• 폴리머
• /
• 제36권3호
• /
• pp.338-343
• /
• 2012

콘텍트렌즈용 하이드로젤의 계면 특성의 이해를 위해 단백질 흡착 현상을 열역학을 바탕으로 연구하였다. 다른 습윤성을 갖는 $1{\times}1mm^2$ 크기의 하이드로젤을 알부민(bovine serum albumin, BSA)용액에 1시간 동안 침지시킨 후 남아있는 BSA 용액의 농도를 Bradford assay로 정량하였다. 모든 하이드로젤로의 단백질 흡착량은 단백질 농도가 증가함에 따라 계면 흡착량이 증가하며 Langmuir 곡선의 형태를 보였다. 또한 계면과 용액내의 단백질 농도비($P$), 계산된 흡착 Gibbs free energy는 하이드로젤 재료의 친수성도가 증가함에 따라 증가하였다. 표면에너지와 단백질 흡착량 상관관계를 이해하여 콘택트렌즈 재질로의 단백질 흡착현상의 물리화학적 해석이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.623-631
• /
• 2012

The adsorption behavior of Eosin Y on activated carbon (AC) in batch system was investigated. The adsorption isotherm could be well fitted by the Langmuir adsorption equation. The kinetics of adsorption followed the pseudo-second-order model. The temperature variation was used to evaluate the values of free energy (${\Delta}G^{\circ}$), enthalpy (${\Delta}H^{\circ}$) and entropy (${\Delta}S^{\circ}$). The positive value of enthalpy change ${\Delta}H^{\circ}$ for the process confirms the endothermic nature of the process and more favourable at higher temperature, the positive entropy of adsorption ${\Delta}S^{\circ}$ reflects the affinity of the AC material toward Eosin Y and the negative free energy values ${\Delta}G^{\circ}$ indicate that the adsorption process is spontaneous. With the increase of the amount of AC, removal efficiency of Eosin Y was increased, but adsorption capacity was decreased. And adsorption capacity was increased with the decrease of particle size. With the increase of the amount of AC, removal efficiency of Eosin Y was increased, but adsorption capacity was decreased. And adsorption capacity was increased with the decrease of particle size.

• 청정기술
• /
• 제20권3호
• /
• pp.290-297
• /
• 2014

본 연구에서는 활성탄을 사용하여 coomassi brilliant blue G (CBBG)염료를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 등온흡착평형관계로 부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가하여 활성탄에 의한 CBBG의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Dubinin-Radushkevich 식으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속 도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자내확산이 흡착공정의 지배단계임을 알았다. 유사이차반응속도식을 적용한 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(406.12 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행됨을 알았다. 또한 엔트로피 변화값(1.66 kJ/mol K)은 흡착공정의 무질서도가 증가한다는 것을 나타내었다. 온도가 올라갈수록 자유에너지 값이 감소하는 경향을 보인 것은 활성탄에 대한 CBBG의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권3호
• /
• pp.458-465
• /
• 2020

활성탄에 의한 acid fuchsin (AF) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학적 특성치를 흡착제의 양, pH, 초기 농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. 활성탄을 사용한 AF의 흡착에 대한 pH의 영향은 산성(pH 8)에서 흡착백분율이 높은 욕조 현상을 나타냈다. 등온흡착 데이터는 Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 맞춰 보았다. Freundlich 식이 가장 높은 일치도를 나타냈으며, 흡착메카니즘이 다분자층 흡착임을 알았다. 흡착용량은 온도증가와 함께 증가하였다. Freundlich의 분리계수는 이 흡착공정이 적합한 처리공정임을 나타냈다. Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 의해 평가된 흡착 에너지는 활성탄에 의한 AF의 흡착이 물리 흡착임을 확인시켰다. 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞았다. 입자내 확산 모델에 의해 흡착점에서의 표면 확산이 율속단계로 평가되었다. 흡착공정의 활성화 에너지와 엔탈피 변화는 각각 21.19 kJ/mol, 23.05 kJ/mol 이었다. Gibbs 자유 에너지 변화는 흡착반응이 온도가 높아질수록 자발성이 더 진다는 것을 알려주었다. 양의 엔트로피는 이공정이 비가역적이라는 것을 나타냈다. 등량 흡착열은 본질덕으로 물리흡착임을 나타냈다.

• 분석과학
• /
• 제9권4호
• /
• pp.406-410
• /
• 1996

The adsorption behaviors of transition metal ions on the poly(N,N'-bispalmitoyl-1, 12-diaza-3, 4;9,10-dibenzo-5,8-cyclopentadecane) has been determined by adsorption process in aqueous solution. The order of concentration factor(CF) and the amount of adsorption were Cu(II)

