• 제목/요약/키워드: isotherm adsorption

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Ni가 처리된 PAN계 활성탄소섬유의 흡착특성과 생물학적 특성 (Adsorption and Biological Properties of Ni-treated PAN Based Activated Carbon Fiber)

  • 오원춘
    • 분석과학
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    • 제13권2호
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    • pp.194-199
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    • 2000
  • 본 연구에서는 Ni가 처리된 PAN계 ACFs에 대하여 흡착, 표면특성 및 항균효과를 통하여 물리 화학적인 특성과 생물학적인 특성을 제시하였다. Ni가 처리된 PAN계 ACFs의 흡착에 관한 연구로부터 N1-N3에 대하여 Type I의 흡착등온곡선과 N4-N6에 대하여 Type II와 III의 흡착등온곡선을 각각 얻었다. 이들 시료에 대하여 흡착된 부피는 Ni의 몰농도의 증가와 함께 천천히 감소함을 알 수 있었다. BET식을 사용하여 계산된 $S_{BET}$값은 $692.58-895.24m^2/g$의 범위에 분포하였다. 또한 common-t값을 사용하여 ${\alpha}_s$-법으로부터 구한 단위 질량 당 미세 동공 부피는 $0.19-0.56cm^3/g$이었다. SEM 모폴로지의 결과로부터 PAN계 ACFs의 표면은 Ni를 처리함에 따라 부분적으로 피복됨을 관찰 할 수 있었다. 최종적으로 Shake flask법을 사용한 대장균(E. coli)에 대한 항균 효과를 측정한 결과, 각각의 시료들은 92.5-100%의 효과를 나타내었다. 이러한 항균 효과는 역시 Ni의 몰농도의 증가와 함께 향상됨을 알 수 있었다.

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제주 스코리아로부터 합성한 제올라이트에 의한 Ni2+, Zn2+ 및 Cr3+의 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Ni2+, Zn2+ and Cr3+ by Zeolite Synthesized from Jeju Scoria)

  • 김정태;이창한;감상규
    • 한국환경과학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.739-748
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    • 2020
  • The characteristics of heavy metal ion (Ni2+, Zn2+, and Cr3+) adsorption by zeolite synthesized from Jeju scoria using the fusion and hydrothermal method, were studied. The synthetic zeolite was identified as a Na-A zeolite by X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy images. The equilibrium of heavy metal ion adsorption by synthetic zeolite was reached within 60 min for Ni2+ and Zn2+, and 90 min for Cr3+. The uptake of heavy metal ions increased with increasing pH in the range of pH 3-6 and the uptake decreased in the order of Cr3+ > Zn2+ > Ni2+. For initial heavy metal concentrations of 20-250 mg/L at nonadjusted pH, the adsoption of heavy metal ions was well described by the pseudo second-order kinetic model and was well fitted by the Langmuir isotherm model. The maximum uptake of heavy metal ions obtained from the Langmuir model, decreased in the order of Zn2+ > Ni2+ > Cr3+, differing from the effect of pH on the uptake, which was mainly based on the different pH of the solutions.

불완전 균류 Aureobasdium pullulans으로 납을 제거하기 위한 인자들과 흡착모델 (Biosorption Model and Factors for Removing Lead to Aureobasdium pullulans being Imperfect Fungus)

  • 서정호;서명교;정경태;이용희
    • 생명과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.877-883
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    • 2006
  • 발효산업에 많이 사용되는 A. pullulans를 사용하여 독성 중금속인 납에 대한 제거량을 살펴보았다. 용액 중의 중금속을 제거할 때 A. pullulans가 다른 중금속에 비해 납에 대한 선택성이 우수하였으며 $40^{\circ}C$에서 최대 흡착량을 나타내었으며 또한 최적 pH가 9일 경우에 흡착량이 증가하였다. 초기납의 농도가 96 mg/l 인 경우에 단위 미생물당 흡착량이 120mg/g로 짧은 시간내에 많은 양의 납을 제거함을 알 수 있었다. 그리고 약 200 mg Pb/g cell dry weight 정도가 최대 납 흡착량인 것으로 나타났다. 그리고 미생물의 보존기간에 따라 세포외 고분자물질의 분비가 증가하여 납 흡착량을 증가시켰으며, Freundlich 모델에 잘 적용되었다. 그리고 살아있는 상태가 사멸된 상태에서 평형흡착량은 약 2배 정도 흡착능이 우수함을 알 수 있었으며, 그에 따라서 초기 흡착속도도 살아있는 상태가 사멸된 상태보다 훨씬 빠른 것을 알 수 있었다.

