• 제목/요약/키워드: BET model

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Adsorption of Cu(II) Ions onto Myristica Fragrans Shell-based Activated Carbon: Isotherm, Kinetic and Thermodynamic Studies

  • Syahiddin, D.S.;Muslim, A.
    • 대한화학회지
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    • 제62권2호
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    • pp.79-86
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    • 2018
  • This study reported the adsorption of Cu(II) ions onto activated carbon prepared from Myristica Fragrans shell (MFS AC) over independent variables of contact time, activating chemical (NaOH) concentration, initial adsorbate concentration, initial pH of adsorbate solution and adsorption temperature. The MFS AC structure, morphology and total surface area were characterized by FTIR, SEM and BET techniques, respectively. The Cu(II) ions adsorption on the MFS AC (activated using 0.5 M NaOH) fitted best to Freundlich adsorption isotherm (FAI), and the FAI constant obtained was 0.845 L/g at $30^{\circ}C$ and pH 4.5. It followed the pseudo first order of adsorption kinetic (PFOAK) model, and the PFOAK based adsorption capacity was 107.65 mg/g. Thermodynamic study confirmed the Cu(II) ions adsorption should be exothermic and non-spontaneous process, physical adsorption should be taken place. The total surface area and pore volume based on BET analysis was $99.85m^2/g$ and 0.086 cc/g, respectively.

입자크기에 따른 분말멸치의 흡습특성 및 예측모델 (Moisture Sorption Characteristics and a Prediction Model of Anchovy Powder with Particle Size)

  • 윤광섭
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.513-518
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    • 2010
  • 멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g $H_2O/g$ dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 $R^2$ 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.

The Analysis of Underpotential Deposition by Multilayer Adsorption Model

  • Lee, J.B.;Duby, Paul F.
    • 한국표면공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.335-339
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    • 1994
  • The underpotential deposition of zinc was investigated on carbon steel and nickel. The relationship be-tween the deposition potentials and the corresponding amounts of charge for deposited layers shows a very similar trend to the multilayer adsorption mechanism. The experimental results fit a mathematical model de-rived on the basis of the BET equation for the underpotential deposition.

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건조방법에 따른 생강분말의 흡습특성과 예측모델에 관한 연구 (Absorption Characteristics and Prediction Model of Ginger Powder by Different Drying Methods)

  • 신해경;황성희;윤광섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.211-216
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    • 2003
  • 열풍, 진공 및 동결건조한 생강분말의 흡습특성을 조사하고 저장 중 수분함량 예측모델식을 수립하였다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 등온흡습곡선은 sigmoid 형태로서 건조방법에 따른 차이는 없었으나 낮은 온도에서 평형수분함량이 높았다. 건조방법에 따른 흡습엔탈피는 큰 차이가 없었으나 수분활성도가 증가함에 따라 낮은 흡습에너지를 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Caurie 모델이 $R^2\;0.99$ 이상으로 높은 적합도를 나타내었고 그 외 Henderson, Bradley 모델의 순으로 높은 적합도를 나타내었으며, 편차도 Caurie 모델이 $1.2{\sim}5.4%$로 가장 낮았다. 수분함량 예측을 위해 각 독립변수의 최적함수로 시간은 ln 함수, 수분활성도와 온도는 일차식을 선정하였으며 수분함량 예측모델식은 건조방법에 관계없이 시간과 수분활성도, 온도로 수립한 모델식의 적합도가 높았다.

