• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권3호
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• pp.339-345
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• 2021

Spent activated carbons (SACs) collected from a water treatment plant were regenerated and then adopted as electrochemical material in capacitors. The SACs used in this study were regenerated via two steps, namely thermal and chemical activation. However, during the activation process, the adsorbates were converted into ashes, which caused pore blockage and decreased specific surface area. The regenerated SACs were washed with acid solutions with different levels of acidity (strong: HCl, mild: H₃PO₄, and weak: H₂O₂) to remove the ashes. The regenerated SACs washed with HCl exhibited the highest specific surface area, although their capacitance was not the highest. Conversely, the specific surface area of regenerated SACs washed using H₃PO₄ was slightly lower than that of HCl, but exhibited higher capacitance and electrochemical stability. Although the strong acid removed the generated ashes in the pores efficiently, it could adversely affect their structural stability, which would lead to lower capacitance.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권2호
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• pp.165-171
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• 2005

A laboratory experiment was performed to investigate the nitrate removal from groundwater using Iron chloride(III) coated activated carbon (ICCAC). The breakthrough profiles of two ionic species, such as nitrate and sulfate showed that nitrate was selectively exchanged with chloride in ICCAC. The $FeCl_3$-coated activated carbon produced about 26 BV (Bed volume) of throughout when treating groundwater containing about $25\;mg/\iota\;of\;NO_3-N$. The regeneration of ICCAC with 1M KC1 was effective at a flow rate of 4 BV/hr. The ion exchange technology seems to be suitable technology for the treatment of small volumes of groundwater polluted by nitrate.

• 한국대기환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.316-324
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• 2009

Carbon based sorbents for $CO_2$ adsorption were prepared by impregnation with alkali metals ($Li^+$, $K^+$) and alkaline earth metals ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$). BET surface area of test sorbents was lower than the intrinsic activated carbon. In particular, impregnation of $Ca^{2+}$ or $Mg^{2+}$ resulted in lower surface area of specific adsorption sites than that of $Li^+$ or $K^+$. While the adsorption capacity for $CO_2$ was high in the sorbents containing $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$, strong interaction with $CO_2$ would cause to drop the capacity after regeneration. The adsorption was found high relatively in the flow with a high concentration of $CO_2$ and in a low flow rate. The adsorption isotherm for the present modified AC sorbents fits well with the Freundlich model.

• 대한화학회지
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• 제46권2호
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• pp.117-124
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• 2002

활성탄에 흡착되어 있는 유기질을 처리하기 위하여 역류산화반응이 개발되었고 그것에 대한 평가가 이루어 졌다. 역류산화반응이란 산소의 흐름과 반대로 이동하는 자발적인 불꽃을 이용하여 유기질을 파괴 및 제거함과 동시에 폐활성탄을 재생하는 방법이다. 본 연구를 통하여 얻어진 실험결과를 고찰해 보면, 활성탄의 질량손실과 불꽃의 온도가 산소의 흐름속도에 절대적으로 의존하였고, 재생탄의 비표면적이 거의 완전히 회복되었으며, 특히 활성탄에 흡착되어 있는 열에 안정한 PCBs를 거의 완전히 파괴 및 제거(99.99%이상)할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제34권5호
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• pp.323-334
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• 2020

Adsorption by granule activated carbon(GAC) is recognized as an efficient method for the removal of perfluorinated compounds(PFCs) in water, while the poor regeneration and exchange cycles of granule active carbon make it difficult to sustain adsorption capacity for PFCs. In this study, the behavior of PFCs in the effluent of wastewater treatment plant (S), the raw water and the effluents of drinking water treatment plants (M1 and M2) located in Nakdong river waegwan watershed was monitored. Optimal regeneration and exchange cycles was also investigated in drinking water treatment plants and lab-scale adsorption tower for stable PFCs removal. The mean effluent concentration of PFCs was 0.044 0.04 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.037 0.011 PFOA g/L, for S wastewater treatment plant, 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.013 0.008 PFOA g/L for M1 drinking water treatment plant and 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.01 PFOS g/L, 0.011 0.009 PFOA g/L for M2 drinking water treatment plant. The adsorption breakthrough behaviors of PFCs in GAC of drinking water treatment plant and lab-scale adsorption tower indicated that reactivating carbon 3 times per year suggested to achieve and maintain good removal of PFASs. Considering the results of mass balance, the adsorption amount of PFCs was improved by using GAC with high-specific surface area (2,500㎡/g), so that the regeneration cycle might be increased from 4 months to 10 months even if powdered activated carbon(PAC) could be alternatives. This study provides useful insights into the removal of PFCs in drinking water treatment plant.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2115-2123
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• 2000

본 연구는 활성탄 피흡착물인 페놀의 아세톤에 의한 탈착모델 및 탈착 동역학을 결정하여 활성탄으로부터 페놀이 탈착되는 현상을 구명하는데 그 목적을 두고 있다. 아세톤에 의한 페놀의 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 $k_e$는 온도의 함수로서 다음과 같이 표현된다: $k_e(T)=0.1{\cdot}exp(797.297/T)$. 또한 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 n은 약한 온도함수로서 $50^{\circ}C$ 이하에서는 용도에 따라 큰 영향을 받지 않으나, $100^{\circ}C$ 이상에서는 5% 이상 차이가 나기 때문에 온도에 대한 보정치를 적용하는 것이 필요하다. 페놀 탈착모델은 활성탄 표면에서의 탈착반응을 제한반응으로 가정하였으며, 탈착반응상수 ($k_d$)는 실험치와 모델 이론치의 최적합도에서 결정하였고, Arrhenius 관계식으로 다음과 같이 표현된다: $k_d( sec^{-1})=0.0479{\cdot}exp(-3037/T)$. 모델에서 결정한 $k_d$값을 검증하기 위해 다른 반응조건에서의 실험결과와 이론치를 비교하였으며, 두 값의 차이가 5% 이내인 것을 미루어 본 연구에서 설정한 탈착반응모델이 타당한 것으로 추정된다. 본 모델을 이용한다면 특정조건(온도, 용매 부피, 활성탄 양, 페놀 초기 흡착량)에서의 재생시간과 재생율을 결정할 수 있으며, 본 실험에서 사용한 조건에 근거한 재생시간과 재생율을 온도의 함수로서 표현할 수 있다: (1) 재생시간 : ${\tau}_{reg}(hr)=-0.08130T_c+8.4775$, (2)재생율 : ${\eta}(%)=0.2210T_c+83.745$. 이 식을 적용하는 경우 반응온도 15, 55, $100^{\circ}C$에서 재생시간은 각각 7, 4.2, 0.35시간. 한편 재생율은 87, 96, 99%로 결정할 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권4호
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• pp.18-23
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• 2001

