• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.29-37
• /
• 2007

탄화온도 차이에 따른 목질 탄화물의 중금속 흡착성 변화를 알아보기 위하여, 신갈나무(Quercus mongolica) 목부와 낙엽송(Larix kaempferi) 수피분말을 $400{\sim}900^{\circ}C$에서 탄화하였다. 목질 탄화물의 pH는 재료의 종류와 관계없이 탄화온도의 증가와 함께 증가하여 $900^{\circ}C$의 목탄 및 수피탄은 각각 10.8, 10.4를 나다내었다. 또한 탄화 온도 증가와 함께 탄소함량비가 증가하고 동일 탄화온도에서 목탄에 비해 수피탄의 탄소함량비가 큰 경향을 보였다. 액상흡착력을 나타내는 요오드흡착력은 목탄이 수피탄보다 다소 큰 경향을 나타내었다. 이러한 특성을 지닌 목탄과 수피탄에 의한 15ppm의 Cd, Zn 및 Cu 중금속용액에 대한 흡착제거율을 조사한 바, 높은 탄화온도에서 제조된 목탄과 수피탄일수록 높은 중금속제거율을 나타내었으며, 탄화물 종류에 있어서는 목탄이 수피탄 보다 높은 중금속 제거율을 나타내는 경향이 있었다. 특히 목탄의 경우, $500^{\circ}C$ 이상에서 제조된 탄화물 0.2 g의 사용으로 거의 100%에 가까운 제거율을 나타내었다. 한편 흡착질 종류에 있어서의 제거성능에는 다소 차이가 있으며, 본 연구에서 사용한 탄화물의 흡착성은 Cu>Cd>Zn 순으로 높았다. 이는 목탄과 같은 흡착제와 흡착의 대상이 되는 흡착질과의 물리 화학적 상호관계가 흡착에 영향을 주기 때문으로 목탄의 흡착효율을 높이기 위해서는 이에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

• 공업화학
• /
• 제33권2호
• /
• pp.133-144
• /
• 2022

Fast-paced industrial and agricultural development generates large quantities of hazardous heavy metals (HMs), which are extremely damaging to individuals and the environment. Research in both academia and industry has been spurred by the need for HMs to be removed from water bodies. Advanced materials are being developed to replace existing water purification technologies or to introduce cutting-edge solutions that solve challenges such as cost efficacy, easy production, diverse metal removal, and regenerability. Water treatment industries are increasingly interested in activated carbon because of its high adsorption capacity for HMs adsorption. Furthermore, because of its huge surface area, abundant functional groups on surface, and optimal pore diameter, the modified activated carbon has the potential to be used as an efficient adsorbent. Metal-organic frameworks (MOFs), a novel organic-inorganic hybrid porous materials, sparked an interest in the elimination of HMs via adsorption. This is due to the their highly porous nature, large surface area, abundance of exposed adsorptive sites, and post-synthetic modification (PSM) ability. This review introduces PSM methods for MOFs, chemical modification of activated carbons (ACs), and current advancements in the elimination of Pb²⁺, Hg²⁺, and Cd²⁺ ions from water using modified MOFs and ACs via adsorption.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제36권3호
• /
• pp.93-100
• /
• 2008

탄화온도 $600^{\circ}C$에서 제조한 신갈나무(Red oak, Quercus mongolica) 목탄의 카드뮴(Cd)(II) 이온에 대한 액상흡착 특성과 흡착과정 중의 열역학적 특성을 구명하고자 하였다. 0.2 g 신갈나무 목탄을 사용하여 $25m{\ell}$의 카드뮴 용액을 280분간의 흡착 처리한 바, 카드뮴 용액의 초기농도 20 및 40 ppm의 경우에는 거의 100%에 가까운 흡착 제거율을 보인 반면, 80 및 160 ppm 용액에 있어서는 각각 75와 50%의 제거율을 보였다. 또한 흡착처리 시간별 카드뮴제거율은 농도변화에 의한 차이는 거의 나타나지 않았고, 모든 농도에서 초기 10분 동안 가장 많은 양의 카드뮴이 제거되었으며, 각 용액에 대한 최대 카드뮴제거 능력의 약 70% 이상에 해당하는 제거율을 보였다. 카드뮴 농도 및 흡착시간에 따른 흡착성을 이용하여 조사한 $30^{\circ}C$에서의 흡착등온선은 Langmuir 흡착식과 매우 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났으며, 이러한 결과로부터 목탄에 의한 카드뮴 이온 흡착은 목탄 표면의 활성부위에 단일 분자층 형태로 흡착되는 것으로 추측이 된다. 또한 흡착 반응의 자유에너지(${\Delta}G^{\circ}$) 분석에서, 초기 농도 20, 40, 80 ppm인 용액은 모든 흡착처리 시간대에서 음의 값을 나타내어, 목탄에 의한 카드뮴 흡착은 자발적 반응으로 이루어지는 것으로 나타났기 때문에, 흡착 시에 더 이상의 에너지 공급이 필요하지 않는 것으로 판단된다.