나노 은입자가 첨착된 활성탄의 포름알데히드 제거특성 (Removals of Formaldehyde by Silver Nano Particles Attached on the Surface of Activated Carbon)

  • 신승규;강정희;송지현
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.936-941
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    • 2010
  • 본 연구에서는 나노 사이즈의 은입자가 첨착된 입상활성탄을 적용하여 기체상 포름알데히드의 흡착특성을 확인하고 실험결과를 수치해석 결과와 비교 평가하였다. 나노 은입자 첨착활성탄에 대해 BET분석 결과, 나노 은입자가 활성탄 표면의 미세기공을 막아 활성탄의 비표면적이 다소 감소하였으며, 특히 $20{\AA}$ 이하 micropore의 총 부피가 크게 감소한 것을 확인하였다. 포름알데히드에 대한 등온흡착실험 결과, 최대 겉보기 흡착능은 나노 은입자 첨착활성탄의 값이 일반활성탄에 비해 높았다. BET 표면적이나 미세기공의 감소에도 불구하고 나노 은입자 첨착활성탄이 향상된 포름알데히드 제거능을 나타낸 것은 은입자 첨착활성탄에서 흡착 외에 추가적인 포름알데히드의 촉매산화가 이루어지고 있기 때문으로 판단된다. 흡착강도를 의미하는 1/n은 두 가지 활성탄에 대해 모두 비슷한 기울기를 보여 활성탄의 표면 개질에 의해 활성탄 고유의 물리 화학적 흡착 성능은 영향을 받지 않은 것으로 판단된다. 연속유입 실험 결과에서도 나노 은입자 첨착활성탄이 일반활성탄보다 높은 포름알데히드 제거능을 나타내어 포름알데히드 산화효과를 확인하였다. 활성탄의 연속유입 실험결과를 수치해석 결과와 비교했을 때 나노 은입자 첨착활성탄에 대해서는 나노 은입자에 의한 산화효과를 반영하지 않고 있지 않아 실험결과와 거의 일치하지 않았다. 따라서 금속물질로 표면 개질된 활성탄 컬럼 설계에 수치해석 모델을 활용하고자 한다면 흡착뿐만이 아니라 촉매산화 효과가 반영된 새로운 수치모델의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

국산(國産) Zeolite를 이용(利用)한 중금속(重金屬) 폐수(廢水) 처리공정(處理工程) 연구(硏究) - Batch Test를 중심(中心)으로 - (Heavy Metal Wastewater Treatment (Batch Mode) by Domestic Zeolite)

  • 신응배
    • 대한토목학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.63-68
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    • 1982
  • 본(本) 연구(硏究)는 국산천연(國産天然) 제오라이트를 이용한 중금속(重金屬) 산업폐수(產業廢水) 처리공정(處理工程)을 개발(開發)할 목적(目的)으로 수행(遂行)되었으며 본 논문에서는 1차적으로 알카리 처리된 제오라이트를 이용하여 Batch Test를 통한 기초실험(基礎實驗) 결과(結果)를 수록하였다. 제오라이트에 의한 중금속 흡착(吸着)공정에 미치는 pH의 영향(影響), 흡착 Isotherm Model 결정, 흡착속도 및 온도(溫度)의 영향을 중점적으로 평가분석(評價分析)하였으며 그 결과 최적(最適) pH는 4~5이상, 카드미움 흡착은 BET Model이 적합하며, 반응시간(反應時間)은 10분 이상이 소요됨을 알았으며 또한 온도가 증가하면 비례하여 흡착능(吸着能)도 증가하므로서 단순한 물리흡착(物理吸着)만이 아닌 화학흡착(化學吸着)도 병행하여 일어나고 있다고 판단된다. 본 연구 결과로 판단컨대, 국산 천연 제오라이트를 이용한 중금속 폐수처리는 그 전망이 밝으며 앞으로 Column Test를 통하여 합성(合成)폐수는 물론 실제폐수의 처리도(處理度)를 실험하므로서 처리공정설계 조건을 도출할 수 없으며 이와 같은 공정의 개발로서 우리나라의 중금속 폐수처리에 획기적인 공헌이 기대된다.

