• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.548-552
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• 2010

본 연구는 이소프렌에서 아세틸렌 불순물을 선택적으로 제거하기 위한 효과적인 흡착제의 개발이다. 흡착제로 기공의 크기가 $4{\AA}$에서 $5{\AA}$인 제올라이트를 이용하여 아세틸렌을 흡착하여 제거하는데 기공의 크기가 미치는 영향을 살펴보았다. 제올라이트 A의 기공크기는 Na와 Ca의 조성을 변화하여 조절하였다. 특히 아세틸렌의 주성분인 2-methyl-1-butyne-3-yen (IPA)와 2-butyne의 동역학적 지름의 차이 때문에 흡착제의 기공 크기는 흡착효과에 지대한 영향을 미치게 된다. 기공의 크기가 $5{\AA}$인 흡착제는 2-butyne의 높은 흡착력을 보였으나 IPA에는 낮은 흡착력을 보였다. 흡착등온선의 경우 개선된 Langmuir 모델이 2-butyne 흡착에 대해서 가장 좋은 fitting을 보였다. 이외에도 최적의 재생 조건을 찾기 위한 실험을 수행하였고 $300^{\circ}C$에서 12 h 동안 재생하였을 때 매우 효과적이었다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.452-456
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• 2008

메조포러스 실리케이트 물질은 넓은 비표면적과 규칙적인 나노 기공구조를 가지고 있어 흡착제로 활용도가 높다. 본 연구에서는 대표적인 메조포러스 실리케이트인 MCM-41, SBA-15을 흡착제로 활용하여 휘발성 유기화합물의 하나인 벤젠의 기상 흡착 실험을 수행하였다. 벤젠의 파과곡선(Breakthrough curves)을 통하여 각 물질의 벤젠 흡착량을 비교한 결과, 본 실험의 조건에서는 기공구조가 큰 SBA-15이 더 높은 벤젠 흡착량을 보여주었다. 특히 다른 분자체 물질인 제올라이트 X보다도 약 2.7배 높은 흡착력을 보여주었다. SBA-15를 이용하여 흡착온도와 벤젠 주입속도를 달리하며 벤젠 기상 흡착을 수행한 결과, 온도가 증가할수록 벤젠의 흡착량은 급속히 감소하였다. 이러한 결과는 SBA-15에 흡착하는 벤젠의 결합이 약하다는 것을 보여준다.

• Carbon letters
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• 제15권1호
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• pp.57-66
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• 2014

Three activated carbons (ACs) were prepared using NaOH (N) as an activating agent. Hydrofluoric acid pre-leached rice husk was used as a precursor. After leaching, the precursor was washed with distilled water, dried, crushed, and then sieved; a size fraction of 0.3-0.5 mm was selected for carbonization in the absence of air at $600^{\circ}C$. The carbonization product (LC) was mixed with NaOH at ratios of 1:2, 1:3, and 1:4 (wt of LC: wt of NaOH) and the produced ACs after activation at $800^{\circ}C$ were designated NLC21, NLC31, and NLC41, respectively. Surface and textural properties were determined using nitrogen adsorption at $-196^{\circ}C$, scanning electron microscopy images, thermogravimetric analysis, and Fourier transform infrared spectra. These ACs were used as adsorbents for lead(II) from aqueous solutions. The effects of the textural properties and the chemistry of the carbon surfaces were investigated and the impact of the operation conditions on the capacity for lead(II) sorption was also considered. Modification of NLC41 with $H_2O_2$ and $HNO_3$ gave two other adsorbents, $H_{NLC41}$ and $N_{NLC41}$ respectively. These two new samples exhibited the highest removal capacities for lead(II), i.e.117.5 and 128.2 mg/g, respectively. The adsorption data fitted the Langmuir isotherm and the kinetic adsorption followed pseudo-second order kinetics. The thermodynamic parameters have been determined and they indicated a spontaneous endothermic process.

