• 제목/요약/키워드: isotherm model

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HAP/TiO2 여재를 이용한 Reactive Black 5(RB5)의 광촉매 반응과 흡착 (Photocatalysis and Adsorption of Reactive Black 5(RB5) by HAP/TiO2 Media)

  • 천석영;장순웅
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권11호
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • 본 연구는 Hydroxyapatite(HAP)/$TiO_{2}$ 여재에 의한 Reactive Black 5(RB5)의 흡착과 광촉매 반응을 조사하였다. RB5에 대한 $TiO_{2}$, HAP와 $TiO_{2}$/HAP의 흡착은 연속적인 회분식 실험을 통해 조사하였다. 흡착평형에 따른 결과를 나타내었으며 Langmuir와 Freundlich isotherm model을 사용하여 적용성을 조사하였다. $TiO_{2}$, HAP와 $TiO_{2}$/HAP 흡착제별 흡착평형 결과는 Langmuir isotherm model에 적합하였으며 최대흡착량(Qmax)의 값은 각각 단일 $TiO_{2}$는 5.28mg/g, 단일 HAP는 12.45mg/g, $TiO_{2}$/HAP는 9.03mg/g으로 나타났다. 흡착과 광촉매 반응에 대한 kinetic model들은 유사 1차 반응을 통해 분석하였으며, 이들 model에 따르면 $TiO_{2}$/HAP에 의한 RB5 제거는 광촉매 반응과 흡착반응의 상호작용의 영향을 받는 것으로 나타났다.

요철형 공간주기성을 갖는 Heterogeneous 표면 흡착열분포에 대한 흡착등온식 (Adsorption isotherm on the heterogeneous surface with spatially uneven periodic adsorption heat distribution)

  • 김철호;황보승
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.115-119
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    • 2002
  • 흡착열 공간분포함수를 외형적으로 포함하는 흡착등온식을 형식화한다. 요철모형 흡착열 공간분포함수를 사용하여 우리가 유도해낸 흡착등온식을 직접 계산해 보고, 계산 결과로부터 모형계의 흡착특성을 분석한다. 이를 통하여 우리가 새로이 형식화한 흡착등온식의 유용성 여부를 확인한다. 본 논문은 통계열역학이 적용되었다.

Cu(II)를 이용하여 표면개질된 활성탄의 인산염 제거효율 향상 (Enhancement of phosphate removal using copper impregnated activated carbon(GAC-Cu))

  • 신정우;강서연;안병렬
    • 상하수도학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.455-463
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    • 2021
  • The adsorption process using GAC is one of the most secured methods to remove of phosphate from solution. This study was conducted by impregnating Cu(II) to GAC(GAC-Cu) to enhance phosphate adsorption for GAC. In the preparation of GAC-Cu, increasing the concentration of Cu(II) increased the phosphate uptake, confirming the effect of Cu(II) on phosphate uptake. A pH experiment was conducted at pH 4-8 to investigate the effect of the solution pH. Decrease of phosphate removal efficiency was found with increase of pH for both adsorbents, but the reduction rate of GAC-Cu slowed, indicating electrostatic interaction and coordinating bonding were simultaneously involved in phosphate removal. The adsorption was analyzed by Langmuir and Freundlich isotherm to determine the maximum phosphate uptake(qm) and adsorption mechanism. According to correlation of determination(R2), Freundlich isotherm model showed a better fit than Langmuir isotherm model. Based on the negative values of qm, Langmuir adsorption constant(b), and the value of 1/n, phosphate adsorption was shown to be unfavorable and favorable for GAC and GAC-Cu, respectively. The attempt of the linearization of each isotherm obtained very poor R2. Batch kinetic tests verified that ~30% and ~90 phosphate adsorptions were completed within 1h and 24 h, respectively. Pseudo second order(PSO) model showed more suitable than pseudo first order(PFO) because of higher R2. Regardless of type of kinetic model, GAC-Cu obtained higher constant of reaction(K) than GAC.

등온 및 동적 흡착 실험을 통한 제강 슬래그의 비소 흡착 특성 (Sorption Characteristics of Arsenic on Furnace Slag by Adsorption Isotherm and Kinetic Sorption Experiments)

  • 오참뜻;이성수;;권호진;이원택;박준범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권9호
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    • pp.37-45
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지하수에 존재하는 비소를 산업 폐기물인 제강 슬래그를 이용하여 제거하고자, 제강 슬래그에 대한 비소의 흡착특성을 규명하였다. 이를 위해 등온흡착 실험과 동적흡착 실험을 수행하였고, 흡착반응 후 용액의 화학적 특성을 분석하였다. 실험 결과, 흡착 실험을 수행한 모든 용액은 염기 상태로 존재하였으며(pH 9이상), 칼슘의 농도가 가장 높았다(30~50mg/L). 등온흡착 실험결과는 Langmuir 모델보다Freundlich 모델에 적용하는 젓이 더 합리적이였으며, 제강 슬래그에 As(V)가 As(III)보다 약 87% 더 많이 흡착되는 것으로 확인됐다. 동적흡착 실험결과의 경우, 유사일차모델보다 유사이차모델을 통해 해석하는 것이 더 적합하였다. 비소의 초기농도가 높을수록 평형 흡착량($q_e$)과 완화시간($t_r$) 이 모두 증가하였으며, As(V)는 As(III)보다 평형 흡착량이 많고 완화시간은 짧은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 유사이차모델을 통해 예측된 평형 흡착량이 등온흡착 실험에서 구한 평형 흡착량과 유사해 동적흡착 실험결과로 등온흡착 실험결과를 예측하는 것이 가능함을 확인하였다.

