• 제목/요약/키워드: isotherm adsorption

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인 제거를 위한 흡착제로서 란타늄-황토 복합체의 흡착특성 (Evaluation of Lanthanum(III)-Loess Composite as an Adsorbent for Phosphate Removal)

  • 신관우;추연덕;김금용;류홍덕;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.143-148
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    • 2011
  • 본 연구는 호소나 댐과 같은 닫힌 수계에서 부영양화의 주요물질인 인을 제거하기 위한 란타늄-황토 복합체 개발에 관한 것이다. 연구 결과 황토 1 g에 붙을 수 있는 최적 란타늄 양은 2.68 mg이었으며, 인 제거를 위한 최적 반응시간은 황토에 부착된 란타늄 양이 증가할수록 최적 반응시간은 단축되었다. 수중의 인 농도는 제조된 란타늄-황토 복합체의 주입량이 증가함에 따라 인 제거율이 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서 란타늄이 부착되지 않은 황토와 란타늄이 첨가된 복합체를 사용한 경우에서 인 제거 경향이 달랐다. 수중의 인을 완벽하게 제거하기 위해 소요되는 황토 및 란타늄-황토량은 후자가 전자보다 약 1.5~10배 적게 소요되었다. 란타늄-황토 복합체의 인 흡착 경향은 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착식과 일치하는 것으로 관찰되었다. 수중의 인 제거시 제조된 복합체의 pH에 대한 영향은 넓은 pH범위(pH 5~8)에서 높은 제거율을 보임으로써 자연수계에 직접 적용할 수 있음을 확인하였다. 또한 제조된 복합체 살포시 침전시간은 30분 이내로 짧았다. 침전되는 동안 수중의 인을 흡착하면서 침전되며, 인 농도를 안정적으로 유지할 수 있을 것으로 판단된다.

토양(土壤)중 살충제(殺蟲劑) ethoprophos의 분해성(分解性) 및 이동성(移動性)의 측정(測定)과 예측(豫測)에 관한 모델 연구(硏究) (Simulation and Measurement of Degradation and Movement of Insecticide Ethoprophos in Soil)

  • 문영희;김윤태;김영석;한수곤
    • 한국환경농학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.209-218
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    • 1993
  • 토양(土壤)중에 있어서 살충제(殺蟲劑) ethoprophos의 행동특성(行動特性)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 실내조건(室內條件)중의 토양(土壤)중 ethoprophos분해(分解)는 일차반응식(一次反應式)에 따랐으며, 반감기(半減期)는 10, 18, $25^{\circ}C$ 에서 각각 12.4, 5.5, 2.5일이었고, Arrhenius activation energy는 73.8 KJ/mol이었다. 수분함량(水分含量)이 7, 14, 19%인 토양(土壤)에서 ethoprophos의 반감기(半減期)는 각각 46.4, 17.6, 6.9일이었으며 Empirical방정식에서 수분의존도(水分依存度)(B)값은 1.67이었다. Ethoprophos의 토양(土壤)중 흡착등온선(吸着等溫線)은 Freundlich식(式)에 따랐으며 흡착분배계수(吸着分配係數)(Kd)값은 0.27이었다. Mini-lysimeter를 이용한 실외조건(室外條件)하의 이동실험(移動實驗)에서 ethoprophos는 대부분이 $0{\sim}2cm$층위(層位)에 분포(分布)되었으며 6cm층위(層位)까지 이동(移動)되었다. 실외포장(室外圃場)에서 ethoprophos의 분해(分解)는 기상변화(氣象變化)와 밀접한 관계를 보였으며, 3월과 10월의 처리에서 반감기(半減期)는 각각 17일과 5일 정도이었고, 처리 후 약 37일에는 90%까지 분해(分解) 소실(消失)되었다. 토양(土壤)중 농약(農藥)의 행동(行動) 예측(豫測) computer model에 의한 ethoprophos의 이동성(移動性)과 잔유성(殘留性)의 예측치(豫測値)는 분석치(分析値)와 유사(類似)하였다.

