• 제목/요약/키워드: Modified activated carbon

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칼럼실험에 의한 입상활성탄에서 Enterococcus faecalis의 부착 연구 (Analysis of Enterococcus faecalis Attachment to Granular Activated Carbon with a Column Experiment)

  • 김현정;박성직;이창구;한용운;김성배
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.119-124
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 입상활성탄에서 이온강도와 철첨착이 Enterococcus faecalis의 부착에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 야자계 입상활성탄(c-GAC), 철첨착된 야자계 입상활성탄(fc-GAC), 산세척된 야자계 입상활성탄(a-GAC), 그리고 철첨착된 산세척 야자계 입상활성탄(fa-GAC)에서 박테리아 부착을 관찰하기 위하여 두 가지 용액조건(NaCl 1, 10 mM)에서 칼럼실험을 수행하였다. 실험결과, c-GAC에서 이온강도가 1에서 10 mM로 증가함에 따라 박테리아의 질량회수율은 77.3에서 61.6%로 감소하였고, a-GAC에서는 질량회수율이 71.6에서 32.3%로 감소하였다. 이는 이온강도가 증가함에 따라 입상활성탄에서 박테리아의 부착이 증진될 수 있음을 나타낸다. 한편, fc-GAC에서 질량회수율은 62.6% (1 mM)과 53.3% (10 mM)이었고, fa-GAC에서는 50.8% (1 mM)과 16.9% (10 mM)이었는데, 이들 질량회수율이 c-GAC와 a-GAC에서의 질량회수율보다 낮았다. 이는 철첨착에 의하여 입상활성탄에서 박테리아의 부착이 증진될 수 있음을 나타낸다. 본 연구는 입상활성탄에서 박테리아의 부착과 관련하여 이온강도와 철수산화물 첨착의 영향에 대한 정보를 제공하고, 나아가 표면이 변형된 입상여재를 이용한 미생물의 제거에 관한 지식을 증진시킬 것이다.

NH4+Y-zeolite의 개질을 통한 벤젠 흡·탈착 성능 증진 연구 (A Study on the Modification of NH4+Y-zeolite for Improving Adsorption/Desorption Performance of Benzene)

  • 장영희;노영일;이상문;김성수
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.33-39
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    • 2019
  • 활성탄(activated carbon, A.C)은 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 제거를 위해 가장 많이 사용되고 있지만 흡/탈착 시 열화현상으로 인한 화재위험성, 잦은 교체 주기로 인한 비용 부담, 수분에 의한 성능 저하 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 소수성 제올라이트 흡착제가 연구되고 있다. 본 연구에서는 소수성 개질법 중 하나인 수증기처리 및 산 처리를 통해 $NH_4{^+}Y$-zeolite를 소수성 Y-zeolite로 합성하여 높은 표면적, 열적 안정성과 습도저항성을 확보하고자 하였다. Y-zeolite와 개질된 Y-550-HN, Y-600-HN, Y-650-HN의 흡착성능은 23, 38, 77, $61mg\;g^{-1}$으로 나타났으며, 소수성 개질 정도를 확인할 수 있는 지표인 Si/Al ratio 변화를 XRF 분석으로 확인하였다. 그 결과, Y-zeolite를 개질하였을 때 흡착성능이 증진되었고, Si/Al 비는 Y, Y-550-HN, Y-600-HN, Y-650-HN 순으로 각각 3.1765, 6.6706, 7.3079, 7.4635 임을 확인하였다. 반면에 높은 열처리 온도에 의한 구조적 결정화가 성능 저하에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 반면에 Y-zeolite의 최적 열처리 온도가 존재하며, 이와 같은 최적 개질 조건 연구는 높은 내구성과 안정성을 갖는 흡착제를 제조할 수 있는 조건으로써 향후 활성탄을 대체할 수 있을 것으로 판단하였다.

