Reddy, T. Vishnuvardhan;Chauhan, Sachin;Chakraborty, Saswati
Environmental Engineering Research
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제22권1호
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pp.95-107
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2017
Adsorption equilibrium and kinetic behavior of two toxic heavy metals hexavalent chromium [Cr(VI)] and mercury [Hg(II)] on mustard oil cake (MOC) was studied. Isotherm of total chromium was of concave type (S1 type) suggesting cooperative adsorption. Total chromium adsorption followed BET isotherm model. Isotherm of Hg(II) was of L3 type with monolayer followed by multilayer formation due to blockage of pores of MOC at lower concentration of Hg(II). Combined BET-Langmuir and BET-Freundlich models were appropriate to predict Hg(II) adsorption data on MOC. Boyd's model confirmed that external mass transfer was rate limiting step for both total chromium and Hg(II) adsorptions with average diffusivity of $1.09{\times}10^{-16}$ and $0.97m^2/sec$, respectively. Desorption was more than 60% with Hg(II), but poor with chromium. The optimum pH for adsorptions of total chromium and Hg(II) were 2-3 and 5, respectively. At strong acidic pH, Cr(VI) was adsorbed by ion exchange mechanism and after adsorption reduced to Cr(III) and remained on MOC surface. Hg(II) removal was achieved by complexation of $HgCl_2$ with deprotonated amine ($-NH_2$) and carboxyl (COO-) groups of MOC.
Abirami, M.;Sasikala, S.;Chitra, S.;Parameswari, K.;Selvaraj, A.
Corrosion Science and Technology
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제8권1호
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pp.1-10
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2009
The influence of Schiff bases on the corrosion inhibition of mild steel in 1 M $H_2SO_4$ have been investigated by weight loss, gasometry, impedance and polarization techniques. The results obtained reveal that these compounds act as good inhibitors. The inhibition efficiency of Schiff bases increased with concentration and synergistically increased on addition of chromate, sulphate and halide ions. Potentiodynamic polarization measurements clearly reveal that the investigated inhibitors are of mixed type but they are more cathodic in nature. The adsorption of these compounds on mild steel surface for both the acids were found to obey Langmuir adsorption isotherm. The surface morphology was studied by SEM and UV reflectance spectra.
S-Acetyl Isothiourea Acetate (S-AITA) was synthesized in the laboratory and this influence on the inhibition of corrosion of mild steel in 1.11 N hydrochloric and 1.12 N sulphuric acids was investigated by weight loss and potentiostatic polarization techniques at 303K, 353K and 403K. These results were confirmed by the impedance technique. The inhibition efficiency increased with increase in concentration of inhibitor and decreased with rise in temperature from 303K to 403K. The maximum inhibition efficiency of S-AITA was found to be 99.95% (0.5% of S-AITA) at 303K in sulphuric acid. The adsorption of this compound on the mild steel surface from the acids has been found to obey Temkin's adsorption isotherm. The potentiostatic polarization results revealed that S-AITA was a mixed type inhibitor. Some thermodynamic parameters i.e., activation energy (Ea), free energy of adsorption (${\Delta}G_{ads}$), enthalpy of adsorption (${\Delta}H$) and entropy of adsorption (${\Delta}S$) were also calculated from weight loss data.
A study on the removal of mercury and lead by microorganisms, Saccharomyces cerevisiae and Aureobasidium pullulans, was performed, in which the comparison of adsorption model between these two heavy metals was done. The amounts of mercury removed were more than those of lead in both microorganisms. In case of mercury, the adsorption isotherm of S. cerevisiae was accorded with Langmuir model but A. pullulans was followed to Freundlich model. In the case of lead, however, the adsorption isotherm had opposite results. The adsorption rate of mercury to S. cerevisiae was faster than that of A. pullulans, but in the case of lead, it revealed contrary results. It seems, therefore, that the type of microorganisms used as biosorbents should be selected differently with the type of heavy metals removed for applying these to real adsorption process.
염화물 고정화능력의 중요성에도 불구하고 고정화능력을 측정하는 것은 어려우며 특히, 이미 건설되어 공용중인 구조물에서는 더욱 어렵다. 실제로 고정염화물을 측정하는 과정은 온도, 시료의 분말도, 공극수 추출기법 등과 같은 환경적 요인에 의해 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 X-선 회절분석법(XRD; X-ray diffraction)을 이용하여 콘크리트 내 염화물 이온의 고정화능력을 정량화하는 방법에 대해 중점을 두고 연구를 진행하였다. 염화물의 고정능력 isotherm은 물/시멘트비, 양생기간, 결합재 종류에 영향을 받으며 Langmuir isotherm 을 통하여 일단 결정된 고정염화물(Friedel 염)은 XRD를 이용하여 동시에 분석을 진행한다. XRD 그래프에서 나타난 고정염화물량의 피크 강도와 측정된 고정염화물의 총량의 관계를 결정한다. 결과적으로 양생기간이 증가될수록, 물/시멘트비가 감소될수록 고정화 능력은 증가하였다.