활성탄소섬유의 미세기공 분석 및 흡착특성 (Micropore Analysis and Adsorption Characteristics of Activated Carbon Fibers)

  • 문동철;이광호;김창수;김도형;김미란;신채호;박일영;남성열;이창기
    • 분석과학
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    • 제13권1호
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    • pp.89-95
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    • 2000
  • 식물섬유, 합성섬유 및 혼합섬유를 원료로 하여 3등급의 활성탄소섬유를 제조하고 미세기공 및 세공특성을 검토하였다. 제조한 활성탄소섬유의 흡착등온선은 모두 $20{\AA}$ 이하의 기공크기를 나타내는 Type I을 보였으며 미세기공 직경은 $5.6{\pm}0.3{\AA}$ 이내에서 최대 분포를 나타냈다. 활성탄소섬유의 질소 또는 아르곤 흡착에 의한 비표면적($S_{BET}$), 산화율, 액상 요오드흡착에 대한 상관 관계를 조사한 결과 비표면적이 $1600m^2g^{-1}$까지는 비표면적의 증가와 액상 요오드흡착량이 직선 관계를 나타냈으나 그 이상의 비표면적에서는 요오드 흡착량이 낮은 결과를 보이고, 비표면적이 증가할수록 제품의 burn-off가 크게 나타났다.

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Transport of Urea in Waterlogged Soil Column: Experimental Evidence and Modeling Approach Using WAVE Model

  • Yoo, Sun-Ho;Park, Jung-Geun;Lee, Sang-Mo;Han, Gwang-Hyun;Han, Kyung-Hwa
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제43권1호
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    • pp.25-30
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    • 2000
  • The main form of nitrogen fertilizer applied to lowland rice is urea, but little is known about its transport in waterlogged soil. This study was conducted to investigate the transport of urea in waterlogged soil column using WAVE (simulation of the substances Water and Agrochemicals in the soil, crop and Vadose Environment) model which includes the parameters for urea adsorption and hydrolysis, The adsorption distribution coefficient and hydrolysis rate of urea were measured by batch experiments. A transport experiment was carried out with the soil column which was pre-incubated for 45 days under flooded condition. The urea hydrolysis rate (k) was $0.073h^{-1}$. Only 5% of the applied urea remained in soil column at 4 days after urea application. The distribution coefficient ($K_d$) of urea calculated from adsorption isotherm was $0.21Lkg^{-1}$, so it was assumed that urea that urea was a weak-adsorbing material. The maximum concentration of urea was appeared at the convective water front because transport of mobile and weak-adsorbing chemicals, such as urea, is dependent on water convective flow. The urea moved down to 11 cm depth only for 2 days after application, so there is a possibility that unhydrolyzed urea could move out of the root zone and not be available for crops. A simulated urea concentration distribution in waterlogged soil column using WAVE model was slightly different from the measured concentration distribution. This difference resulted from the same hydrolysis rate applied to all soil depths and overestimated hydrodynamic dispersion coefficient. In spite of these limitations, the transport of urea in waterlogged soil column could be predict with WAVE model using urea hydrolysis rate (k) and distribution coefficient ($K_d$) which could be measured easily from a batch experiment.

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다기능 금속산화물의 하수처리 적용-흡착 및 살균 (The application of multifunctional metal oxide for wastewater treatment: Adsorption and disinfection)

  • 김희곤;박덕신;안병렬
    • 상하수도학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.251-258
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    • 2019
  • The physical treatment such as chemical precipitation or adsorption was usually added after biological treatment in wastewater treatment process since it was enforced to reduce the concentration of phosphate for wastewater effluent to 0.2 mg/L as P which was well known as one of main nutrient causing eutrophication in waterbody. Therefore, the new material functioned for both adsorption and disinfection was prepared with Fe and Cu, and $TiO_2$, respectively, by changing the ratio of concentration referred to tri-metal (TM). According to SEM-EDS, $TiO_2$ was 30~40% composition for any TM regardless of any synthesis condition. However, the ratio of composition for Fe and Cu was dependent on the initial Fe and Cu concentration, respectively. The removal efficiency of phosphate was obtained to 15% at low initial concentration and the maximum uptake (Q) was calculated to ~11 mg/g through Langmuir isotherm model using TM1 which was synthesized at 1000 mg/L, 1000 mg/L, and 2 g (10 g/L) for $Fe(NO_3)_3$, $Cu(NO_3)_2$, $TiO_2$, respectively. In disinfection test, the efficiency of virus removal using TM was increased with increase of dosage of TM and can be reached 98% at 0.2 g.

산업단지에서의 흡착 성토재로써 제올라이트 토양혼합물의 특성평가 (Assessment of Zeolite Soil Mixture as Adsorptive Fill Material at Industrial Zones)

  • 권재우;라힘;박준범
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.203-209
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    • 2019
  • 현재 많은 국내 산업단지들은 여러 가지 중금속오염에 노출되어있다. 이러한 오염은 토양과 지하수에 심각한 오염을 초래할 수 있다. 산업단지의 하부지반을 제올라이트를 토양과 섞은 혼합물로 대체하여 이러한 오염을 방지하고자 한다. 혼합물들을 성토재를 사용하기 위해서는 최소한의 지지력을 갖춰야 한다. 제올라이트 혼합물의 중금속(아연, 납)에 대한 흡착특성과 지지력을 실험하기 위하여 등온 흡착시험, 직접 전단시험, 및 표준다짐시험을 실시하였다. 실험결과, 혼합물들은 효과적으로 오염물질의 확산을 줄일 수 있고 동시에 적절한 지지력을 확보할 수 있다.