Prediction of the Dynamic Adsorption Behaviors of Uranium and Cobalt in a Fixed Bed by Surface Modified Activated Carbon

  • Park, Geun-Il;Lee, Jung-Won;Song, Kee-Chan;Kim, In-Tae;Kim, Kwang-Wook;Yang, Myung-Seung
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.73-77
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    • 2003
  • In order to predict the dynamic behaviors of uranium and cobalt in a fixed bed at various influent pH values of liquid waste, the adsorption system was regarded as multi-component adsorption between each ionic species in a solution. Langmuir isotherm parameters of each species were extracted by incorporating equilibrium data with the solution chemistry of uranium and cobalt using IAST. Prediction results were in good agreement with the experimental data, except for a high concentration and pH. Although there was some limitations in predicting the cobalt adsorption, this method may be useful in analyzing a complex adsorption system where various kinds of ionic species exist in a solution.

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개질 수소 정제용 PSA 공정을 위한 CO 흡착제의 성능 평가 (The Evaluation of CO Adsorbents Used in PSA Process for the Purification of Reformed Hydrogen)

  • 박진남
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.628-635
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    • 2016
  • Natural gas reformed hydrogen is used as a fuel of fuel cell vehicle, PSA process is used for the purification of reformed hydrogen. In this study, the performance of CO adsorbent in PSA process was evaluated. Zeolite adsorbents used in the commercial PSA process is used. The physical and chemical properties of adsorbents were characterized using BET apparatus, XRD, and FE-SEM. The breakthrough apparatus modified from GC was used for the CO breakthrough experiment, the quantitative analysis of CO adsorption capacity was performed using CO breakthrough curve. Zeolite 10X and 13X showed superior CO adsorption capacity than activated alumina. The CO adsorption capacity of zeolite 10X is more than twice of zeolite 13X even the BET surface area is low. It seems that the presence of $Ca^{2+}$ cation in zeolite 10X is beneficial to the adsorption of CO.

가죽, 모피가공 및 제조시설의 폐수처리시설 BAT평가 (Assessment of Best Available Technology of Wastewater Treatment Facilities in Leather Tanning and Finishing Industry)

  • 김영노;임병진;권오상
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.51-58
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    • 2006
  • The effluent limitations for individual industry based on the best available technology economically achievable (BAT) have been required to achieve effective regulation. BAT assessment criteria that are suitable for the circumstances of Korean industry were developed in the previous study. The criteria were applied to determine the BAT for leather tanning and finishing industry. For the evaluation BAT, a subcategorization for the industry considering wastewater characteristics, source equipments, raw material and so on should be suggested. Three subcategories: A) Unharing, Chrome Tan, Retan-Wet Finish, B) Chrome Tan, Retan-Wet Finish, and C) Furskins were proposed in this study. Wastewater discharged from the each category contains high concentration of COD, chrome, nitrogen and sulfide. In particular, the concentration of nitrogen from the subcategory A is significantly greater. Twenty sites were surveyed and wastewater qualities were analyzed. Therefore, six different technologies were applied to the subcategory A for the end-of-pipe treatment technology, and a technology was used in the subcategory B and C, respectively. The technology candidates were evaluated in terms of environmental impacts, economically achievability, treatment performance and economical reasonability. As the result, the technology options for each subcategories: A) primary chemical precipitation + modified Ludzack-Ettinger process (MLE) + secondary chemical precipitation, B) chemical precipitation + typical activated-sludge process + Fenton oxidation, C) chemical precipitation + typical activated-sludge process + batch Fenton oxidation or batch activated carbon treatment were selected as the BAT, respectively.

Trichoderma harzianum 유래 ${\beta}$-mannanase에 의한 Locust Bean Gum 가수분해 올리고당의 동정 및 Bifidobacterium spp.에 대한 생육활성 (Identification and Growth Activity to Bifidobacterium spp. of Locust Bean Gum Hydrolysates by Trichoderma harzianum ${\beta}$-mannanase)