Microporous carbons with narrow pore size distribution have been successfully synthesized by using hydrolyzed and calcined silica as templates and phenol formaldehyde (pf) resin as carbon precursor. Phenol formaldehyde-silica micro composites were prepared by solution route. Subsesequently, silica templates were removed by HF leaching. Resulting carbons were steam activated. The porous carbons were characterized by nitrogen adsorption-desorption isotherm, SEM, FTIR analysis, iodine adsorption, thermogravimetry analysis, etc. Adsorption isotherms show that the porous carbon prepared from calcined silica as templates are microporous with 88% pores of size <2 nm porosity and are of type I isotherm, while porous carbon prepared by using hydrolyzed silica are microporous with 89% microporosity, shows hysteresis loop at high relative pressure indicating the presence of some mesoporosity in samples. The microporosity in porous carbon materials has a bearing on the nature of silica templates used for pore formation.
Kim, Youn Kook;Han, Sang Hoon;Park, Ho Bum;Lee, Young Moo
Korean Membrane Journal
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제6권1호
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pp.16-23
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2004
The silica containing carbon (C-SiO$_2$) membranes were fabricated using poly(imide siloxane) (PIS) having -CO- swivel group. The characteristics of porous C-SiO$_2$ structures prepared by the pyrolysis of poly(imide siloxane) were related with the micro-phase separation between the imide block and the siloxane block. Furthermore, the nitrogen adsorption isotherms of the CMS and the C-SiO$_2$ membranes were investigated to define the characteristics of porous structures. The C-SiO$_2$ membranes derived from PIS showed the type IV isotherm and possessed the hysteresis loop, which was associated with the mesoporous carbon structures, while the CMS membranes derived from PI showed the type I isotherm. For the molecular sieving probe, the C-SiO$_2$ membranes pyrolyzed at 550, 600, and 700$^{\circ}C$ showed the O$_2$ permeability of 924, 1076, and 367 Barrer (1 ${\times}$ 10$\^$-10/㎤(STP)cm/$\textrm{cm}^2$$.$s$.$cmHg) and O$_2$/N$_2$ selectivity of 9, 8, and 12.
Dyeing properties of silk fabric on gromwell roof colorants were studied for the effect of dyeing conditions, such as methanol ratio, colorants concentration, pH, temperature and time etc. on the dye uptake and effect of mordants and mordanting methods on color change and dye uptake. And various colorfastnesses of dyed fabrics were evaluated far practical use. Gromwell colorants showed high affinity to silk and its isotherm adsorption curve was Freundlich type close to Nernst type. Therefore, it is considered that hydrogen bonding and Van der Waals force were involved in the adsorption of cromwell colorants to silk fabric. Post-mordanting method gave higher K/S value than other methods, but it was not significantly different color values from unmordanted one. Gromwell colorants produced mainly R and RP color depending on mordants and mordanting method. Dyed fabrics showed high colorfastness irrespective of mordanting treatment. Light colorfastness was increased for repeatedly dyed and Fe mordanted dyed fabrics.
The objective of this paper is to compare the variation of surface properties by hydrochloric acid pre-treatment and of metallic potassium and their salts loading effect for activated carbon after surfaces transformation by acid. From the results of nitrogen adsorption, each isotherm shows a distinct knee band, which is closely related to the characteristic of microporous carbons with capillary condensation in micropores. In order to present the causes of the differences in surface properties and $S_{BET}$ after the samples were treated with hydrochloric acid, pore structure and surface morphology are investigated by adsorption analysis. X-ray diffraction (XRD) patterns indicate that activated carbons show better performance for metallic potassium and potassium salts by pre-treatment with hydrochloric acid. Scanning electron microscopy (SEM) pictures of potassium/activated carbon particles provide information about the homogeneous distribution of metal or metal complex on the surface. For the chemical composition microanalysis for potassium treatment of the activated carbon pre-treated with hydrochloric acid, samples were analyzed by energy disperse X-ray (EDX). Finally, the type and quality of oxygen groups are determined from the method proposed by Boehm. A positive influence of the acidic groups on the carbon surface by acid treatment is also demonstrated by an increase in the contents of potassium salts with increasing of acidic groups calculated from Boehm titration.
Adsorption isotherms for chaga mushroom powder as influenced by particle size were investigated using a gravimetric technique. Samples were equilibrated in desiccators containing sulfuric acid solutions of known water activity (0.11-0.93), then placed in temperature-controlled chambers for approximately ten days. Equilibrium moisture content (EMC) of chaga mushroom powder increased with water activity in all samples. EMC was slightly greater in the samples comprised of smaller particle size, however there was no marked difference in appearance between the three samples. The chaga mushroom powder exhibited Type II behavior. When the BET model was used to determine mean monolayer values, 0.077, 0.077, and 0.070 $H_2O/dry$ solid was observed for <250, 250-425, and $425-850\;{\mu}m$ sized samples, respectively, however mean monolayer values were 0.121, 0.111, and 0.101 $H_2O/dry$ solid, respectively, when the GAB model was used. The experimental EMC values were related to the computed values from Henderson's model. The coefficient of determination and standard error for the linear regression were 0.997 and 0.003, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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