• 대한환경공학회지
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• 제37권5호
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• pp.285-292
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• 2015

본 연구에서는 바이오매스의 탄화공정 시 발생되는 목초액을 응축성 가스물질의 전구물질로 이용하여 발생되는 응축성 가스상 오염물질을 제거하기 위하여 액체상 흡착제중 실리카 전구물질인 HMDS의 주입조건에 따른 응축성물질의 입경분포 변화특성을 명확히 파악하고자 하였다. 응축성 가스상 물질을 입자화시켜 제거하기 위하여 액체상 흡착제인 HMDS를 이용할 경우, 흡착제의 주입량, 체류시간 및 가열온도, MFC 유량 등의 적절한 조절로써 입자화 크기를 조절할 수 있었다. 특히 실리카 전구물질을 도입시 끓는점, 밀도(비중), 분자량 등의 물리화학적 특성을 고려하면, 발생되는 응축성 물질을 효과적으로 입자화시켜 제어 가능할 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.384-392
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• 2020

The presence of high fluoride concentration (> 1.5 mg/L) in water causes serious health problems such as fluorosis, infertility, brain damage, etc., which are endemic to many places in the world. This study has investigated the fluoride removal capacity of the novel activated biochar (BTS) and hydrochar (HTS) using Teff (Eragrostis tef) straw as a precursor. Activated biochar with mesoporous structures and large specific surface area of 627.7 ㎡/g were prepared via pyrolysis process. Low-cost carbonaceous hydrochar were also synthesized by an acid assisted hydrothermal carbonization process. Results obtained from both adsorbents show that the best local maximum fluoride removal was achieved at pH 2, contact time 120 min and agitation speed 200 rpm. The thermodynamic studies proved that the adsorption process was spontaneous and exothermic in nature. Both adsorbents equilibrium data fitted to Langmuir isotherm. However, Freundlich isotherm fitted best for BTS. The maximum fluoride loading capacity of BTS and HTS was found to be 212 and 88.7 mg/g, respectively. The variation could primarily be attributed to a relatively larger Surface area for BTS. Hence, to treat fluoride contaminated water, BTS can be promising as an effective adsorbent.

• 대한화학회지
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• 제20권5호
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• pp.351-357
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• 1976

진공미량저울을 써서 Spheron 6 (흑연카아본블랙)와 Alucer M.A. (Alumina) 위에서의 벤젠과 p-크실렌의 흡착등온곡선을 여러 온도에서 얻었다. 이로부터 이 두 흡착질의 흡착분자단면적이 온도에 어떻게 의존하는가를 알아 보았다. 흑연표면에서 p-크실렌은 $19^{circ}C$이하에서 촘촘하게 쌓인 편재흡착을 하고 $19.2^{circ}C$이상의 높은 온도에서는 제한된 회전을 하는 편재흡착을 한다. 이것으로 미루어 보아 벤젠, 및 간단한 벤젠유도체들도 낮은 온도에서는 촘촘하게 쌓인 편재흡착을 하고 높은 온도에서는 제한된 회전을 하는 편재흡착을 일으킨다고 생각된다. 한편 Alucer M.A. 표면에서는 이들 흡착질 분자의 흡착단면적이 온도증가에 따라 점차적으로 증가하여, 이들 흡착질 분자가 편재화되어 있지 않음을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.244-250
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• 2012

MEA(monoethanolamine)와 PZ(piperazine)를 함침한 성형 제올라이트 13X 흡착제를 이용하여 연소배가스 중 이산화탄소를 분리하고자 하였다. 이를 위해 MEA, PZ를 각각 30, 50, 70 wt%로 성형 제올라이트에 함침하였다. 함침된 성형 제올라이트 13X 흡착제에 대한 물성 평가를 위해 XRD, FT-IR, BET를 이용하였다. 이산화탄소 분리특성을 조사하기 위하여, 성형 제올라이트, MEA 함침 성형 제올라이트, PZ 함침 성형 제올라이트에 대하여 25, 50, $75^{\circ}C$에서 흡착능을 조사하였다. 아민 함침 성형 제올라이트 흡착제는 온도가 증가할수록 흡착능은 감소한다. 최종적으로 연소배가스의 배출온도인 $50^{\circ}C$에서 흡착능을 비교할 때, PZ가 함침된 성형 제올라이트는 성형 제올라이트보다 1.8배 그리고 MEA 함침된 성형 제올라이트보다 20배 이상의 이산화탄소 흡착능을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.804-811
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• 2011

