• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.108-116
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• 2015

황화수소와 암모니아는 많은 하수처리장과 산업 플랜트로부터의 배출가스에서 발견되어질 수 있는 가장 흔한 악취성분이다. 이들 유해물질들은 인간에게 건강 문제를 일으키고 촉매에 악영향을 미치기 때문에 생활환경과 산업 현장에서의 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 황화수소와 암모니아에 대한 우수한 흡착능력을 가지는 흡착제를 개발하기 위하여 폐타이어의 열분해 생성물인 카본블랙을 이용하였다. 카본블랙, 금속산화물과 산 또는 염기를 혼합하여 펠렛형 흡착제를 제조하였고, 상온상압에서 고정층 흡착탑의 파과곡선을 이용하여 황화수소와 암모니아에 대한 흡착성능을 평가하였다. 카본블랙, 산화철(III)과 수산화나트륨 혼합물로 제조된 흡착제가 황화수소에 대한 가장 우수한 작업능력을 나타내었다. 암모니아에 대해서는 카본블랙, 산화구리(II), 염산의 혼합물로 제조된 흡착제가 우수한 작업능력을 보였다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제4권3호
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• pp.177-188
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• 2010

The use of an activated carbon (AC) system alone has the limitation that the pollutants are not eliminated but only transferred to another phase with the consumed AC becoming hazardous waste itself. Therefore, the present study investigated the feasibility of using a combined system of granular AC (GAC) with S-doped visible-light-induced $TiO_2$ (GAC/S-doped $TiO_2$) to clean monocyclic aromatic hydrocarbons (MAHs) with concentrations at $\leq$ 3 mg $m^{-3}$, using a continuous air-flow reactor. This study conducted three different experiments: an adsorption test of pure GAC and GAC/S-doped $TiO_2$; a long-term adsorptional photocatalytic (AP) activity test of GAC/S-doped $TiO_2$; and an AP activity test of GAC/S-doped $TiO_2$ under different conditions. For the AP activity test, three parameters were evaluated: various weights of GAC/S-doped $TiO_2$ (0.9, 4.4, and 8.9 g); various flow rates (FRs) (0.5, 1 and 2 L $min^{-1}$); and various input concentrations (ICs) of the target MAHs (0.1, 1, 2 and 3 mg $m^{-3}$). The adsorption efficiencies were similar for the pure GAC and GAC/S-doped $TiO_2$ reactors, suggesting that S-doped $TiO_2$ particles on GAC surfaces do not significantly interfere with the adsorption capacity of GAC. Benzene exhibited a clear AP activity, whereas no other target MAHs did. In most cases, the AP efficiencies for the target MAHs did not significantly vary with an increase in weight, thereby suggesting that, under the weight range tested in this study, the weights or FRs are not important parameters for AP efficiency. However, ICs did influence the AP efficiencies.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제15권
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• pp.83-91
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• 1997

페놀성 화합물들은 단백질이나 금속 이온들과 결합하는 성질을 지녀 식품분야에서는 영양 저해물질 혹은 갈변의 원인물질로 알려져 있으며 또 이들물질이 상수원에 유입시 염소와 결합하여 악취나 발암물질을 형성하는 등 환경적으로 유해한 물질로 알려져 있다. 그러나 최근에는 이들 물질들의 항미생물 효과, 항암효과 등이 밝혀짐에 따라 유용한 물질로 이용될 가능성이 매우 높아졌다. 이들 물질들의 제거 또는 회수는 곧 유해물질의 제거 혹은 유용성분의 분리의 의미가 된다. 따라서 본 실험에서는 연속식 고정층 흡착을 다성분계 페놀산 용액에서 행하여 실제 흡착공정에 적용시 필수적인 자료인 파과곡선 및 파과점을 nonlinoar curve fitting방법을 이용하여 산정하였다. 흡착질의 종류가 증가할수록 파과곡선의 적합성은 점점 낮아졌으며 흡착속도에 있어서는 gallic acid가 가장 빨리 파과점을 지나고 ferulic acid, p-coumaric acid의 순으로 나타났다. 이들 결과로부터 다성분계에서의 연속식 고정층 흡착은 흡착제와 흡착질간의 ionic strength와 흡착질간의 분자량의 차이가 흡착량과 파과속도에 영향을 미치는 것으로 생각된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권6호
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• pp.1720-1726
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• 2014