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Generalized Maxwell Stefan 모형을 이용한 유기 템플레이팅 실리카/알루미나 복합막의 $CO_2/N_2$ 혼합물의 투과/분리 기구 해석 (Study for Transport and Separation Mechanisms of $CO_2/N_2$ Mixture on Organic Templating Silica/Alumina Composite Membrane by Using Generalized Maxwell Stefan model)

  • 이창하;문종호;김민배;강병섭;현상훈
    • 한국가스학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.43-51
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    • 2004
  • GMS(generalized Maxwell Stefan) 모형을 이용하여 나노기공성 TPABr (Tetrapropylammoniumbromide) templating 실리카/알루미나 복합막에서 $CO_2$$N_2$의 투과 및 분리 특성을 해석하였다. 담체로 쓰이는 메조포러스 알루미나 지지체에서의 기체 투과는 누슨 확산 (Knudsen diffusion) 및 점성 확산 (viscous diffusion 혹은 Poiseuille flow)에 의존하였으며, 이러한 투과메커니즘은 DGM (dusty gas model)을 통하여 규명할 수 있었다. 본 연구에 사용한 복합막의 분리 특성을 결정 짖는 TPABr templating silica layer의 경우 강한 흡착 특성으로 인하여, 기공 확산보다는 표면 확산(surface diffusion)을 나타내었다. 따라서 GMS 모형을 통해 다성분계의 표면 확산 투과/분리 메커니즘을 성공적으로 해석할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 복합무기막에서는 흡착량과 표면 확산 현상이 복합적으로 일어나기 때문에, 강흡착질인 $CO_2$와 비교적 약흡착질인 $N_2$ 혼합물 분리에 있어, $CO_2$의 pore-blocking 현상으로 인해 $CO_2$가 투과 농축되었다.

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팔리고스카이트 내 수소 및 이산화탄소 나노공간한정 (Nanoconfinement of Hydrogen and Carbon Dioxide in Palygorskite)

  • 김주혁;권기덕
    • 광물과 암석
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    • 제36권4호
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    • pp.221-232
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    • 2023
  • 탄소중립을 위한 이산화탄소 저감 기술 및 대체 에너지에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 팔리고스카이트(palygorskite)는 리본 구조를 가지는 점토광물로 넓은 표면적의 나노크기의 공극을 가지고 있어, 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO2)를 포집하고 친환경 대체 에너지인 수소(H2)를 저장할 수 있는 물질로 제안된 바 있다. 이번 논문에서는 대정준 몬테 카를로(grand canonical Monte carlo) 시뮬레이션을 사용하여 팔리고스카이트 나노공극으로의 CO2 및 H2 분자의 흡착 등온선과 기작에 대한 기초연구의 예비 결과를 보고한다. 실온에서 기체의 분압 관련 변수인 화학 포텐셜(chemical potential)의 증가에 따라 나노공극에 흡착되는 CO2 및 H2 함량은 증가하였다. CO2와 비교하여, H2의 흡착은 더 높은 화학 포텐셜, 즉 높은 에너지가 필요하였다. 이론 계산으로 얻은 나노공극에서의 평균 제곱 변위(mean squared displacement)는 CO2 보다 H2가 훨씬 높았으며 기존 실험 결과와 일치했다. CO2는 나노공극에서 일렬로 배열된 반면, H2는 매우 불규칙한 배열을 보였다. 이번 연구 방법은 CO2 및 H2를 저장 가능한 지구물질 광물을 찾는 개발연구뿐만 아니라, 지중환경에서 유체와 광물의 반응을 근본적으로 이해하는 데 기여할 것으로 기대한다.

개망초 추출물을 이용한 천연염색 (제2보) -면섬유에 대한 염색성- (Natural Dyeing using the Colorants extracted from American Fleabane (Part II) - Dyeing properties on cotton -)

