• 제목/요약/키워드: Anion Exchange Capacity

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하천 퇴적물의 입자크기에 따른 불소의 흡착 특성 (Effect of Particle Size of Sediment on Adsorption of Fluoride)

  • 김채림;오종민
    • 생태와환경
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    • 제49권4호
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    • pp.289-295
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    • 2016
  • The purpose of this study is to find out the effect of particle size of sediment on adsorption of fluoride. Particle size is classified as sand, silt and clay. Adsorption equilibrium time, adsorption isotherms and the effect of pH were investigated through batch tests. The $pH_{pzc}$ of sand, silt, clay was respectively 6, 8, 4.5 and AEC (anion exchange capacity) was highest in silt, respectively 0.0095, 0.0224, $0.014meq\;g^{-1}$. Adsorption of fluoride on the sediment was in equilibrium within 300 minutes from all particle size. The experimental data of isotherms at various pH were well explained by Freundlich equation. As the experimental results of the effect of pH, the adsorption efficiency of sand and silt were reduced after the $pH_{pzc}$. However, the adsorption efficiency of clay was maintained after the $pH_{pzc}$, and decreased rapidly higher than pH 12.

전기투석과 이온교환수지를 이용한 스테인레스 산업의 산세폐수 내 질산성 질소의 제거 (Removal of Nitrate-Nitrogen in Pickling Acid Wastewater from Stainless Steel Industry Using Electrodialysis and Ion Exchange Resin)

  • 윤영기;박연진;오상화;신원식;최상준;류승기
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.645-654
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    • 2009
  • Lab-scale Electrodialysis(ED) system with different membranes combined with before or after pyroma process were carried out to remove nitrate from two pickling acid wastewater containing high concentrations of $NO_3\;^-$(${\approx}$150,000 mg/L) and F($({\approx}$ 160,000 mg/L) and some heavy metals(Fe, Ti, and Cr). The ED system before Pyroma process(Sample A) was not successful in $NO_3\;^-$ removal due to cation membrane fouling by the heavy metals, whereas, in the ED system after Pyroma process(Sample B), about 98% of nitrate was removed because of relatively low $NO_3\;^-$ concentration (about 30,000 mg/L) and no heavy metals. Mono-selective membranes(CIMS/ACS) in ED system have no selectivity for nitrate compared to divalent-selective membranes(CMX/AMX). The operation time for nitrate removal time decreased with increasing the applied voltage from 10V to 15V with no difference in the nitrate removal rate between both voltages. Nitrate adsorption of a strong-base anion exchange resin of $Cl\;^-$ type was also conducted. The Freundlich model($R^2$ > 0.996) was fitted better than Langmuir mode($R^2$ > 0.984) to the adsorption data. The maximum adsorption capacity ($Q^0$) was 492 mg/g for Sample A and 111 mg/g for Sample B due to the difference in initial nitrate concentrations between the two wastewater samples. In the regeneration of ion exchange resins, the nitrate removal rate in the pickling acid wastewater decreased as the adsorption step was repeated because certain amount of adsorbed $NO_3\;^-$ remained in the resins in spite of several desorption steps for regeneration. In conclusion, the optimum system configuration to treat pickling acid wastewater from stainless-steel industry is the multi-processes of the Pyroma-Electrodialysis-Ion exchange.

친수성 아민화된 poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) 고분자 분리막 제조 및 투습도 특성평가 (Preparation and Characterization of Hydrophilic Aminated poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) Polymer Membrane)