(S)-Alanine Racemase Chiral Analogue ((S)-ARCA) was used as an efficient adsorbent for the selective separation of D-amino acids (D-AAs), which are industrially important as chiral building blocks for the synthesis of pharmaceutical intermediates. The organic phase, containing (S)-ARCA adsorbent and phase transfer reagents, such as ionic liquid type molecules (Tetraphenylphosphonium chloride (TPPC), Octyltriphenylphosponium bromide (OTPPBr)), were coated on the surfaces of mesoporous carbon supports. For the immobilization of chiral adsorbents, meso/macroporous monolithic carbon (MMC), having bimodal pore structures with high surface areas and pore volumes, were fabricated. The separation of chiral AAs by adsorption onto the heterogeneous (S)-ARCA was performed using a continuous flow type packed bed reactor system. The effects of loading amount of ARCA on the support, the molar ratio of AA to ARCA, flow rates, and the type of phase transfer reagent (PTR) on the isolation yields and the optical purity of product D-AAs were investigated. D-AAs were selectively combined to (S)-ARCA through imine formation reaction in an aqueous basic solution of racemic D/L-AA. The (S)-ARCA coated MMC support showed a high selectivity, up to 95 ee%, for the separation of D-type phenylalanine, serine and tryptophan from racemic mixtures. The ionic liquids TPPC and OTPPBr exhibited superior properties to those of the ionic surfactant Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), as a PTR, showing constant optical purities of 95 ee%, with high isolation yields for five repeated reuses. The unique separation properties in this heterogeneous adsorption system should provide for an expansion of the applications of porous materials for commercial processes.

• Advances in environmental research
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• 제6권3호
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• pp.173-187
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• 2017

Heavy metals, such as vanadium, are some of the most toxic types of water contaminants. In this study, vanadium was removed using a new composite adsorbent called BAZLSC. The impacts of pH and initial concentration of vanadium(V) on the elimination effectiveness of this metal by using BAZLSC were investigated in the first step of the study. Vanadium removal increased as pH increased to 3-3.5, and initial concentration increased to 60-70 mg/L. The removal efficiency then decreased. Central composite design and response surface methodology were employed to examine experimental data. Initial concentration of V ($mg.L^{-1}$), pH, and dosage of adsorbent (g/L) were the independent factors. Based on RSM, the removal effectiveness of vanadium was 86.36% at the optimum of initial concentration (52.69 mg/L), pH (3.49), and adsorbent dosage (1.71 g/L). Also adsorption isotherm investigations displayed that the Freundlich isotherm could explain vanadium adsorption by BAZLSC better than the Langmuir isotherm. Beside them, desorption studies showed sorption was slightly diminished after six continuous cycles.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-12
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• 2012

본 논문은 다양한 시설내에 적은 농도의 $CO_2$ 제거를 위한 선택적 $CO_2$ 흡수능력을 향상시킨 흡착제의 효율평가에 관한 것이다. 직경 4mm의 구형 흡착제는 시판용 제올라이트에 첨가제, 물, 바인더, LiOH를 섞어 제조하였다. 칼럼테스트에서 400분 이내에 90% 이상의 $CO_2$흡착효율을 나타내었고, 흡착필터모듈 흡착능력을 평가하기 위해 회분식과 연속식타입의 챔버테스트가 시행되었다. 회분식테스트에서 30분 이내에 약 92%의 $CO_2$가 제거되는 것을 확인하였다. 연속식테스트에서 30분 이내 70%의 $CO_2$가 제거효율을 보였으며, 2,500ppm 이상의 $CO_2$가 제거되는 것을 확인하였다. 재현성테스트를 수차례 수행한 결과 15일동안 1,000ppm 이상의 $CO_2$가 연속적으로 제거됨을 보였다. TGA 분석법을 이용한 흡착량 분석에서 흡착제 g당 5.0mmol의 $CO_2$를 흡착하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 흡착제는 상온에서 저농도 $CO_2$ 실내환경에 적용가능한 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권4호
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• pp.54-63
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• 2021