  • 김유진;박귀근
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권4호
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    • pp.364-369
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    • 2005
  • Trichoderma harzianum이 생산하는 ${\beta}-mannanase$의 최적 사면배지조성은 2.0% malt extract, 2.0% glucose, 0.1% peptone, 2.0% agar로, 효소생산 배지조성은 3.0% cellulose, 3.0% C.S.L, 1% $KH_2PO_4$, 0.2% $(NH_4){_2}SO_4$로 결정되어 $28^{\circ}C$, 130 rpm, 진탕배양법으로 조효소액을 생산하였다. ${\beta}-mannanase$의 최적 pH와 최적온도는 pH 4.5, $60^{\circ}C$에서 최대 상대활성을 나타내었다. Locust bean gum에 대한 효소적 가수분해 pattern을 TLC에 의해 검토한 결과 반응초기부터 반응말기까지 주요 생성물은 단당류, 중합도 4와 7의 올리고당으로 확인되었다. 중합도별 올리고당을 조제하기 위하여 activated carbon column chromatography에 250 ml/hr유속으로 tube당 20 ml씩 ethanol $0{\sim}50%$의 gradient법으로 분리 회수하였고, 분리된 각각의 올리고당 중 중합도4는 TLC $R_f$ value상으로 ${\beta}-1,4-mannotetraose$로, 중합도 7은 Methylation method에 의해 M-M-M-M-M 구조로 //G-G 동정되었다. (G-와 M-은 각각 ${\alpha}-1,6-D-galactosidic,\;{\beta}-1,4-mannosidic$ 결합을 나타냄). Bifidobacterium longum에 대한 생육활성을 기존의 MRS media와 탄소원으로 중합도 4와 7의 올리고당으로 대체하였을때 3.4배, 4.3배의 생육활성이 증가하였고, Bifidobacterium bifidum에 대해서는 1.2배, 1.1배의 낮은 활성을 나타내었다.

N-히드록시숙신이미드로 수식한 탄소반죽전극을 이용한 도파민의 전기화학적 측정 (Voltammetric Determination of Dopamine with the N-Hydroxysuccinimide Modified Carbon Paste Electrode)

  • 유재현;우병욱;김순신;엄정희;남학현;차근식
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.109-112
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    • 2001
  • 활성화된 탄소반죽전극 표면을 N피드록시숙신이미드(NHS)층으로 수식한 후, 이 전극을 이용하여 square-wave voltammetry방법으로 과량의 아스코빅산 존재 하에서 도파민을 측정하였다. 수식된 전극의 특성은 도파민과 아스코빅산 혼합용액에서 순한전압전류법을 이용하여 조사하였다. 도파민과 아스코빅산의 산화 피크의 분리는 시료용액의 pH에 큰 영향을 받았으며, pH 4.0에서 최대의 피크분리(172mv)를 보였다. 따라서 도파민을 정량하기 위한 square-wave voltammeoy는 140 mM NaCl을 포함하는 100 mM phosphate buffered saline (PBS)의 pH 4.0 조건에서 수행하였다. NHS로 수식된 전극은 0.2mM 아스코빅 산의 존재 하에서 도파민의 농도 $5.0\times10^{-2}$까지 검출한계와 감응기울기 $6.1{\mu}A/{\mu}M$의 감도를 나타내었다. 반면 수식되지 않은 전극은 $1.0{\mu}M$의 검출한계와 $0.93{\mu}A/{\mu}M$ 기울기를 나타내어 표면에 수식된 N-히드록시숙신이미드가 도파민의 감응을 촉진함을 보여주었다.

Streptomyces violaceoruber 유래 Alginate Lyase의 정제 및 Sodium Alginate 가수분해 올리고당의 중합도별 Bifidobacterium spp.과 Lactobacillus spp.에 대한 생육활성 (Purification of Alginate Lyase from Streptomyces violaceoruber and the Growth Activity of Intestinal Bacteria by Degree of Polymerization of Alginate Hydrolysates)

  • 윤민;박영서;박귀근
    • 산업식품공학
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    • 제21권2호
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    • pp.103-109
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    • 2017
  • DEAE sephacel anion chromatography 및 SP sepharose cation chromatography에 의해 Streptomyces violaceoruber 유래 alginate lyase의 정제를 수행하여 비활성 14.59 units/mL 정제배율 40.64배를 나타내었다. Tricine SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 23.3 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 sodium alginate를 가수분해하여 1차 activated carbon column chromatography와 2차 bio gel P-2 gel filtration에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC와 FACE를 통해 중합도를 확인하고 Timell's method에 의해 hetero type M/G-oligosaccharide 중합도 6, 8로 결정되었다. B. animalis, B. bifidum, B. breve, B. infantis, B. longum와 L. acidophilus, L. casei, L. reuteri에 생육활성에 대한 중합도 6, 8의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS media에 탄소원으로 중합도 6, 8를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P. 6 M/G-oligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 4.25배, D.P. 8에서 6.44배의 상대활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타내었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P. 6에서 3.27배, D.P. 8에서 5.4배의 상대활성을 나타내었다. 이외에도 B. animalis, B. breve그리고 L. casei에 있어서도 D.P. 8의 경우 3배의 상대활성을 나타내었으나, L. reuteri에 대한 D.P. 8의 경우에서는 표준 MRS media와 비교하여 0.29배로 감소하였다. 결과적으로 D.P. 8의 올리고당이 D.P. 6의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다.

