• 상하수도학회지
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• 제38권2호
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• pp.95-107
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• 2024

This study proposes the use of a cobalt-based Prussian blue analogue (Co-PBA; potassium cobalt hexacyanoferrate), as an adsorbent for the cost-effective recovery of aqueous ammonium ions. The characterization of Co-PBA involved various techniques, including Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption-desorption analysis, and zeta potential. The prepared Co-PBA reached an adsorption equilibrium for ammonium ions within approximately 480 min, which involved both surface adsorption and subsequent diffusion into the interior. The isotherm experiment revealed a maximum adsorption capacity of 37.29 mg/g, with the Langmuir model indicating a predominance of chemical monolayer adsorption. Furthermore, the material consistently demonstrated adsorption efficiency across a range of pH conditions. Notably, adsorption was observed even when competing cations were present. Co-PBA emerges as a readily synthesized adsorbent, underscoring its efficacy in ammonium removal and selectivity toward ammonium.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제22권1호
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• pp.13-29
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• 1988

In order to elucidate the regulatory mechanism of intracellular calcium ion concentrations, contractions or contractures induced by $Na^{+}-removal$, calcium-application or ouabain-treatment as an index of $Na^+/Ca^{2+}$ exchange activity were studied in atrial muscle or vascular smooth muscle (aorta and renal artery) of the rabbit. The magnitude of low sodium contractures in atrial trabeculae increased with sigmoid shape when external sodium concentrations were reduced to sodium-free condition, whereas that of calcium contracture intensified in a parabolic pattern when external calcium concentrations were elevated to 8 mM. $Na^{+}-removal$ contractures were induced in a duration-dependent manner to $K^{+}-free$ exposure and same findings were observed with ouabain treatment. $Na^{+}-free$ contractures were not affected by verapamil treatment, but stimulated by $100{\mu}M\;Mn^{2+}$ and inhibited by high concentrations of $Mn^{2+}\;(2{\sim}8mM)$ in a dose-dependent manner. Ryanodine which is known to suppress the release of calcium from internal store abolished spontaneous twitch contractions induced by $K^{+}-free$ solution, but had no effect on the development $Na^{+}-free$ contractures. Na-free contractures were not always induced in vascular smooth muscle preparations. Contractures by $O\;mM\;Na^+$ were usually seen in aorta, but not often in renal artery.$50\;mM\;K^+$, noradrenaline (NA) and angiotensin II (AII) always evoked very large contraction in all preparations of vascular smooth muscle. Contractures developed by $O\;mM\;Na^+$ were not sensitive to verapamil treatment as in atrial trabeculae, but were abolished by $100{\mu}M\;Mn^{2+}$. In contrast to $Na^{+}-free$ contractures, $Mn^{2+}(100{\mu}M)$ had no effect on the contractures induced by NA or 50 mM$K^+$. Caffeine in the concentration of 10 mM evoked transient contracture in the distal renal artery. The rate of spontaneous relaxation in caffeine contracture was dependent upon the concentrations of external sodium, and had double component of relaxation when the rate of relaxation was plotted in the semilogarithmic scale of relative tension versus time. Especially late components of relaxation had more direct relation to $Na^+$ concentrations. It could be concluded that $Na^+/Ca^{2+}$ exchange mechanism in the heart has a large capacity, inhibited by $Mn^{2+}$ but not by verapamil and ryanodine, while $Na^+/Ca^{2+}$ exchange system in vascular smooth muscle has a very low capacity especially in small artery, inhibited by low concentration of $Mn^{2+}\;(100{\mu}M)$ but not affected by verapamil and ryanodine.

• 한국수산과학회지
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• 제35권6호
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• pp.671-675
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• 2002