SCR 탈질 폐촉매로부터 바나듐과 텅스텐은 소다배소-수침출 공정을 통해 얻은 침출액으로부터 분리/회수하여 얻을 수 있다. 본 연구에서는 강염기성 음이온교환수지인 Lewatit monoplus MP 600을 사용하여 연속식 이온교환칼럼에서 수용액에 용해되어 있는 바나듐과 텅스텐의 흡·탈착 거동을 알아보고, 바나듐/텅스텐 분리를 위한 연속식 이온교환칼럼 운전조건을 제시하고자 하였다. 수용액 pH 8.5에서 단일 성분 수용액으로 연속식 흡착실험을 수행한 결과, 흡착용량은 바나듐 44.75 mg/(g of resin)과 텅스텐 64.92 mg/(g of resin)으로 바나듐보다 텅스텐의 흡착용량이 크게 나타났으며 이는 이온교환수지에 흡착되는 이온의 전하수가 바나듐 보다는 텅스텐이 작기 때문이라고 사료된다. 텅스텐이 흡착된 이온교환수지에 바나듐 함유 수용액이 공급됨에 따라 이온교환수지에 흡착되었던 텅스텐이 바나듐과 교환되며 탈착되는 거동을 보였으며, 이로부터 MP 600에 대하여 바나듐이 텅스텐보다 친화도(affinity)가 높음을 알 수 있었다. SCR 탈질 폐촉매 침출액과 동일한 농도의 바나듐과 텅스텐 혼합용액으로 pH 8.5에서 연속식 실험을 수행한 결과 바나듐의 흡착 용량은 48.72 mg/(g or resin)으로 공급량의 80%가 흡착된 반면 텅스텐의 경우 이온교환수지에 흡착된 양이 거의 0에 근접하며 바나듐과 텅스텐의 분리가 효과적으로 이루어졌다. 바나듐이 흡착된 이온교환수지로부터 2M HCl를 15 mL/h로 공급하여 97.7%의 바나듐을 99%의 순도로 탈착시킬 수 있었다. 탈착용액으로부터 염화암모늄을 침전제로 사용하여 90℃에서 암모늄폴리바나데이트 형태로 93%의 바나듐을 회수하였다.

• 공업화학
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• 제18권2호
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• pp.99-110
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• 2007

21세기의 새로운 청정 에너지원으로 각광받고 있는 수소의 성공적인 활용을 위해 높은 저장 용량을 갖는 수소 저장체와 효과적인 수소 저장기술의 개발이 필요하다. 본 총설에서는 다양한 수소 저장 방법에 대해 간략히 요약하고 그 가운데 나노세공체를 이용한 저온 물리흡착에 의한 수소 저장기술의 현황에 대해 살펴보았다. 기존에 알려져 있는 고압의 압축 저장기술과 상온 고압의 수소저장 물질의 개발 이외에도 최근에는 높은 표면적과 큰 세공 부피를 갖는 나노세공체를 이용한 저온 물리흡착 방식이 개발 가능한 수소의 저장 기술의 하나로 활발히 연구되고 있다. 본 총설에서는 높은 수소 저장 용량을 위해 필요한 나노세공체의 특성을 요약하였으며 높은 표면적 및 미세 세공부피, 작은 세공 크기, 큰 정전기장 및 불포화 배위자리가 필요함을 알 수 있었다. 최근까지 보고된 나노세공체 흡착제에 의한 수소 저장 능력을 정리하였는데 현재까지 보고된 최고의 결과로는 액체 질소 온도($-196^{\circ}C$)의 약 80 기압에서 약 7.5wt%의 수소를 저장할 수 있다고 알려져 있다. 향후 지속적이고 새로운 나노세공체의 설계, 합성, 제조 및 수식에 대한 노력을 통해 수소에너지 저장에 활용될 수 있는 효과적인 수소 저장체 개발을 기대한다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.438-443
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• 2007