• 청정기술
• /
• 제17권2호
• /
• pp.97-102
• /
• 2011

입상활성탄에 의한 아마란스 염료의 흡착특성을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 아마란스 염료의 흡착동력학적 연구는 298, 308, 318 K에서 초기농도 100, 200, 300 mg/L의 수용액을 가지고 수행하였다. 입상활성탄에 의한 아마란스 염료의 흡착 평형관계는 298K에서 Langmuir 등온식이 잘 적용되었다. 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식을 사용하여 동력학 실험값을 평가한 결과, 유사이차반응속도식이 더 잘 맞았으며, 속도상수($k_2$) 값은 아마란스 초기농도 100, 200, 300 mg/L 에 대해 각각 0.1076, 0.0531 및 0.0309 g/$mg{\cdot}h$로 조사되었다. 활성화에너지, 표준엔탈피, 표준엔트로피 및 표준자유에너지를 평가하였다. 조사된 표준자유에너지값은 초기농도 200 mg/L 에서 -5.08 ~ -8.10 kJ/mol로 자발적인 공정임을 알 수 있었다. 엔탈피변화량이 양의 값인 38.89 kJ/mol을 나타내어 활성탄에 대한 아마란스 염료의 흡착이 흡열반응으로 일어난다는 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제25권6호
• /
• pp.632-638
• /
• 2014

입상활성탄을 사용하여 new fuchsin 염료를 흡착하는데 필요한 흡착등온선과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 가장 잘 맞았으며, 등온흡착평형관계로부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가한 결과, 분리계수값이 각각 $R_L$ = 0.023, 1/n=0.198로 입상활성탄에 의한 new fuchsin 염료의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Dubinin-Radushkevich 식으로 구한 흡착에너지값(E = 0.002 kJ/mol)과 Temkin 식으로부터 구한 흡착열상수값(B = 1.920 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식과 비교하여 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자 내 확산이 흡착공정의 지배단계이었다. 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(92.49 kJ/mol)과 활성화에너지값(11.79 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행되었다. 또한, 엔트로피 변화값이 313.7 J/mol K로 흡착공정의 무질서도가 증가하였다. 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 것은 활성탄에 대한 new fuchsin 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 청정기술
• /
• 제18권1호
• /
• pp.76-82
• /
• 2012

폐수로 부터 유독한 말라카이트 그린 성분을 제거하는데 있어서 제올라이트의 활용가능성을 살펴보았다. 흡착실험은 298, 308 및 318 K에서 수행하였으며, 흡착에 대한 온도, 접촉시간과 초기농도의 영향을 조사하였다. 흡착자료를 기초로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착공정은 Freundlich 흡착등온식이 잘 맞았으므로 제올라이트 표면의 불균일한 에너지에 의해 선택적인 흡착이 이루어짐을 알았다. 계산된 흡착등온선의 상수 값으로부터 제올라이트에 의해서 말라카이트 그린의 효과적인 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 말라카이트 그린의 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 조사하였다. 활성화에너지의 계산값은 제올라이트에 대한 말라카이트 그린의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. 자유에너지변화값(${\Delta}G^{\circ}$ = -6.47~-9.07 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H^{\circ}$ = +32.414 kJ/mol)은 흡착공정이 298~318 K 범위에서 자발적이고 흡열과정이라는 것을 나타냈다.

• 공업화학
• /
• 제30권5호
• /
• pp.536-545
• /
• 2019

An experiment was conducted to evaluate the adsorptive removal of Pb(II) from an aqueous solution using a mixture of spent coffee grounds and chitosan on beads (CC-beads). Various parameters affecting the adsorption process of Pb(II) using CC-beads were investigated. Based on the experimental data, the adsorption kinetics and adsorption isotherms were analyzed for their adsorption rate, maximum adsorption capacity, adsorption energy and adsorption strength. Moreover, the entropy, enthalpy and free energy were also calculated by thermodynamic analysis. According to the FT-IR analysis, a CC-bead has a very suitable structure for easy heavy metal adsorption. The process of adsorbing Pb(II) using CC-beads was suitable for pseudo-second order kinetic and Langmuir model, with a maximum adsorption capacity of 163.51 (mg/g). The adsorption of Pb(II) using CC-beads was closer to chemical adsorption than physical adsorption. In addition, the adsorption of Pb(II) on CC-beads was exothermic and spontaneous in nature. CC-beads are economical because they are inexpensive and also the waste can be recycled, which is very significant in terms of the continuous circulation of resources. Thus, CC-beads can compete with other adsorbents.

• 한국재료학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.79-84
• /
• 2024

Thin films of yttria-stabilized zirconia (YSZ) nanoparticles were prepared using a low-temperature deposition and crystallization process involving successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) or SILAR-Air spray Plus (SILAR-A+) methods, coupled with hydrothermal (175 ℃) and furnace (500 ℃) post-annealing. The annealed YSZ films resulted in crystalline products, and their phases of monoclinic, tetragonal, and cubic were categorized through X-ray diffraction analysis. The morphologies of the as-prepared films, fabricated by SILAR and SILAR-A+ processes, including hydrothermal dehydration and annealing, were characterized by the degree of surface cracking using scanning electron microscopy images. Additionally, the thicknesses of the YSZ thin films were compared by removing diffusion layers such as spectator anions and water accumulated during the air spray plus process. Crack-free YSZ thin films were successfully fabricated on glass substrates using the SILAR-A+ method, followed by hydrothermal and furnace annealing, making them suitable for application in solid oxide fuel cells.