Basic studies have been conducted regarding the attempt of the utilization of waste Undaria pinnatifida as an adsorbent for the adsorption treatment of lead-containing wastewater. Undaria pinnatifida was found to be chiefly composed of hyo-carbonaceous compounds and have a fairly high specific surface area, which suggesting the possibility of its application as a Potential adsorbent. The electrokinetic Potential of Undaria pinnatifida particles was observed to be negatively highest at around pH 8 and the fact that its electrokinetic potentials are negative at the whole pH range supported it might be an efficient adsorbent especially for cationic adsorbates. Under the experimental conditions, $Pb^{2+}$ was found to mostly adsorb onto Undaria pinnatifida within a few minutes and reach the equilibrium in adsorption within ca. 30 minutes. The adsorption of $Pb^{2+}$ was exothermic and explained well by e Freundlich model. Acidic pretreatment of Undaria pinnatifida enhanced its adsorption capacity for $Pb^{2+}$ , however, the reverse was observed for alkaline pretreatment. The formation of organometallic complex between $Pb^{2+}$ and some functional groups on the surface of Undaria pinnatifida was considered to be one of the main drives for adsorption. Finally the adsorbability of$ Pb^{2+}$ was examined to be rather affected by several solution features such as the coexistence of other adsorbate, the variation of ionic strength, and the concentration of complexing agent.
Adsorption characteristics of carbol fuchsin (CF) dye by coal-based activated carbon (CAC) were investigated using pH, initial concentration, temperature and contact time as adsorption variables. CF dissociates in water to have a cation, NH2+, which is bonded to the negatively charged surface of the activated carbon in the basic region by electrostatic attraction. Under the optimum condition of pH 11, 96.6% of the initial concentration was adsorbed. Isothermal adsorption behavior was analyzed using Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich models. Langmuir's equation was the best fit for the experimental results. Therefore, the adsorption mechanism was expected to be adsorbed as a monolayer on the surface of activated carbon with a uniform energy distribution. From the evaluated Langmuir's dimensionless separation coefficients (RL = 0.503~0.672), it was found that CF can be effectively treated by activated carbon. The adsorption energies determined by Temkin and Dubinin-Radushkevich models were E = 15.31~7.12 J/mol and B = 0.223~0.365 kJ/mol, respectively. Therefore, the adsorption process was physical (E < 20 J/mol, B < 8 kJ/mol). The experimental result of adsorption kinetics fit better the pseudo second order model. In the adsorption reaction of CF dye to CAC, the negative free energy change increased as the temperature increased. It was found that the spontaneity also increased with increasing temperature. The positive enthalpy change (40.09 kJ/mol) indicated an endothermic reaction.
In this study, we investigated the adsorption characteristics of methyl orange (MO), an anionic dye, on ginkgo shell-based activated carbon (AC). For this purpose, ACs (GS-1, GS-2, and GS-4) with different textural properties were prepared using ginkgo shells and potassium hydroxide (KOH), a representative chemical activating agent. The correlation between the textural characteristics of AC prepared and the mixing ratio of KOH was investigated using nitrogen adsorption/desorption isotherms. The MO adsorption equilibrium experiment on the prepared ACs was conducted under different pH (pH 3~11) and temperature (298~318 K) conditions, and the results were investigated by Langmuir, Freundlich, Sips and temperature-dependent Sips equations. The feasibility of the MO adsorption treatment process of the prepared AC was also investigated using the dimensionless Langmuir separation factor. The heterogeneous adsorption properties of MO for the prepared AC examined using the adsorption energy distribution function (AED) were closely related to the system temperature and textural characteristics of AC. The kinetic results of the batch adsorption performed at different temperatures can be satisfactorily explained by the homogeneous surface diffusion model (HSDM), which takes into account the external mass transfer, intraparticle diffusion, and active site adsorption. The relationship between the activation energy value obtained by the Arrhenius plot and the adsorption energy distribution function value was also investigated. In addition, the adsorption process mechanism of MO on the prepared AC was evaluated using Biot number.