  • 손태양;김지현;박치훈;남상용
    • 멤브레인
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    • 제27권4호
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    • pp.336-343
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    • 2017
  • 요즘 건물 내에서의 생활이 많아진 현대인에게 실내공기의 질은 매우 중요한 개념이고, 새롭게 생각을 해 보아야 하는 문제이다. 실내공기의 질은 실내공기의 온도, 습도 등으로 결정이 된다. 그리고 실내공기 개선을 위해서는 에너지 소비가 심하다는 단점이 있다. 그리하여, 전열교환을 이용하여 이러한 문제를 해결하려는 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 전열교환 분리막 적용을 위하여, poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) 고분자에 친수성 치환기인 암모늄을 도입하여 아민화된 SEBS 고분자를 합성하였고, 합성고분자에 대한 특성평가를 진행하였다. 암모늄을 도입하기 위하여 클로로메틸화 반응과 아민화 반응을 통하여 합성을 진행하였다. 결과적으로 합성고분자는 반응용제의 함량이 높아질수록 함수율, 이온교환용량이 증가하였고, 전열교환 분리막에서 중요한 투습도 또한 증가함을 확인할 수 있었다.

가열 및 화학처리된 천연 제올라이트의 계면활성제 수용액 내에서 Cu(II)흡착특성 (Adsorption Characteristics of Cu(II) in the Presence of Surfactants on Natural Zeolites Treated Chemically and Thermally)

  • 선일식;김박길
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.849-860
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    • 1996
  • Clinoptilolite형 천연 제올라이트를 가열처리하거나 화학적 처리를 한 후 pH가 조정된 계면활성제 수용액에서 Batch법으로 Cu(II)의 흡착실험을 하여 각각의 처리에 따른 흡착성능 실험에 대해 비교하였다. $400^{\circ}C$ 이상에서 가열 처리된 천연 제올라이트는 XRD 등의 분석 결과, 제올라이트의 주 결정구조가 붕괴되어 양이온 교환능력(Cation Exchange Capacity)이 감소하며 흡착능도 저하되었다. 수용액의 pH가 산성인 경우 가열처리 및 화학처리한 제올라이트에서 Cu(II)의 흡착은 전반적으로 감소하였으나 NaOH 및 NaCl로 처리했을 때의 흡착능은 증가하였다. 음이온 계면활성제, LAS 수용액에서 Cu(II)의 흡착율은 처리방법 및 pH에 따라 증가 또는 감소하였고 비이온 계면활성제, POE AE 수용액에서 pH에 따른 흡착율의 변화는 미세하였다.

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UV 조사에 의한 아민화 Poly(ethersulfone) 이온교환막의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Aminated Poly(ethersulfone) Ion-Exchange Membrane by UV Irradiation Method)

  • 최국종;황의환;이영우;황택성
    • 폴리머
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    • 제32권1호
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    • pp.70-76
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    • 2008
  • UV 조사방법으로 poly(ethersulfone) PES 막에 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid(BTCA)를 그래프트 공중합하고, 이를 아민화시켜 PES 음이온교환막을 합성하였으며, 이들의 구조 및 특성을 확인하였다. PES 음이온교환막의 그래프트율과 아민화율은 반응 시간에 따라 증가하였으며, 80분에서 최대 134%, 1.20 mmol/g이었다. PES 음이온교환막의 초기 열분해온도는 $400^{\circ}C$로 표면개질반응이 진행됨에 따라 감소하였다. PES 음이온교환막의 접촉각은 아민화율이 증가함에 따라 $68.1^{\circ}{\sim}40.2^{\circ}$로 감소하였으며, 함수율과 이온교환용량은 UV 조사시간이 증가함에 따라 80분까지 선형적으로 증가하였다. 또한 막의 평균 기공의 크기와 비표면적은 PES 막, PES-g-BTCA 공중합체막, PES 음이온교환막의 순이었으며, 평균기공 크기값은 624.8, 359.7, 138.5 ${\AA}$, 비표면적은 10.1, 9.7, 1.7 $m^2/g$이었다.