본 연구는 흡착제의 흡착특성을 이해하는데 이용되는 각종 흡착모델의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 상용의 음이온교환수지(PA-308)를 이용하여 질산성질소에 대한 흡착특성을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 음이온교환수지에 의한 질산성질소의 속도실험 결과는 초기의 빠른 흡착과정과 후기의 느린 흡착 과정의 두 가지 단계의 과정으로 이원화되는 경향을 나타내었다. 1차 속도식과 2차 속도식 모두 전체 반응시간에서의 질산성질소에 대한 음이온교환수지의 흡착속도를 수식화 할 수 없었다. 초기의 빠른 흡착반응($t\leq$ 20분)은 1차 속도식에 따르고 외부확산에 의해 거의 지배되는 거동을 보이는 반면, 후기 느린 흡착반응(t > 20분)은 2차 속도 화학반응과 내부확산, 즉 세공 내 확산에 의해서 일어남을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.765-771
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• 2018

본 연구에서는 각종 환경기초시설에서 발생하는 악취 유발물질 중 $H_2S$를 처리하기 위한 하수슬러지 기반 흡착제의 흡착성능 증진을 위해 제조조건 중 탄화조건 최적화에 대한 연구를 수행하였다. 적용되는 흡착제는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 온도 및 승온속도와 같은 탄화조건을 달리하여 제조하였으며, 흡착제의 물리적 특성과 흡착성능과의 상관관계를 확인하였다. 실험결과 $10^{\circ}C/min$의 승온속도로 $900^{\circ}C$의 온도에서 탄화과정을 거친 슬러지의 흡착성능이 가장 우수하였으며, SEM, BET 분석을 통해 비표면적 및 기공특성(기공크기, 부피)이 흡착성능의 주요 인자임을 확인하였다. 최적 탄화조건 흡착제의 흡착성능을 증진시키기 위해 K 이온을 담지하였으나, 하수슬러지 기반 흡착제의 경우 큰 영향이 없는 것으로 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권1호
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• pp.67-72
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• 2021

BACKGROUND: Biological iron redox transformation alters iron minerals, which may act as effective adsorbents for arsenate [As(V)] in the environments. In the viewpoint of alleviating arsenate, microbial Fe(III) reduction was sought under high concentration of As(V). In this study, Fe(III)-reducing bacteria were isolated from the wild plant rhizosphere soils collected at abandoned mine areas, which showed tolerance to high concentration of As(V), in pursuit of potential agents for As(V) bioremediation. METHODS AND RESULTS: Bacterial isolation was performed by a series of enrichment, transfer, and dilutions. Among the isolated strains, two strains (JSAR-1 and JSAR-3) with abilities of tolerance to 10 mM As(V) and Fe(III) reduction were selected. Phylogenetic analysis using 16S rRNA genesequences indicated the closest members of Pseudomonas stutzeri DSM 5190 and Paenibacillus selenii W126, respectively for JSAR-1 and JSAR-3. Ferric and ferrous iron concentrations were measured by ferrozine assay, and arsenic concentration was analyzed by ICP-AES, suggesting inability of As(V) reduction whereas ability of Fe(III) reduction. CONCLUSION: Fe(III)-reducing bacteria isolated from the enrichments with arsenate and ferric iron were found to be resistant to a high concentration of As(III) at 10 mM. We suppose that those kinds of microorganisms may suggest good application potentials for As(V) bioremediation, since the bacteria can transform Fe while surviving under As-contaminated environments. The isolated Fe(III)-reducing bacterial strains could contribute to transformations of iron minerals which may act as effective adsorbents for arsenate, and therefore contribute to As(V) immobilization