Tsedenbal, Bulgan;Lee, Ji Eun;Huh, Seok Hwan;Koo, Bon Heun;Lee, Chan Gyu
Korean Journal of Materials Research
/
v.30
no.9
/
pp.447-452
/
2020
In this work, α-Fe2O3 nanocrystals are synthesized by co-precipitation method and used as adsorbent to remove Cr6+, Cd2+, and Pb2+ from wastewater at room temperature. The prepared sample is evaluated by XRD, BET surface area, and FESEM for structural and morphological characteristics. XRD patterns confirm the formation of a pure hematite structure of average particle size of ~ 40 nm, which is further supported by the FESEM images of the nanocrystals. The nanocrystals are found to have BET specific surface area of ~ 39.18 m2 g-1. Adsorption experiments are carried out for the different values of pH of the solutions, contact time, and initial concentration of metal ions. High efficiency Cr6+, Cd2+, and Pb2+ removal occur at pH 3, 7, and 5.5, respectively. Equilibrium study reveals that the heavy metal ion adsorption of the α-Fe2O3 nanocrystals followed Langmuir and Freundlich isotherm models. The Cr6+, Cd2+, and Pb2+ adsorption equilibrium data are best fitted to the Langmuir model. The maximum adsorption capacities of α-Fe2O3 nanocrystals related to Cr6+, Cd2+, and Pb2+ are found to be 15.15, 11.63, and 20 mg g-1, respectively. These results clearly suggest that the synthesized α-Fe2O3 nanocrystals can be considered as potential nano-adsorbents for future environmental and health related applications.
This study investigated the possibility of using potassium titanate oxide ($K_2Ti_4O_9$) and acrylic acid-grafted polypropylene fabric (PP-g-AA) as adsorbents capable of removing strontium from aqueous solutions. $K_2Ti_4O_9$ showed the highest rate of strontium removal in the weak alkaline range, while the PP-g-AA increased strontium removal in the neutral range. Moreover, the adsorption capacity of the $K_2Ti_4O_9$ was not affected by the coexistence of K and Na ions, while the adsorption capacity decreased when Ca and Mg ions were present at the same concentration as that of strontium. When coexisted at the same concentration as strontium, Na, K, Ca, and Mg ions strongly reduced the adsorption capacity of the PP-g-AA. The results also indicated that the adsorption of strontium on $K_2Ti_4O_9$ was consistent with both the Langmuir and Freundlich adsorption isotherms. In contrast, the adsorption of strontium on the PP-g-AA was more consistent with the Langmuir isotherm model. Moreover, the adsorption equilibrium time of $K_2Ti_4O_9$ was generally 12 h, while that of the PP-g-AA was 5 h, indicating that the adsorption rates were consistent with the pseudo-second order kinetics model. $K_2Ti_4O_9$ and the PP-g-AA could be regenerated by simple washing with 0.5 N HCl.
This study examined the adsorption of a synthetic cutting fluid and cutting fluid effluent on chitosan and SDS-modified chitosan, Chitosan and SDS-modified chitosan were prepared in form of beads and fibers. A series of batch experiments were carried out as a function of the initial concentration of cutting fluid, contact time and pH of the fluid. The contact angle study suggested that the SDS-modified chitosan was more hydrophobic than chitosan. The Zeta potential study showed that chitosan, SDS-modified chitosan and synthetic cutting fluid had a point of zero charge (PZC) at pH 7.8, 9 and 3.2, respectively. SDS-modified chitosan has a greater adsorption capacity than chitosan. The experimental results show that adsorption capacity of the cutting fluid on 1.0 g of SDS-modified chitosan at pH 3 and for a contact time of 120 min was approximately 2,500 g/kg. The adsorption capacity of chitosan and SDS-modified chitosan increased with decreasing pH. The Langmuir, Freundlich, and Brunauer Emmett and Teller (BET) adsorption models were used to explain the adsorption isotherm. The Langmuir isotherm fitted well with the experimental data of chitosan while the BET isotherm fitted well with the SDS-modified chitosan data. Pseudo first- and second-order kinetic models and intraparticle diffusion model were used to examine the kinetic data. The experimental data was fitted well to a pseudo second-order kinetic model. The significant uptake of cutting fluid on chitosan and SDS-modified chitosan were demonstrated by FT-IR spectroscopy, SEM and heat of combustion.
BACKGROUND: Generally, ammonia occurs from agricultural waste disposal. Ammonia is known as a harmful substance to the human body and has a bad influence such as eutrophication on the ecosystem. It is possible to remove the ammonia by ammonia adsorption method using natural zeolite, without external influence. However, due to the natural zeolite shape, it is hard to reuse. METHODS AND RESULTS: Electrospinning method can produce fiber with constant diameter. Moreover, electrospinning method has no limitation for selecting the material to make the fiber, and thus, it is valuable to reform the surface of adsorbent. In this study, reusable membrane was made by electrospinning method. The highest removal efficiency was shown from the membrane with 20% of zeolite included, and it has been verified that it is possible to reuse the membrane through chemical treatment. The highest ammonia removal efficiency was about 92.4%. CONCLUSION: In this study, ammonia adsorption characteristics of zeolite fibers were studied. Electrospinning method can produce zeolite fiber with even distribution. Ammonia can be removed efficiently from ion exchange ability of the natural zeolite. The result of adsorption isotherm indicated that both Freundlich model and Langmuir model provided the best fit for equilibrium data. And study on desorption has demonstrated that the ion exchange from zeolite was reversible when 0.01 M NaCl and KCl solution were used.