블랙드로스 알칼리 침출용액으로부터 hydrotalcite에 의한 규소(IV)의 선택적 흡착 (Selective Adsorption of Si(IV) onto Hydrotalcite from Alkali Leaching Solution of Black Dross)

  • 송시정;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권2호
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    • pp.54-61
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    • 2019
  • 블랙드로스로부터 고순도 알루미나를 회수하기 위해 기계적 활성화 처리한 블랙드로스를 수산화나트륨용액으로 침출하면 미량의 규소(IV)가 함유된 알루미네이트 용액을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 hydrotalcite를 사용하여 알루미늄(III)과 규소(IV)의 농도가 각각 13000과 150 mg/L인 5 M의 수산화나트륨용액에서 규소(IV)의 선택적 흡착거동에 대하여 조사했다. Hydrotalcite는 수산화나트륨용액으로부터 규소(IV)만을 선택적으로 흡착하였다. Hydrotalcite의 소성과 농도 및 NaOH의 농도가 규소(IV)의 흡착에 미치는 영향을 조사하였다. 5 M의 수산화나트륨용액에서 규소(IV)의 흡착률은 낮으나 물로 48배 희석하여 소성한 hydrotalcite의 농도가 4.5 g/L 이상인 조건에서 규소(IV)를 대부분 흡착시켜 고순도 알루미나용액을 회수할 수 있었다. 소성한 hydrotalcite에서 규소(IV)의 흡착은 Freundlich 등온흡착식과 잘 일치하였다.

작용기 적용 다공성 금속 유기골격체를 이용한 수중 세슘 및 스트론튬 이온의 흡착 제거 (Adsorption of Cesium and Strontium Ions in Aqueous Phase Using Porous Metal Organic Frameworks Connected with Functional Group)

  • 이준엽;최정학
    • 한국환경과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.97-108
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    • 2021
  • In the current study, MIL-101(Cr)-SO3H[HCl] as metal-organic frameworks (MOFs) was fabricated via a hydrothermal method. The physicochemical properties of the synthesized material were characterized using XRD, FT-IR, FE-SEM, TEM, and BET surface area analysis. The XRD diffraction pattern of the prepared MIL-101(Cr)-SO3H[HCl] was similar to previously reported patterns of MIL-101(Cr) type materials, indicating successful synthesis of MIL-101(Cr)-SO3H[HCl]. The FT-IR spectrum revealed the molecular structure and functional groups of the synthesized MIL-101(Cr)-SO3H[HCl]. FE-SEM and TEM images indicated the formation of rectangular parallelopiped structures in the prepared MIL-101(Cr)-SO3H[HCl]. Furthermore, the EDS spectrum showed that the synthesized material consisted of the elements of Cr, O, S, and C. The fabricated MIL-101(Cr)-SO3H[HCl] was then employed as an adsorbent for the removal of Sr2+ and Cs+ from aqueous solutions. The adsorption kinetics and adsorption isotherm models were studied in detail. The maximum adsorption capacities of MIL-101(Cr)-SO3H[HCl] for Sr2+ and Cs+ according to pH (3, 5.3~5.8, 10) were 35.05, 43.35, and 79.72 mg/g and 78.58, 74.58, and 169.74 mg/g, respectively. These results demonstrate the potential of the synthesized MOFs, which can be effectively applied as an adsorbent for the removal of Sr2+ and Cs+ ions from aqueous solutions and other diverse applications.

입상 활성탄에 의한 Quinoline Yellow의 제거 (Removal of Quinoline Yellow by Granular Activated Carbon)

  • 이종집;이창용
    • 청정기술
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    • 제16권3호
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    • pp.206-212
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    • 2010
  • 본 연구에서는 입상활성탄에 의한 quinoline yellow의 흡착특성을 회분식 흡착과 충전층 흡착을 통해 조사하였다. Quinoline yellow에 대한 활성탄의 흡착능은 산성 pH영역과 보다 높은 흡착온도에 의해 크게 증가하였으며, $60^{\circ}C$, pH 3에서 초기농도(10 mg/L)의 97%를 제거할 수 있었다. 입상활성탄에 대한 quinoline yellow의 흡착평형은 $25{\sim}60^{\circ}C$범위에서 Freundlich의 흡착등온식에 잘 맞았다. 흡착등온식으로부터 평가된 k와 ${\beta}$ 값은 각각 38.71~166.60과 0.380~0.490이었다. 활성탄 충전층에서의 파과곡선은 초기농도, 충전층의 높이, 유입속도 등과 같은 설계변수의 영향을 받았다.