방사선 조사에 의한 초극세 폴리프로필렌 섬유부직포를 이용한 고효율 음이온교환체의 합성 (Synthesis of High Affinity Anion Exchanger Using Ultrafine Fibrous PPmb Nonwoven Fabric by Co60 Irradiation Method)

  • 최국종;이철호;황택성
    • 폴리머
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    • 제32권6호
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    • pp.509-515
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    • 2008
  • Acrylic acid 단량체를 방사선 동시조사법으로 폴리프로필렌 멜트 블로운 섬유에 그래프트 반응시켜 PPmb-g-AAc 공중합체를 제조한 후 아민화 반응을 통하여 아민형 이온교환섬유를 합성하였다. 공중합체의 그래프트율은 acrylic acid 단량체의 농도와 총조사선량이 증가할수록 증가하였으며 acrylic acid 단량체의 농도와 총조사선량이 20 v/v%, 4 kGy일 때 140%로 최대치를 나타내었다. Mohr's salt의 최적농도는 $5.0\times10^{-3}$ M로 나타났다. 아민화율은 그래프트율이 증가할수록 증가하여 140%일 때 78.8%로 나타났다. 아민화한 PPmb-g-AAc 공중합체의 함수율은 기재보다 1.5배 정도 높게 나타났으며 이온교환용량은 7.3 meq/g으로 상용 이온교환섬유보다 2$\sim$3배 정도 높게 나타내었다. 합성한 APPmb-g-AAc의 BET 측정결과 PPmb, PPmb-g-AAc 및 APPmb-g-AAc 섬유의 경우 공극의 크기와 비표면적이 각각 $366.1\;{\AA},\;3.71m^2/g$$143.3\;{\AA},\;4.94m^2/g$$40.97\;{\AA},\;8.98m^2/g$로 공극의 크기는 감소하고 비 표면적이 증가하는 경향을 보였다.

한우초유중 Ig의 분리 ${\cdot}$ 정제 및 면역 반응에 관한 연구 (Studies on the Separation of Immunoglobulin and Immunological Response from Korean Native Cattle)

  • 백승천;김용휘;신제호;유제현
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제15권1호
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    • pp.1-9
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    • 1997
  • 본 실험에서는 한우초유를 33% ammonium sulfate 포화용액으로 처리하여 조면역글로블린을 얻은 후 gel filtration, ion-exchange chromatography를 이용하여 조면역글로블린의 분리 정도를 조사하고 affinity chromatography column을 이용하여 조면역글로블린으로 부터 Ig G의 결합정도를 알아보고 Protein G Sepharose fast flow system을 이용하여 신속하게 대량으로 Ig G의 분리를 꾀하여 얻어진 Ig G를 이용하여 ELISA방법으로 항체 생성유무를 측정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. HPLC상에서 Superose 12 column을 이 용하여 한우초유의 조면역글로블린을 분리한 결과 Holstein초유의 조면역글로블린과 유사한 분리정도를 나타냈지만 약 84%의 Ig G를 한우초유의 조면역글로블린으로 부터 분리할 수 있었다. 2. Mono Q를 이용하여 HPLC에서 한우초유의 조면역글로블린을 gel filtration방법보다 짧은 시간에 분리할 수 있었지만 그다지 분리 정도가 좋지 않은 것으로 나타났다. 3. Hi-trap protein G column이 protein A sepharose CL-4B column보다 더 많은 양의 Ig G를 한우초유의 조면역글로블린으로 부터 얻을 수가 있었다. 4. Protein G Sepharose fast flow system을 이용하여 20mg의 sample양을 주입하여도 충분히 Ig G를 분리할 수 있었으며, ml 당 약 1.25mg의 Ig G를 얻을 수가 있었다. 5. ELISA방법을 이용하여 한우초유의 Ig G에 대한 항체 생성 유무를 측정한 결과, 면역화된 토끼에서 정상 토끼의 혈청에서보다 titer가 높게 나타났으므로 항체생성이 확인되었다.