국내에서 유통되는 활성탄을 이용한 벤젠, 톨루엔, 아세톤 및 노말 헥산의 등온흡착용량 평가 연구 (Research on the Adsorption Capacity for Benzene, Toluene, Acetone and N-hexane of Activated Carbon Acquired fromthe Domestic Market)

  • 이나루;이광용;박두용
    • 한국산업보건학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.193-200
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    • 2014
  • Objectives: To develop domestic charcoal tubes with good adsorption capacity, breakthrough experiments were performed on four types of activated charcoal. Materials: The adsorption capacity and the adsorption rate were determined using a modified Wheeler equation after the breakthrough experiment. For four types of charcoal (J, K, S and SKC Inc. 226-01), 100 mg were used in the breakthrough experiment. The test was done on benzene, toluene, n-hexane, and acetone in a dynamic chamber. Results: K charcoal had the greatest surface area and the highest micropore volume. J charcoal had a similar surface area and micropore volume to SKC charcoal. S charcoal had the lowest surface area and micropore volume. J charcoal had the highest adsorption capacity at 101, 252 and 609 ppm of benzene. The gap in benzene adsorption capacity among the types of charcoal was the least at 609 ppm and the greatest at 101 ppm. J charcoal showed the highest adsorption capacity at 54, 106, 228 and 508 ppm of toluene. J charcoal and SKC charcoal had a similar adsorption capacity for acetone. J charcoal had the highest adsorption capacity for n-hexane. In the experiment featuring 10% breakthrough volume, 10% breakthrough occurred at 18 liters at $2065.9mg/m^3$ for J charcoal and at 20 liters at $1771.2mg/m^3$ for K charcoal. It was difficult to judge adsorption capacity by surface area and micropore volume of charcoal. J charcoal, which was similar to SKC charcoal in surface area and micropore volume, showed good adsorption capacity at common workplace concentrations. Conclusions: The adsorption capacity of J and K charcoal was superior compared with SKC charcoal. J and K charcoal can be considered appropriate for use as sampling media based on this result.

전기이중층 커패시터의 성능에 미치는 산소/질소 함유 관능기들의 영향 (Influence of Oxygen-/Nitrogen-containing Functional Groups on the Performance of Electrical Double-Layer Capacitor)

  • 김지은;권용갑;이중기;최호석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권6호
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    • pp.1043-1048
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    • 2012
  • 본 논문에서는 전기이중층 커패시터(EDLC, Electrical Double Layer Capacitor)의 전극소재로 쓰이는 활성탄소의 안정화를 위해 산소함유관능기를 최소화하고 질소함유관능기의 도입을 통해 유기용액계의 전해질을 가지는 EDLC의 축전용량을 개선하는 연구를 하였다. 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscopy), 후리에 변환 적외선분광기(FTIR, Fourier Transform Infrared), 자동원소분석기(EA, Elemental Analysis), 보엠(Boehm) 적정법, 충 방전 테스트 등의 분석법을 이용하여 그 결과를 확인하였다. 산 처리를 통하여 산소함유관능기가 도입되고 요소처리를 통하여 질소함유관능기가 도입되었음을 확인하였다. 질소함유관능기 도입을 통하여 EDLC의 g 당 방전용량을 2 mA 상승시켰으며 빠른 속도로 최대 충 방전 성능을 달성하였다. 반면 산소함유관능기는 전해질 속의 전하가 탄소표면에 흡 탈착되는 것을 방해하기 때문에 낮은 방전용량을 보였고, 충 방전 횟수가 늘어남에 따라 방전용량의 큰 감소를 보여주었다.