• 제목/요약/키워드: 흡착/탈착

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IRN-150 혼상수지의 이온 흡착특성 및 폐수지로부터 탈착용액을 이용한 $^{14}C$ 핵종의 제거 특성 (Ion Adsorption Characteristics of IRN-150 Mixed Resin and Removal Behavior of $^{14}C$ Radionuclide from Spent Resin by Stripping Solutions)

  • 양호연;원장식;최영구;박근일;김인태;김광욱;송기찬;박환서
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.373-384
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    • 2006
  • 중수로 원전내 여러 계통으로 부터 발생된 폐수지내에는 $^{14}C$ 핵종이 다량 함유되어 있으며, Class A 및 C 폐기물로 분류되는 폐수지의 적정 처리 기술 개발을 위한 기초연구를 수행하였다. IRN-150 혼상 이온교환수지를 이용하여 비방사성 $HCO_3$ 이온과 양이온의 흡착 특성 및 탈차용액을 이용한 $HCO_3$ 이온의 제거 특성을 고찰하였다. IRN-150 수지의 $HCO_3$ 이온의 흡착능은 이론값에 근접한 11 mg-C/g-IRN-150을 나타내었고, $CS^+,\;CO_2^+,\;Na^+,\;NH_4^+$ 양이온의 흡착 친화도를 단일성분 및 복합성분 시스템을 이용하여 분석하였다. 여러 가지 탈착용액을 이용한 폐수지로부터 $HCO_3$ 이온의 제거 특성을 평가한 결과, $^{14}C$ 핵종을 전량 효과적으로 제거하기 위해서는 $NaNO_3,\;Na_3PO_3$ 보다도 $NH_4H_2PO_4$ 용액이 유리한 것으로 나타났다.

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해조류, Sargassum thunbergii를 이용한 중금속의 바이오 흡착제의 개발 (Biosorption and Development of Biosorbent by using Seaweed, Sugassum thunbergii)

  • 서근학;이학성;서정호
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.60-65
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    • 2000
  • 우리나라 인근해안에서 서식하고 있는 해조류 23종에 대하여 Cr 및 Pb의 흡착성능을 조사한 결과, Sargassum 종이 Cr에 대하여 흡착능이 가장 높았다. Sargassum 종 4종을 이용하여 Cr 및 Pb의 생체흡착 실험을 수행하여 흡착 평형에는 Cr은 $30{\~}60$분, Pb는 30분 정도 소요 되었다. Cr 및 Pb 최대 흡착량은 136mg Cr/g biomass 및 232.5mg Pb/g biomass 였다. Pb흡착 및 탈착과정을 6회 반복한 결과 S. thunbergii는 재생성이 매우 효과적인 바이오 흡착제 였다. S. thunbergii를 자유 충전시킨 충전층 반응기를 이용하여 50mg/L Pb 용액의 연속적인 제거 실험을 수행한 결과 유입되는 Pb가 완전히 제거되는 구간은 HRT 10분에서 약 300 bed volume, HRT 5분에서 약 200 bed volume정도였다. 1회 흡착시 Pb 제거량은 HRT 10분에서 165 mg/g biomass, HRT 5분에서 112 mg/g biomass 였으나 흡착 완결까지의 소요 시간이 각각 112시간 및 52시간으로 HRT 5분일때가 더욱 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 0.1 M HCl을 이용한 Pb 회수 실험에서 회수율은 $95{\%}$이상이었다. HRT 10분 및 5분에서 탈착 후 재흡착이 3회 반복되어도 흡착량은 다소 감소하였지만 계속적인 Pb의 제거가 가능하여 S. thunbergii는 바이오 흡착제로 사용이 가능함을 알 수 있었다.

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SCR 탈질 폐촉매로부터 강염기성 음이온교환수지를 이용한 바나듐/텅스텐 분리거동 고찰 (Separation Behavior of Vanadium and Tungsten from the Spent SCR DeNOX Catalyst by Strong Basic Anion Exchange Resin)

  • 허서진;전종혁;김철주;정경우;전호석;윤도영;윤호성
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권5호
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    • pp.38-47
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    • 2020
  • 본 연구에서는 SCR 탈질 폐촉매의 소다배소-수침출 공정을 통해 얻은 침출액으로부터 강염기성 음이온교환수지인 Lewatit monoplus MP 600을 사용하여, V과 W의 분리/회수를 위한 흡착반응에 영향을 미치는 인자들에 대하여 알아보고, 이를 통하여 흡착 메커니즘을 조사하였다. V과 W 혼합용액의 경우 pH 2-6에서는 두 이온 모두 높은 흡착률을 보였지만, pH 8에서 W의 흡착은 크게 저하되었다. 흡착등온실험에서 V과 W 모두 Langmuir 흡착등온식에 적합하였고, 반응속도론적 고찰 결과 pseudo-second-order에 적합하였다. 침출액에서 V과 W의 흡착을 저해하는 Si를 제거하기 위하여 H2SO4로 pH를 조절하여 흡착실험을 수행한 결과, pH 8.5에서 가장 낮은 W 흡착률을 보였다. W의 탈착은 강산성 용액에서 거의 이루어지지 않았으며 V은 강산성 용액과 강염기성 용액 모두에서 탈착이 잘 이루어졌다.