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Supercapacitor용 이온성 액체 전해질의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Supercapacitor Using Ionic Liquid Electrolyte)

  • 김상길;황갑진;김재철;유철휘
    • 전기화학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.201-207
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    • 2011
  • 수퍼커패시터는 다양한 응용범위를 갖는 유망한 에너지 저장장치로서 활발히 연구되고 있으며, 에너지 밀도 향상을 위하여 이온성 액체의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 4급화 반응과 음이온 교환반응을 거쳐 4급 imidazolium 염을 생성하는 반응으로 두 종류의 EMI-$BF_4$를 합성하였다. $^1H$-NMR을 통하여 EMI-$BF_4$의 합성을 확인하였고 TGA를 통하여 열적안정성을 확인하였으며, 이때 합성된 이온성 액체를 열처리한 경우 열적 안정성이 향상되었다. LSV를 통하여 본 연구에서 합성한 EMI-$BF_4$가 4 V 이상의 넓은 전위창을 가지고 있어, 기존의 전해질 대비 우수한 전기화학적 안정성을 가지고 있음을 확인하였다. 충방전 실험 결과 본 실험에서 합성한 이온성 액체를 상용화 제품과 비교한 경우 용량은 각각 0.067 F 및 0.073 F로 측정되었다.

유로키나제 분리를 위한 아민화 HPP-g-GMA 중공사 이온교환체의 합성에 관한 연구 (Synthesis of Aminated Hollow PP-g-GMA Fibrous Ion-Exchanger for Separation of Urokinase)

  • 황택성;이진혁
    • 폴리머
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    • 제26권2호
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    • pp.160-167
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    • 2002
  • E-beam 전조사법을 이용하여 HPP-g-GMA 공중합체와 아민화 반응을 통한 아민화 HPP-g-GMA 이온교환체를 합성하였다. 그라프트율은 GMA 단량체 농도가 증가함에 따라 증가하였으며 GMA 단량체 농도가 1.46 M에서 그라프트율이 130%로 최대를 나타냈다. 아민화율은 그라프트율이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 그라프트율이 100%일 때 37.4%로 최대값을 나타내었다. 아민화 HPP-g-GMA 섬유이온교환체의 이온교환용량은 약 3.78 meq/g으로써 흡착 성능이 매우 우수한 소재임을 확인하였다. BET 분석결과 아민화 HPP-g-GMA의 비표면적은 54.83 $\m^2/g$, 기공크기는 $26\AA$으로 반응전보다 비표면적은 감소하였고 기공크기는 약간 증가하는 경향을 보였다. 또한 SEM 분석 결과, 반응 후 섬유의 두께가 굵어짐을 관찰하였으며 기공 막힘현상이 관찰되지 않았으며 이로부터 본 연구에서 합성한 섬유이온교환체가 음이온 흡착.분리에 적합함을 확인하였다.

Carboxylated Polysulfon/MeVpl-DVB 막의 제조와 특성에 관한 연구 (A Study on the Preparation of Carboxylated Polysulfone/MeVpI-DVB Membranes and Its Characteristics)

  • 김관식;전경용;조영일
    • 멤브레인
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    • 제5권1호
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    • pp.26-34
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    • 1995
  • 본 연구에서는 고분자 주사술에 카르복실기를 도입하는 방법으로서 직접 리튬화 반응을 이용하여 polysulfone을 카르복실화(CPSf)한 후, 음이온에 대해 선택성이 있는 것으로 알려진 pyridinium 양이온을 고정전달자로 한 poly(1-alkyl-4-vinylpyridinium iodide-codivinylbenzene) (MeVpI-DVB)을 합성하고, 이들을 혼합한 고분자 분리막을 제조하여 특성화 한 후, 막의 열적특성 및 투과특성을 고찰하였다. CPSf와 MeVpI-DVB의 합성으로 혼성 반응 생성물이 아닌 blend가 형성되었으며, MeVpI-DVB에 대해 CPSf의 함량이 많을수록 열적안정도가 우수함을 알 수 있었고, 합성막은 종류에 따라 이온교환용량은 1.0~1.8(meq/g dry mem.), 함수율은 0.16~0.26(g $H_{2}O$/g dry mem.), 고정이온농도는 6.4~7.3(meq/g $H_2{O}$)의 범위를 보였다. $Cl^-$의 플럭스 변화는 CPSf 함량이 많을수록 증가하는 경향을 나타내었다.

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