2006년 6월부터 12월까지 낙동강 본류 및 주요 지천들에서의 perchlorate 검출현황을 조사한 결과, 2006년 6월에 구미 하류인 왜관에서 82.1 ${\mu}g/L$가 검출되었으며, 고령에서 34.1 ${\mu}g/L$, 대암 18.3 ${\mu}g/L$, 적포 12.6 ${\mu}g/L$, 남지 13.6 ${\mu}g/L$ 및 부산시 상수 취수원인 물금에서 7.6 ${\mu}g/L$가 검출되었다. 이런 결과는 구미와 왜관 사이에 perchlorate 오염원이 존재하는 것을 의미하며, 하류로 갈수록 perchlorate 검출농도가 낮아졌다. 또한, 2006년 7월부터 12월까지 채수한 낙동강 본류 및 지천 시료에서는 perchlorate가 전혀 검출되지 않아 2006년 6월에 일시적으로 perchlorate가 구미와 왜관 사이의 본류에서 유출된 것으로 나타났다. 활성탄 공정에서의 perchlorate 제거 특성을 조사한 결과, 3.1년 사용탄에서는 활성탄 재질별로 거의 흡착능이 없었으며, 석탄계 및 야자계 재질의 활정탄 신탄에서는 운전초기에는 흡착 제거되어지나, 목탄계 활성탄에서는 신탄에서도 제거능이 낮았으며, 석탄계 신탄은 BV 2,300 정도에서 파과에 도달하였고, 야자계와 목탄계 신탄의 파과시점은 BV 719와 288 정도로 나타났다. 또한, 활성탄 g당 perchlorate에 대한 최대 흡착량(X/M)은 석탄계 활성탄이 $768.2{\mu}g/L$으로 가장 높았으며, 다음으로 야자계 $299{\mu}g/L$, 목탄계 $99.2{\mu}g/L$로 나타났다. CUR의 경우 석탄계 활성탄은 0.71 g/일, 야자계와 목탄계 활성탄은 2.16 g/일과 3.45 g/일로 나타났다. 석탄계, 야자계 및 목탄계 활성탄의 k값은 각각 307.2, 102.5 및 94.2로 나타났다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.22-32
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• 2015

본 연구에서는 CO₂를 흡수하는 아민용액에서 성능 저하의 원인이 되는 HSS를 제거하기 위해 음이온교환수지를 이용한 HSS의 처리특성을 제시하고자 한다. 최적 HSS 제거효율은 수지 SAR10을 0.05 g/mL 사용할 때 316 K, pH 12에서 96.1%로 나타났다. 또한 최적 수지 재생효율은 NaOH 농도 3 M, 316 K에서 78.8%로 나타났다. HSS의 흡착은 Freundlich 모델에 가장 잘 부합하였으며 흡착 동력 크기를 보았을 때 수지를 이용한 HSS의 제거가 용이한 것으로 나타났다. 흡착 선택계수의 경우 전자가, 원자가가 클수록 높게 나타났고 탈착 선택계수는 이와 반대의 경향을 나타냈다. 연속식 HSS 처리시 오염시료 13.3 BV를 최적으로 처리할 수 있었으며, 5.2 BV가 최적 NaOH 소모량으로 나타났다.