폴리바이닐알코올/그래핀 옥사이드/산화철 자성 마이크로겔을 이용한 염료 제거 (Preparation of PVA/Graphene Oxide/Fe3O4 Magnetic Microgels as an Effective Adsorbent for Dye Removal)

  • 고성문;김근성;위은솔;박래수;정홍련;윤창훈;장민철
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.98-105
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    • 2022
  • 본 연구에서는, 미세유체 시스템 기반 폴리바이닐알코올(PVA)/그래핀 옥사이드(GO)/산화철(Fe3O4) 자성 마이크로겔을 제조하고 겔의 염료 흡착성능을 평가하였다. 겔의 흡착성능(qe)은 염료의 농도, pH, 및 접촉시간을 변수로 하여 평가하였다. 사용된 염료는 메틸렌 블루(MB), 크리스탈 바이올렛(CV), 말라카이트 그린(MG)이며, 마이크로겔은 메틸렌 블루에 대해 가장 높은 흡착성능(191.1 mg/g)을 나타내었다. pH에 따른 겔의 흡착성능은 염료가 가지고 있는 atomic nitrogen 이온(N+)의 영향으로 모든 염료에서 pH가 10일 때 가장 높은 흡착성능을 나타냈다. 등온흡착 데이터분석을 통해 Langmuir 등온선의 일치도가 높아 단분자층 흡착임을 확인하였으며, 동역학적 분석에서는 유사 1차 반응 보다 유사 2차 반응의 일치도가 높아 화학흡착임을 확인하였다. 또한, 자성 마이크로겔의 회수와 겔표면에 흡착된 염료의 탈착을 통한 재사용 성능을 평가하였는데, 흡착성능은 흡·탈착 5회동안 70% 이상의 성능을 유지하는 것으로 나타났다.

금속수소화물(DiNi5-H2 system)의 수소 흡수-방출 특성과 반복 효과에 관한 연구 (A Study on the Cycling Effects and the Hydrogen Absorption-Desorption Characteristics Of Metal Hydrides (DiNi5-H2 system))

  • 김연상;조춘구
    • 공업화학
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    • 제1권1호
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    • pp.30-34
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    • 1990
  • 이 논문은 새로운 에너지 개방을 위한 금속수소화물에 대한 기초연구를 요약한 것이다. $DiNi_5$ 합금의 수소 흡수 및 탈착 특성을 조사하였다. $30^{\circ}C$에서 $DiNi_5$ 합금의 최대 수소흡착량은 H/M=1.04였고 $30^{\circ}C$에서 히스테리시스가 가장 작았다. 이 합금의 수소 흡 탈착 능은 우수하였다. $30^{\circ}C$에서 수소의 흡 탈착 반복회수는 약 9000번 정도 였으며, 수소 탈착속도는 $40^{\circ}C$에서 최대를 보였다.

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공냉식 방사형 열교환기를 갖는 흡착식 히트펌프의 성능 (Performance of adsorption heat pump with radial shape adsorber heat exchanger for air cooling)

  • 백남춘;양윤섭;윤응상;이진국;주문창
    • 설비공학논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.73-81
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    • 1997
  • In this experimental study, the air cooling radial shape heat exchanger which influences on the COP and the cooling capacity by heat and mass transfer rate in the adsorbent bed was designed and applied to test its performance for adsorption heat pump(AHP). Zeolite-water was used for the adsorbent-adsorbat pair. As a result, the cooling COP and a cycle period of this adsorption heat pump are 0.28 and 2 hours, respectively, on the condition of none heat recovery from the adsorption reactor(absorber). The other results and recommendations are mainly related to improving the heat and mass transfer inside the absorber to reduce a cycle period.

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토양의 다중이온체계내에서의 황산이온의 이동을 고려한 흡착기작 (Mechanisms of Adsorption with Respect to Sulfate Mobility in Multispecies Systems of Soils)

  • 정덕영
    • 농업과학연구
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    • 제27권2호
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    • pp.135-140
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    • 2000
  • 토양내에서 황산이온의 이동성은 산화환원전위, 토양광물 특성, pH, 그리고 환산이온과 토양입자 표면에 흡착에 관여하는 타 음이온들에 의해 영향을 받는다고 알려져 있 다. 제시된 황산이온의 흡착 기작은 토양입자 표면과 수용성상태의 음이온간의 상관 관계를 나타낸 것이다. 그러므로 흡 탈착연구로 부터 얻어진 적정한 계수를 적용함으로서 다중 이온이 존재하는 토양내에서의 일반적 등온흡착 곡선을 적용할 수 있는 이 동모형은 실험적 접근 방법을 수용하게 된다.