  • 신윤숙;조아랑
    • 한국의류학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1625-1631
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    • 2004
  • 개망초로부터 추출한 색소의 면 섬유에 대한 염색성을 조사하였다. 염색조건과 매염처리가 염착량(K/S값)및 CIELAB 색상에 미치는 영향을 평가하였으며, 또한 염색한 시료의 견뢰도를 측정하여 실용성을 확인하였다. 개망초 색소의 면 섬유에 대한 친화력은 높지 않았으며, Freundlich형의 등온흡착곡선을 보여 염착이 주로 수소결합에 의해 이루어지는 것으로 나타났다. 동시 또는 후매염처리 방법보다는 전매염처리 방법이 염차량 증진에 더 효과적이었으나, 주석매염제를 제외하고 매염제에 의한 염착량 증진효과는 크지 않았다. 매염처리에 관계없이 모든 시료는 Y계열의 색상을 나타내어 큰 변화는 없었다. 모든 시료의 세탁견뢰도는 낮았으며 , 땀 및 마찰견뢰도는 매우 양호하였으며 매염 처리가 견뢰도 증진에 미치는 영향은 크지 않았다.

방사성핵종의 지하이동 연구 (A Study on the Underground Movement of Radionuclides(I))

  • Hun Hwee Park;Kyong Won Han;Nak June Sung;Chul Soo Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제16권2호
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    • pp.64-69
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    • 1984
  • 방사성폐기물 처분과 관련하여 산청, 온양 그리고 무안에서 채취한 국산점토에 대한 Cs-137 및 Sr-90의 흡착특성과 이들 핵종의 점토층이동에 대하여 고찰하였다. 흡착분배계수(Ksorp)를 회분식 흡착실험으로 결정한 결과 Cs-137의 경우 8,000-17,000ml/g 그리고 Sr-90의 경우 10,000-15,000m1/gr 범위의 값이었다. 이때 액상의 초기농도는 0.l$\mu$Ci/ml이었다. 산청과 온양의 점토는 흡착성능이 우수하였으나 무안의 점토는 현저하게 낮았다. 이것은 무안점토에 다량 존재하는 석영성분때문인 것으로 생각되었다. 이상의 흡착특성을 Freundlich형의 형태로 다음과 같이 표시할 수 있었다. $C_{R}$=18.0 $C_{A}$$^{0.74}$ : Cs-137, $C_{R}$=0.84 $C_{A}$$^{0.45}$ : Sr-90. 이 관계식을 BOX모델에 적용하여 점토층내에서의 핵종이동을 모사한 결과 국산점토가 처분장의 충진제로서 효과적임을 확인하였다.하였다.하였다.

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다중벽 탄소나노튜브의 표면처리에 따른 전기이중층 커패시터의 특성 (Surface Treatment of Multi-walled Carbon Nanotubes for Increasing Electric Double-layer Capacitance)

  • 김지일;김익준;박수진
    • 대한화학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.93-98
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Urea와 산 처리로 질소 및 산소 관능기가 도입된 다중벽 탄소나노튜브를 각각 제조하였으며, 표면처리에 따른 전기이중층 커패시터 (EDLCs) 특성을 관찰하였다. XPS, zeta-potential, 및 BET 분석방법을 이용하여 구조특성을 확인하였으며, 전기화학적 특성은 1 M 황산용액의 전해질에서 각각 50 $mVs^{-1}$과 100 $mVs^{-1}$의 주사속도로 순환전류 전압곡선 특성 실험을 통해 고찰하였다. 실험 결과로부터 MWNTs의 질소 원소구성비가 늘어날수록 축전용량이 증가하는 것을 확인하였으며, Urea 처리된 MWNTs의 축전용량이 가장 높은 수치를 나타내었다. 이는 전극 표면과 전하 활성종 간의 젖음성이 증가하고, 표면 관능기의 밀도가 증가하기 때문인 것으로 사료된다.

Characterization of AC/TiO2 Composite Prepared with Pitch Binder and Their Photocatalytic Activity