우렁쉥이 껍질에서 추출한 autoclave 추출구와 neutrase 추출구는 지방흡수력의 경우 대조시료인 chitin과 chitsan에 비해 떨어지는 대략 250$\~$$300\%$ 정도이었으나, 포말성은 각각 0.70과 0.67로, 포말안정성은 0.50과 0.38로 우수하였다 Autoclave 추출구 및 neutrase 추출구의 유화능은 각각 $49.2\%$와 $47.1\%$, 유화안정성의 경우 각각 $48.3\%$와 $44.8\%$ 정도였으며 특히, 색소흡착능은 각각 $85.2\%$와 $85.6\%$로 대조시료에 비해 다소 우수하였다 항혈액응고능은 모든 시료에서 hPn 저 지효과는 나타났으나 PT값은 약 14.5초로 일정하여 혈액응고저지 효과가 거의 없었다. 특히 autoclave 처리구를 DEAE-cellulose ion exchange chromatography하여 얻은 F4 (획분4)는 APTT가 75초로 가장 효과적 이 었으며, Sephadex G-100의 $F_2$가 70초 정도였다. ACE저해능은 모든 시료에서 ACE 저해효과가 있었으며, 채택된 실험방법에 따라 동일시료 경우에 있어서도 저해효과 값이 차이가 났으며, 특히 DEAE-cellulose 이온교환 처리한 $ F_4$ (획분4)가 $35.7\%$로 가장 효과적이었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제6권2호
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• pp.97-111
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• 1974

천연 점토 광물질의 ion교환능은 비교적 낮지만, 여러가지 황성화법에 의하여 교환능의 개설이 기대된다. 본 연구에 있어서는 점토 광물질 중에서도 교환 흡착능이 비교적 큰 vermiculite를 사용하여 저준위 방사성 액체 폐기물을 처리하는데 있어서 효과적인 이용 방법을 검토하기 위하여 vermiculite의 이온교환 기능에 관한 기초 연구를 실험하였다. Cs 이온의 교환능 및 분배계수는 Cs-l37의 방사능도를 Scintillation counter로 측정하였고, 천연 및 활성화된 vermiculite에 대한 특성은 X-ray회절과 전자회절에 의한 분석 및 열시차 분석과 아울러 전자 현미경에 의한 검사에 의거 해석하였다. Na-vermiculite에 의한 Cs이온의 교환 및 흡착에 있어서는 결정격자의 C-axis spacing의 수축을 초래하게 되고, Cs이온의 교환능은 주로 C-axis spacing의 크기에 좌우된다고 본다. Na-vermiculite에 의한 Cs이온의 교환 및 흡착 연구를 수행함으로서 저준위 방사성 핵종의 처리 분만 아니라, 고 방사성 폐액 저장 tank의 외각 충진 물질로서 Cs-137과 같이 반감기가 긴 핵종의 leakage로 인한 지하수 오염을 방지할 수 있는 재질로서도 적합하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.423-429
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• 2008

석탄을 가스터빈에 직접 사용하여 발전 효율을 높이고자 용매추출법으로 회분이 제거된 청정석탄 제조공정이 개발되고 있다. 용매추출에 의해 생산된 청정석탄에는 미량의 알카리금속이온이 들어있어서 연소시에 터빈 날개의 부식을 일으킬 수 있다. 이 연구에서는 청정석탄 제조공정의 알카리금속이온 제거를 위하여 무기이온교환제인 ${\alpha},{\beta}$-인산금속 산화물들(ZP: $Zr(HPO_4)_2$, TP: $Ti(HPO_4)_2$, ZTP: $ZrTi(HPO_4)_4$, Z1TP3: $Zr_{0.25}Ti_{0.75}(HPO_4)_4$, Z3T1P: $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_4$)과 H-Y 제올라이트를 제조하여 수용액 및 석탄이 용해된 고온의 유기용매(N-methyl-2-pyrrolidone)에서 나트륨 이온 제거 특성을 비교 분석하였다. ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 모사 수용액($Na^+$ Conc. 100 ppmw)에서 ${\alpha}$ 형태에 비해 높은 이온교환용량을 가지고 있으며 H-Y 제올라이트에 비해서도 높은 나트륨 이온 제거용량을 보여주었다. 이온교환매체가 고온의 유기용매($Na^+$ Conc. 12 ppmw in NMP)일 경우에는 H-Y 제올라이트의 나트륨이온 제거율은 $300^{\circ}C$까지 90% 이상이었으나, 그 이상의 온도에서는 50% 가량으로 급격히 감소하는 경향을 보여주었다. 그러나 ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 여러 온도조건($250{\sim}400^{\circ}C$)에서 90% 이상의 제거율을 나타내었고 강산용액을 이용한 재생 후에도 최초 실험과 유사한 나트륨 이온 제거율을 보여주었으며 그 중 가장 높은 제거율을 나타낸 $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_2$는 알카리금속이온 제거공정에 가장 적합한 무기이온교환제로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권11호
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• pp.1255-1263
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• 2008