• 대한임상독성학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.6-11
• /
• 2003

Various forms of dialytic techniques are available for detoxification. Hemodialysis, hemoperfusion and hemofiltration (hemodialfiltration) are the main treatment modalities. Because these modalities are rather invasive and expensive, it must be decided in balance of the risk and benefit to the patient. The prime consideration in the decision is based on the clinical features of poisoning; hemodialysis or hemoperfusion should be considered in general if the patient's condition progressively deteriorates despite intensive supportive therapy. The hemodialysis technique relies on passage of the toxic agent through a semipermeable membrane so that it can equilibrate with the dialysate and subsequently removed. It needs a blood pump to pass blood next to a dialysis membrane, which allows agents permeable to the membrane to pass through and reach equilibrium. Solute (or drug) removal by dialysis has numerous determinants such as solute size, its lipid solubility, the degree to which it is protein bound, its volume of distribution etc. The technique of hemoperfusion is similar to hemodialysis except there is no dialysis membrane or dialysate involved in the procedure. The patient's blood is pumped through a perfusion cartridge, where it is in direct contact with adsorptive material (usually activated charcoal) that has a coating material such as cellulose. This method can be used successfully with lipid-soluble compounds and with higher-molecular-weight compounds than for hemodialysis. Protein binding does not significantly interfere with removal by hemoperfusion. In conclusion, hemodialysis, hemoperfusion and hemofiltration can be used effectively as adjuncts to the management of severely intoxicated patients.

• 대한화학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.37-47
• /
• 1988

많은 금속이온들에 대한 킬레이트시약으로 알려진 2-Amino-1-cyclopentene-1-dithiocarboxylate (acdc) 음이온의 전기화학적 거동을 직류 폴라로 그래피, 순환 전압전류법 및 양극 벗김 전압 전류법을 사용하여 수용액 및 아세톤 용액에서 각각 조사하였다. 수용액에서 glassy carbon 전극을 사용하였을 때 +0.25V vs. SCE에서 1전자 산화반응을 거쳐 acdc의 이합체가 생성됨을 확인하였으며 이 이합체는 glassy carbon 전극 표면에 석출되어 흡착이 일어남을 알 수 있었다. 이 흡착된 이합체가 +0.80V에서 2전자 산화반응을 거쳐 S가 한원자 유리된 고리를 형성하는 반응이 일어남을 알았다. 이러한 이합체 생성반응을 이용하여 이 화합물의 흡착성 양극 벗김 전압전류법에 의한 분석법을 조사하였다. 직류폴라로그래피를 사용한 벗김 전압-전류법에 의해 검량선을 얻은 결과 3${\times}10^{-5}{\sim}1.0{\times}10^{-6}$M 사이에서 좋은 직선성을 얻을 수 있었으며 확산 전류를 사용한 분석법에 비해 약 100배 가량 분석감도가 증진됨을 알 수 있었다. 이 때 검출한계는 $2.5{\times}10^{-7}$M 이었으며 $5.0{\times}10^{-6}$M 에서의 상대표준편차는 ${\pm}$4.1 % 이었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.793-802
• /
• 2009

매립가스의 자원화를 저해하는 전처리 대상물질 중 하나인 유기규소화합물(실록산)에 대한 흡착제의 제거특성을 확인하기 위하여 실제 매립가스를 대상으로 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄, 실리카겔, 탈황제, 슬러지탄화물, molecular sieve 13X의 여섯 가지 상용 흡착제 등을 사용한 흡착실험을 수행하였다. 흡착제별 실록산 제거특성을 확인한 결과, 야자계 활성탄은 흡착된 L2성분의 급격한 유출이 확인되었으나 전체적인 실록산 제거효율과 흡착특성을 고려할 때 가장 우수한 흡착제로 나타났다. 그러나 실록산의 제거효과가 있는 것으로 알려져 있는 실리카겔의 경우에는 매립가스 중 D4와 D5 성분을 효과적으로 제거하였으나 L2성분은 흡착되지 않는 것으로 나타나 일부 실록산 성분의 제거효과만이 확인되었다. 한편, 야자계 활성탄을 직렬배열하였을 때, 처리된 매립가스의 실록산 함유정도와 농도변동의 주요인자인 L2성분을 비롯한 실록산 성분의 안정적인 제거가 가능한 것으로 나타났다. 또한, 실제 매립가스를 구성하고 있는 매우 다양한 성분들의 특성과 상호작용으로 흡착제의 실록산 제거특성에 영향을 미치는 것으로 나타나 효율적인 매립가스 자원화를 위해서는 흡착제와 대상물질 사이의 흡착특성과 함께 매립가스에 포함된 처리대상물질의 배출특성에 따른 전처리가 이루어져야 함을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권12호
• /
• pp.1218-1224
• /
• 2008

본 연구는 yeast의 한 종류인 Candida tropicalis 배양액을 유동상 반응기 형태로 운전하여 대표적인 휘발성유기화합물인 톨루엔의 제거효율을 향상시키기 위해 수행되었으며, 톨루엔 흡착과 물질전달 능력을 동시에 향상시키기 위해서 생물반응기의 유동상 물질로는 입상활성탄(GAC)을 사용하였다. 효모를 적용한 GAC 유동상반응기는 유입 톨루엔 부하 13.1$\sim$37.4 g/m$^3$-hr 범위에서 50$\sim$80%의 처리효율을 나타내었다. 또한 톨루엔 유입부하 291 g/m$^3$-hr 조건에서 최대분해능 172 g/m$^3$-hr을 얻어, 본 연구의 GAC 유동상반응기가 안정적이면서도 높은 처리효율을 나타낼 수 있음을 확인하였다. 충격부하 실험에서는 유입농도의 갑작스런 변화에도 일정하게 처리효율을 유지함으로써, 유입농도의 변화에도 안정적인 반응기 운전이 가능하다는 것을 알 수 있다. 최대분해능실험 결과 유입농도가 2배 이상 증가하였으나 처리효율은 일정하게 유지되었으며, 유입된 톨루엔이 GAC에 먼저 흡착된 후 천천히 탈착되어 효모에 의해 분해됨을 확인하였다. 따라서 유동상으로 투입된 GAC가 톨루엔의 물질전달을 향상시켜 미생물반응기의 전체 처리효율을 증가시켰다.