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TiO2-Coconut Shell Powder Carbon 복합체 (TCSPC) 제조 및 흡착 광촉매 산화 활성 평가 (Preparation and Adsorption-photocatalytic Activity Evaluation of TiO2-Coconut Shell Powder Composite (TCSPC))

  • 이민희;김종규
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.357-362
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    • 2015
  • 새로운 형태의 $TiO_2$가 합성된 코코넛 껍질 분말 복합체를 제조하기 위해 솔-젤 합성법과 열처리를 사용하였고, 제조된 TCSPC는 MB를 대상으로 제거효율을 평가하였다. TCSPC를 제조하기 위한 최적의 조건은 반응표면분석법의 중심합성설계법을 사용하여 조사하였다. 소성온도가 $400^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$ 증가함에 따라 BET 비표면적은 $254m^2/g$에서 $398m^2/g$로 증가하고 기공용적, 기공률 또한 증가하며, 그 이유는 소성공정 시 발생한 열분해(pyrolysis)에 의해 코코넛 껍질 분말이 가지고 있는 헤미셀룰로우스, 셀룰로우스, 그리고 리그닌과 같은 물질들의 polymerization 반응 때문인 것으로 판단된다. 코코넛 껍질 분말의 양이 10 g에서 20 g으로 증가 할수록 BET 비표면적은 $303m^2/g$에서 $398m^2/g$로 증가하였으며, 30 g으로 증가 시에는 BET 비표면적은 $345m^2/g$으로 감소하는 경향을 나타내었다. Response optimization을 사용하여 얻은 최적의 합성조건은 소성온도 $642^{\circ}C$, 코코넛 껍질 분말 주입량이 22.7 g으로 나타났다.

Photovoltaic Properties of Perovskite Solar Cells According to TiO2 Particle Size

  • Kim, Kwangbae;Lee, Hyeryeong;Song, Ohsung
    • 한국재료학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.282-287
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    • 2019
  • The photovoltaic properties of $TiO_2$ used for the electron transport layer in perovskite solar cells(PSCs) are compared according to the particle size. The PSCs are fabricated and prepared by employing 20 nm and 30 nm $TiO_2$ as well as a 1:1 mixture of these particles. To analyze the microstructure and pores of each $TiO_2$ layer, a field emission scanning electron microscope and the Brunauer-Emmett-Teller(BET) method are used. The absorbance and photovoltaic characteristic of the PSC device are examined over time using ultraviolet-visible-near-infrared spectroscopy and a solar simulator. The microstructural analysis shows that the $TiO_2$ shape and layer thicknesses are all similar, and the BET analysis results demonstrate that the size of $TiO_2$ and in surface pore size is very small. The results of the photovoltaic characterization show that the mean absorbance is similar, in a range of about 400-800 nm. However, the device employing 30 nm $TiO_2$ demonstrates the highest energy conversion efficiency(ECE) of 15.07 %. Furthermore, it is determined that all the ECEs decrease over time for the devices employing the respective types of $TiO_2$. Such differences in ECE based on particle size are due to differences in fill factor, which changes because of changes in interfacial resistance during electron movement owing to differences in the $TiO_2$ particle size, which is explained by a one-dimensional model of the electron path through various $TiO_2$ particles.

아가리쿠스버섯에서 분리한 단백다당류 분말의 흡습특성과 예측모델 (Absorption Characteristics of and a Prediction Model for Spray-Dried Protein-bound Polysaccharide Powders isolated from Agaricus blazei Murill)

  • 홍주헌;윤광섭
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.719-725
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    • 2009
  • 아가리쿠스버섯에서 분리한 단백다당류를 분무건조한 분말의 저장안정성을 알아보기 위하여 저장 중 흡습특성을 조사하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 높은 유의성을 나타내었다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn과 Oswin 모델이 $R^2$ 0.99 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Oswin 모델이 가장 편차가 작은 것으로 나타났다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 로그함수가 높은 적합도를 보였으며, 평형상대습도 예측모델식은 수분활성도만을 변수로하는 모델식, 수분활성도와 시간을 변수로 하는 모델식과 수분활성도, 시간, 온도를 변수로 하는 모델식을 나타내어 가장 높은 $R^2$가 0.965로 나타났다.