The efficiency of PP-g-AA and PP-g-St nonwoven fabric synthesized by photoinduced polymerization as an adsorbent for removal $NH_3-N$ from waste water was evaluated. The results evidently indicate that the adsorption capacities of $NH_3-N$ onto PP-g-AA nonwoven fabric were extremely superior to those onto sulfonated PP-g-St nonwoven fabric, PK and zeolite. PP-g-AA nonwoven fabric showed the maximum adsorption capacity of $NH_3-N$ at the degree of grafting of 80 wt.%. The adsorption behaviour of $NH_3-N$ onto PP-g-AA and sulfonated PP-g-St nonwoven fabric was controlled by an ion exchange reaction, and tended to be similar to both trends of Langmiur and Freundlish isotherm. Futhermore, PP-g-AA non-woven fabric could be regenerated more than 5 times by a simple washing with 0.1N HCl with no decrease of adsorption capacity and no degradation of physical properties. Also sulfonated PP-g-St nonwoven fabric could be regenerated by washing with 0.1N ${H_2}{O_4}$. However, their regeneration efficiency was significantly low because grafting layer acted as functional radical for adsorption was continuously desquamated in the adsorption or regeneration processes, which resulted in decrease of adsorption capacity and weight of adsorbent. All results obtained from this study indicate that the $NH_3-N$ removal capacity of PP-g-AA non-woven fabric was extremely superior to those of PP-g-St non-woven fabric, PK and zeolite.

• 한국광물학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-213
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• 2003

각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제32권5호
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• pp.589-598
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• 2021

The purpose of this study was to analyze the efficiency with which phosphorylated spent coffee grounds (PSCG) remove cationic Cu(II) ions from an aqueous solution. The pHpzc of the SCG was 6.43, but it was lowered to 3.96 in the PSCG, confirming that an acidic functional group was attached to the surface of the PSCG. According to FT-IR analysis, phosphorylation of the SCG added P=O, P-O-C (aromatic), P=OOH, and P-O-P groups to the surface of the adsorbent, and the peaks of the carboxyl and OH groups were high and broad. Also, the specific surface area, mesopore range, and ion exchange capacity increased significantly by phosphorylation. The adsorption kinetics and isothermal experiments showed that Cu(II) adsorption using SCG and PSCG was explained by PSO and Langmuir models. The maximum Langmuir adsorption capacity of SCG and PSCG was 42.23 and 162.36 mg/g, respectively. The adsorption process of both SCG and PSCG was close to physical adsorption and endothermic reaction in which the adsorption efficiency increased with temperature. PSCG was very effective in adsorbing Cu(II) in aqueous solution, which has great advantages in terms of recycling resources and adsorbing heavy metals using waste materials.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.85.2-85.2
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• 2010

There is widespread effort to develop polymer membranes in place of Nafion for high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC). In our study, SiO2 membranes are arranged by electrospinning method. For impregnation solution, the modified sulfonated poly(ether ether ketone)(SPEEK) polymer is prepared from sulfonation, sulfochlorination, partial reduction and lithiation reaction. The modified polymer is cross-linked with 1,4-diiodobetane in NMP solvent and then blended with Heteropoly acid(HPA). The characterization of membranes is confimed by FT-IR, Thermogravimetry(TGA), water uptake test and single cell performance test for PEMFC, etc. The composite membrane shows satisfactory thermal and mechanical properties. Beside, The membrane exhibits good ion exchange capacity and high proton conductivity. As a result, The composite membrane is promising as an alternative membrane in high temperature PEMFC.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권5호
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• pp.679-682
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• 2002

Layered Na0.7[Ni0.05Mn0.95]O2 compounds have been synthesized by a sol-gel method, using glycolic acid as a chelating agent. Na0.7[Ni0.05Mn0.95]O2 precursors w ere used to prepare layered lithium manganese oxides by ion exchange for Na by Li, using LiBr in hexanol. Powder X-ray diffraction shows the layered Na0.7[Ni0.05Mn0.95]O2 has an O3 type structure, which exhibits a large reversible capacity of approximately 190 mA h g-1 in the 2.4-4.5 V range. Na0.7[Ni0.05Mn0.95]O2 powders undergo transformation to spinel during cycling.