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활성탄 및 자외선을 이용한 시안 저감 특성 연구 (Cyanide Attenuation by Granular Activated Carbon and UV-Light)

  • 이효은;김영재;박수오;성유현;박찬오;이현주;장민;이영재
    • 자원환경지질
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    • 제44권6호
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    • pp.485-492
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    • 2011
  • 활성탄과 자외선을 이용한 시안 저감 연구를 위해 다양한 농도조건 및 넓은 pH 범위에서 배치실험을 수행하였다. 활성탄을 이용한 시안흡착은 시안의 초기농도 2 mg/L 이하에서 매우 효율적인 것으로 나타났으며, 시안 초기농도 3 mg/L 이하에서는 pH 7.0 에서의 흡착이 우수하였고, 그 이상의 시안 초기농도 구간에서는 pH 9.0일 경우 흡착량이 많은 것으로 관찰된다. 전체적인 흡착 패턴을 봤을 때, pH 9.0 에서는 시안의 초기농도가 증가함에 따라 흡착이 증가하는 양상을 보이는 반면 pH 7.0 에서는 흡착이 감소하는 양상을 보였다. 이는 활성탄의 반응성이 pH에 따라 변화하고 있음을 시사한다. 시간에 따른 시안의 흡착 결과, 반응 후 초기 30분 동안 빠른 흡착을 보이나 3시간 이내에 급격히 탈착되며, 그 이후로는 흡착이 다시 증가하여 최대 흡착에 이르는 양상을 보이고 있다. 이는 활성탄을 이용한 시안의 초기 흡착모드가 시간에 따라 변화하고 있음을 나타내고 있다. 탈착실험 결과, 활성탄에 흡착된 총 시안 중 최대 1.5%의 탈착을 일으키는 것으로 나타났다. 그밖에 활성탄과 함백탄광슬러지의 혼합물을 이용한 시안흡착은 0.76 mg/g의 낮은 저감효율을 나타냈다. 자외선에 의해서는 최대 96.6%의 매우 효율적인 저감을 보였으며, 시안의 초기농도가 높아질수록 활성탄을 이용한 시안의 저감보다 많은 양의 시안을 저감시키는 것으로 관찰된다. 이번 실험결과는 활성탄과 자외선 모두가 다양한 조건의 환경에서도 시안저감에 효율적일 수 있다는 것을 보여준다.

Dowex 21K XLT 수지를 이용한 산업폐수 내의 금-시안 착화합물의 선택적인 연속흡착 및 회수 (Selective Continuous Adsorption and Recovery for Gold-Cyanide Complex in Industrial Wastewater Using Dowex 21K XLT Resin)

  • 전충
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.35-39
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    • 2015
  • Dowex 21K XLT 수지를 이용하여 산업폐수 내에 존재하는 금과 납-시안 착화합물에 대한 연속흡착 및 회수 특성을 조사하였다. 충전층에 충진된 Dowex 21K XLT 수지는 0.5mL/min의 유입유속에서 금-시안 착화합물을 520 bed volume까지 95% 이상 연속적으로 제거할 수 있지만, 납-시안 착화합물은 전혀 제거할 수 없었다. Dowex 21K XLT 수지에 흡착된 금-시안 착화합물은 HCl과 Acetone을 7:3의 비율로 섞은 혼합액을 탈착제로 이용하였을 때, 8 bed volume 내에서 96% 탈착되어졌다. 또한 두 번 재사용된 Dowex 21K XLT 수지의 금-시안 착화합물에 대한 bed volume이 490을 유지하여 향후 금 이온을 포함하고 있는 산업폐수 처리공정에 충분히 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

다결정 백금표면에서의 일산화탄소와 일산화질소의 촉매반응에 미치는 황의 영향 (The Effects of Sulfur on the Catalytic Reaction between Carbon Monoxide and Nitric Oxide on Polycrystalline Platinum Surface)

  • 박윤석;김영호;이호인
    • 공업화학
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    • 제1권2호
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    • pp.215-223
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    • 1990
  • 자동차 배기가스 정화용 촉매계에서 중요하게 취급되는 CO와 NO의 산화환원반응에서 대표적인 촉매독으로 작용하는 황의 영향을 다결정 Pt 표면 위에서 초고진공계를 이용한 열탁착 분광법(TDS)을 통하여 알아보았다. Pt 표면에서의 CO와 NO의 흡착은 황에 의하여, 물리적인 흡착방해에 의한 직접적인 영향과 전자적 효과에 의한 간접적인 영향을 받았다. 800 K 이하의 온도에서 탈착하는 S는 반응활성에 큰 영향을 미치지 못하는 반면, 800 K 이상에서 탈착하는 S는 원자상태의 것으로서 반응활성에 직접적인 영향을 미쳤다. Pt 표면위에 흡착된 S는 island 형태로 존재하며, S에 의한 전자적인 영향은 주위의 모든 흡착점에 미치는 먼거리 상호작용의 경향을 나타내었다. 한편, Pt 표면에서의 CO와 NO의 반응에서 S에 의한 피독은 특정 활성점에 우선적으로 영향을 미치는 선택적인 경향을 보였다.

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