Kim, Seoung-Hyun;Shin, Sunghoon;Kim, Jinhyuk;Woo, Dalsik;Lee, Hosun
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.15
no.4
/
pp.2029-2035
/
2014
In this study, we conducted the adsorption equilibrium and batch experiments of dissolved organic carbon (DOC) in the wastewater by granular activated carbon (GAC). The components of organic compound were Beef extract (1.8 mg/L), Peptone (2.7 mg/L), Humic acid (4.2 mg/L), Tannic acid (4.2 mg/L), Sodium lignin sulfonate (2.4 mg/L), Sodium lauryle sulfate (0.94 mg/L), Arabic gum powder (4.7 mg/L), Arabic acid (polysaccharide) (5.0 mg/L), $(NH_4)_2SO_4$ (7.1 mg/L), $K_2HPO_4$ (7.0 mg/L), $NH_4HCO_3$ (19.8 mg/L), $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ (0.71 mg/L), The adsorption characteristics of DOC in synthetic wastewater was described using the mathematical model through a series of isotherm and batch experiments. It showed that there was linear adsorption region in the low DOC concentration (0~2.5 mg/L) and favorable adsorption region in high concentration (2.5~6 mg/L). The synthetic wastewater used was prepared using known quantities of organic and/or inorganic compounds. Adsorption modelling isotherms were predicted by the Freundlich, Langmuir, Sips and hybrid isotherm equations. Especially, hybrid isotherm of Linear and Sips equation was a good adsorption equilibrium in the region of the both the low concentration and high concentration. In applying carbon adsorption for treating water and wastewater, hybrid adsorption equation plus linear equation with Sips equation will be a good new adsorption equilibrium model. Linear driving force approximation (LDFA) kinetic equation with Hybrid (linear+Sips) adsorption isotherm model was successfully applied to predict the adsorption kinetics data in various GAC adsorbent amounts.
Sorption characteristics of arsenic on furnace slag were investigated to remove arsenic from groundwater using furnace slag, which is industrial waste generated from steel company. Adsorption isotherm experiments and kinetic sorption experiments were performed and the chemical characteristics of supernatants from these experiments were analyzed. Results showed that all supernatants were alkaline (above pH 9) and the highest ion concentration in the solution was found with calcium (30~50 mg/L). Results of adsorption isotherms were more adequately described by the Freundlich model than Langmuir model. From adsorption isotherms experiments, it was noted that the adsorption amount of As(V) was 87% higher than that of As(III). Results of kinetic sorption experiments were more properly fitted by pseudo second order (PSO) model than pseudo first order model. Equilibrium adsorption amount ($q_e$) and relaxation time ($t_r$) calculated from PSO model increased with initial concentration of arsenic. Equilibrium adsorption amount of As(V) was higher than that of As(III) and relaxation time of As(V) was shorter than that of As(III). Adsorption isotherm results could be predicted by kinetic adsorption results, since equilibrium adsorption amount calculated through PSO model generally agreed with equilibrium adsorption amount measured from adsorption isotherm.
Cassava peelings waste, which is both a waste and pollutant, was chemically modified using mercaptoacetic acid (MAA) and used to adsorb $Cu^{2+}\;and\;Cd^{2+}$ from aqueous solution over a wide range of reaction conditions at $30^{\circ}C$. Acid modification produced a larger surface area, which significantly enhanced the metal ion binding capacity of the biomass. An adsorption model based on the $Cu^{2+}/Cd^{2+}$ adsorption differences was developed to predict the competition of the two metal ions towards binding sites for a mixed metal ion system. The phytosorption process was examined in terms of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich models. The models indicate that the cassava waste biomass had a greater phytosorption capacity, higher affinity and greater sorption intensity for $Cu^{2+}\;than\;Cd^{2+}$. According to the evaluation using Langmuir equation, the monolayer binding capacity obtained was 127.3 mg/g $Cu^{2+}$ and 119.6 mg/g $Cd^{2+}$. The kinetic studies showed that the phytosorption rates could be described better by a pseudo-second order process and the rate coefficients was determined to be $2.04{\times}10^{-3}\;min^{-1}\;and\;1.98{\times}10^{-3}\;min^{-1}\;for\;Cu^{2+}\;and\;Cd^{2+}$ respectively. The results from these studies indicated that acid treated cassava waste biomass could be an efficient sorbent for the removal of toxic and valuable metals from industrial effluents.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.