  • Chen, Ming-Liang;Bae, Jang-Soon;Oh, Won-Chun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권9호
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    • pp.1423-1428
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    • 2006
  • In this study, we have prepared pitch binded AC (activated carbon)/$AC/TiO_2$ composites photocatalysts through carbon tetrachloride solvent method. The developed samples were characterized with surface properties, structural crystallinity between AC and $AC/TiO_2$, elemental identification and photocatalytic activity. The results of the textural surface properties demonstrate that there are slight increases in the BET surface area and adsorbed volume from adsorption isotherm of composite samples with increasing of the amount of AC. The SEM results present to the characterization of porous texture on the pitch/AC/$AC/TiO_2$ composites and homogenous compositions in the particle for all the materials used. From XRD data, a weak and broad carbon peak of graphene remained rutile peaks kept with anatase structure were observed in the X-ray diffraction patterns for the pitch/AC/$AC/TiO_2$ composites. The EDX spectra show the presence of C, O and S with strong Ti peaks. Most of these samples are richer in carbon and major Ti metal than any other elements. Finally, the excellent photocatalytic activity of the pitch/AC/$AC/TiO_2$ composites between relative concentration ($c/c_o$) of MB and UV irradiation time could be attributed to the both effects between photocatalysis of the supported $AC/TiO_2$ and adsorptivity of the two kinds of carbons.

석탄(石灰) 및 전분첨가(澱粉添加)에 따른 침수(湛水) 토양(土壤)의 규산흡수량(珪酸吸收量) 및 흡착특성(吸着特性) 변화(變化) (The Effect of Additions of Lime and Starch on the Silica Sorption Characteristics in Submerged Paddy Soil)

  • 윤정희;황기성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.35-38
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    • 1984
  • 실험실내(實驗室內)에서 유효규산함량(有效珪酸含量)이 다른 2개(個) 식양질(埴壤質) 토양(土壤)에 석회(石灰)와 전분(澱粉)을 첨가(添加)하고 $25^{\circ}C$로 1개월간(個月間) 담수항온(湛水恒溫) 처리(處理)한 뒤 토양(土壤)의 유효규산(有效珪酸)과 수용성(水溶性) 규산(珪酸)의 행동(行動)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 담수토양(湛水土壤) 중(中) 유효규산함량(有效珪酸含量)은 pH상승(上昇)과 Eh저하(低下)에 의하여 증가(增加)되었고 동일(同一) pH조건(條件)에서는 Eh가 낮은 토양(土壤)에서 높았다. 2. 수용액(水溶液) 중(中) 규산(珪酸)이 토양(土壤)에 흡수(吸收)되는 량(量)은 전분처리(澱粉處理)로 현저(顯著)히 증가(增加)되었다. 3. 석회처리(石灰處理)에 의한 토양(土壤)의 규산흡수량(珪酸吸收量) 증감(增減)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 보이지 않았으나 첨가용액(添加溶液)의 규산농도(珪酸濃度)가 낮은 경우(境遇)는 석회시용(石灰施用)으로 흡수량(吸收量)이 다소(多少) 증가(增加)되었다. 4. 답토양(畓土壤)의 규산흡수양상(珪酸吸收樣相)은 Langmuidr 등온흡착식(等溫吸着式)과는 전혀 달랐고 Freundlich 등온흡착식(等溫吸着式)과 유사(類似)하였다.

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광산산성폐수에 함유된 중금속 처리를 위한 Chemical Fixation과 Bentonite의 흡착 (Chemical Fixation and Sorption of Bentonite for the Removal of Heavy Metals in Acid Mine Drainage (AMD))

  • 장암;김인수
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.33-43
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    • 2000
  • 적절한 조치 없이 방치되어온 폐광재가 폐광산 근교 및 멀리 떨어진 지역의 유휴지 혹은 농경지까지 다양한 경로를 통해 영향을 주고 있다. 중금속은 일반적인 방법으로 더 이상 분해되지 않는 원소 상태로 존재하고, 단순 매립할 경우 처분후에도 계속적인 용출과정이 일어날 수 있으므로 물리 화학적으로 보다 안정된 상태로 고정화시켜야 한다. 본 연구에서 화학적 고정화 첨가제로 사용된 CaO, $Na_2$Sㆍ$5H_2$O, $CaCO_3$순으로 각 중금속에 대해 높은 고정화 Capacity (q)와 효율 (k)을 나타냈으며 bentonite가 다른 토양보다 물리 화학적 특성과 고정화능이 우수하여 이들이 ADM를 고정화하는 좋은 첨가제라고 사료된다. bentonite 50g에 흡착된 각 중금속에 대하여 Freundlich 등온식을 적용해서 Freundlich등온식의 상수인 n과 k값을 나타내었다.

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