리나 NO에 대한 흡착능이 우수하였고, 화학적인 흡착속도는 물리적 흡착속도보다 느리며, 화학적 흡착량이 물리적 흡착량 보다 높은 것을 알 수 있었다.

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유류흡착용 친유성 나노복합체 신소재 제조 (Oleophilic Nanocomposites for Oil Spill Adsorbent)

  • 소대화;조용준;소현준;정종현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.769-771
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    • 2003
  • 고분산성을 이루는 물질들이 석영(quartz)을 바탕물질로 하여 기계-화학적 반응 기술을 이용하여 제작하였다. 반응의 처리 조건과 이후의 응용에 따라서 기계-화학적 반응을 이용하여 제작한 물질은 자기 특성, 유전체 특성, 전기적 특성을 동시에 나타냈다. 부착성 복합물질의 특징을 고려하여 세그네토 마그네틱스(Segneto-magnetics)로 분류 제작된 자기-전기적 분말은 유전체재료 특성을 나타냈다. 특히, 석영 표면에 하나 또는 그 이상의 이질 화합물 층이 10∼50nm 두께로 합성되어, 자기ㆍ전기적 특성을 나타냈다.

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