페놀을 함유한 폐 활성탄의 가열 재생시 대기 오염물인 페놀이 생성되어 환경을 오염시키므로 발생하는 페놀 제거에 대한 검토가 필요하다 본 연구에서 실험에 사용하여 페놀을 함유한 S.회사 활성탄(WS-GAC), C.회사 활성탄(WC-GAC), L.회사 활성탄(UL-GAC)의 전해산화는 정전위 전해방식으로 실험하였다. 시료에 함유된 페놀농도는 100 rng/g, 지지 전해질은 1.0% 염화나트륨 용액, Ti-Ir(10$\times$10$ extrm{cm}^2$)전극 간격은 2 cm,전류밀도는 $1.25 A/dm^2$인 조건에서 실험이 이루워졌을 경우 전해 산화 실험에서 얻은 결과 페놀의 잔류물은 검출되지 않았다. 그러므로 전해산화 반응에서 빈응시간, 전류밀도, 지지전해질의 농도, 전극간의 거리가 60 minutes, 1.25 $A/dm^2$, 1.0%, 2 cm 임을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제8권2호
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• pp.143-149
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• 1993

Activated carbons were used to examine their performance for the separation of undesirable colored materials from culture broth containing hyaluronic acid. Six local samples and a NORIT ROX 08 were tested, whereas the latter was mainly studied under batch and continuous modes. The optimal wavelength for the detection of colored materials was 330nm. The optimal choice of NORIT ROX 08 provided 30% colored residuals with 96% hyaluronic acid recovery of original broth in batch experiments. The nonlinear adsorption behavior of protein and colored materials with activated carbon (C) was correlated by a Langmuir equation to give 18C/24+C and 500C/892+C for protein and colored materials, respectively. It appears that colored materials were composed of 78% protein and 22% glucose residuals on the basis of clearance results. A microscopic study using a scanning electron microscope suggests that regeneration of used activated carbon with 0.1N NaOH and hot water was not satisfactory. The present study proposes that the continuous monitoring of colored materials during purification can be accomplished by Installation of a UV monitor commonly used for continuous detection of protein during the process, as resulted from the significant correlation of color (A330)=0.353protein(mg/ml)+0.1(R=99.7%).

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.594-603
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• 2018

본 연구는 VOC 제거 기술인 TSA 공정에서 제올라이트 13X와 활성탄이 채워진 두 종류의 탑을 사용하여 원료농도, 질소 유량, 수증기 유량, 탑 온도 등 조업조건의 영향을 분석하였다. 본 연구의 TSA 사이클은 흡착단계, 수증기 탈착단계, 건조 및 냉각단계로 구성되었다. 2% 벤젠 농도에서 제올라이트 13X와 활성탄의 사이클 당 전체 흡착량은 각각 4.44 g과 3.65 g으로 활성탄보다 충전밀도가 큰 제올라이트 13X가 더 많은 양의 벤젠을 흡착할 수 있었다. 수증기 탈착의 결과에서 수증기 유량을 증가시키고 탑의 외부 가열로 온도를 높이면 탈착시간이 짧아지고 배출되는 벤젠의 농도가 높아지는 것으로 나타났다. 2% 벤젠 농도에서 수증기 유량을 75 g/hr로 증가시키면 탈착시간이 1 hr에서 최대 33 min까지 단축되어 상대적으로 건조 및 냉각단계의 시간이 늘어나 수증기 제거와 탑 냉각을 충분히 진행할 수 있었다. 탑 온도를 높이면 탈착량이 증가하나 $150^{\circ}C$ 이상에서는 에너지소비는 증가하는 반면 탈착량은 거의 일정했다. 연속 사이클 조업에서 재생단계 완료 시 잔존하게 되는 벤젠의 비율이 늘어나면 흡착제 working capacity 감소의 원인이 될 수 있다. 제올라이트 13X를 이용해 연속 사이클 공정실험을 수행한 결과 탑 내부에 잔존하는 벤젠의 비율이 4번째 사이클 이후 일정한 값으로 유지되었다.

• Carbon letters
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• 제3권1호
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• pp.6-12
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• 2002

A study on the electrosorption of $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions onto a porous activated carbon fiber (ACF) was performed to treat radioactive liquid wastes resulting from chemical or electrochemical decontamination and to regenerate the spent carbon electrode. The result of batch electrosorption experiments showed that applied negative potential increased adsorption kinetics and capacity in comparison with open-circuit potential (OCP) adsorption for $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions. The adsorbed $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions are released from the carbon fiber by applying a positive potential on the electrode, showing the reversibility of the sorption process. The possibility of application of the electrosorption technique to the separation of radionuclides was examined. The result of a selective removal experiments of a single component from a mixed solution showed that perfect separation of $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions was possible by the electrosorption process.