실로퓨트에 의한 Taxus chinensis 유래 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀의 흡착에 대한 평형, 등온흡착식, 동역학 및 열역학적 특성 (Equilibrium, Isotherm, Kinetic and Thermodynamic Studies for Adsorption of 7-Epi-10-deacetylpaclitaxel from Taxus chinensis on Sylopute)

  • 박세훈;김진현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.113-121
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    • 2020
  • 실로퓨트에 대한 Taxus chinensis 유래 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀의 흡착을 회분식 실험에서 연구하였다. 흡착 평형 데이터를 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 적용한 결과, Langmuir 등온흡착식이 가장 높은 정확도를 나타내었다. 흡착 용량은 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 실로퓨트에 대한 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀의 흡착은 적합한 물리적 공정이었다. 흡착 데이터는 유사 이차 동역학 모델과 매우 잘 일치하였으며, 경계층 확산과 입자 내 확산은 흡착 과정에 거의 영향을 미치지 않았다. 실로퓨트에 대한 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀 흡착 과정은 발열이며 비자발적이었다. 또한, 등량흡착열은 흡착량에 의존하지 않아 흡착제의 표면 에너지가 균일함을 알 수 있었다.

GERG-2004 모델식과 Peng-Robinson 상태방정식을 이용한 천연가스 및 냉매 구성성분들의 물성 비교연구 (Comparative Study on the Properties Estimation of the Constituents of the Natural Gas and Refrigerant Mixtures Between GERG-2004 Model and Peng-Robinson Equation of State)

  • 김미진;노재현;김동선;조정호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.906-918
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    • 2012
  • 본 연구에서는 천연가스 및 냉매를 구성하고 있는 성분들에 대한 증기압, 증발잠열, 액상의 밀도 및 이성분계 기액 상평형을 추산하는데 있어서 GERG-2004 모델식과 Peng-Robinson(PR) 상태방정식을 서로 비교하였다. 비교결과 GERG-2004모델식은 액상의 밀도 추산에 있어서 PR 상태방정식에 비해 정확성이 높았으나, 기액 상평형 추산에 대한 정확성은 오히려 낮았다. 한편, PR 상태방정식에서 Costald 상관 관계식을 사용하여 액상의 밀도를 추산한 경우에는 실험값과 오차율이 1% 이내로써 GERG-2004 모델식을 사용한 추산 결과와 거의 차이가 없었으며, 증기압과 증발 잠열의 추산은 GERG-2004모델식과 PR 상태방정식이 거의 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

Saccharomyces cerevisiae와 Aureobasidium pullulans의 수은제거 모델 (Biosorption Model of Mercury by Saccharomyces Cerevisiae and Aureobasidium Pullulans)

  • 서정호;서명교;강신묵;이국의;최윤찬;조정구;김의용
    • 한국환경보건학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.21-25
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    • 1997
  • A study on the removal of mercury by Saccharomyces cerevisiae and Aureobasidium pullulans was done, in which the model of adsorption isotherm and adsorption rate was proposed. The adsorption isotherm of mercury by S. cerevisiae was accorded with Langmuir model but A. pullulans was followed to Freundlich model. The amount of mercury removed by A. pullulans was higher than that of S. cerevisiae, but the adsorption rate of mercury by A. pullulans was slower than that of S. cerevisiae. In a rapid adsorption process, therefore, it is more useful to use S. cerevisiae as a biosobent.

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자기분리가 가능한 지르코늄 자성 흡착제의 합성과 인 흡착 특성 (Synthesis and Phosphorus Adsorption Characteristics of Zirconium Magnetic Adsorbent Having Magnetic Separation Capability)

  • 임대석;김은형;김동락;이태구;임학상
    • 상하수도학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.431-442
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    • 2012
  • The purpose of this study, is to separate magnetic separation devices using permanent magnets by using magnetization characteristics remaining in treated water after adsorption and synthesizing phosphorus adsorbent capable of magnetic separation for efficient removal of phosphorus. The synthesis of the adsorbent which set Zirconium(Zr) having high friendly features for phosphorus as an element, and by synthesizing Iron Oxide($Fe_3O_4$, another name of $Fe_3O_4$ is magnetite) being able to grant magnetism to Zirconium Sulfate($Zr(SO_4)_2$), zirconium magnetic adsorbent(ZM) were manufactured. In order to consider the phosphorus adsorption characteristics of adsorbent ZM, batch adsorption experiment was performed, and based on the results, pH effect, adsorption isotherm, adsorption kinetics, and magnetic separation have been explore. As the experiment result, adsorbent ZM showed a tendency that the adsorption number was decreased rapidly at pH 13; however, it was showed a high amount of phosphorus removal in other range and it showed the highest amount of phosphorus removal in pH 6 of neutral range. In addtion, the Langmuir adsorption isotherm model is matched well, and D-R adsorption isotherm model is ranged 14.43kJ/mol indicating ion exchange mechanism. The result shown adsorption kinetics match well to the Pseudo-second-order kinetic model. The adsorbent ZM's capablility of regenerating NaOH and $H_2SO_4$, was high selectivity on the phosphorus without impacts on the other anions. The results of applying the treated water after adsorption of phosphorus to the magnetic separation device by using permanent magnets, shows that capture of the adsorbent by the magnetization filter was perfect. And they show the possibility of utilization on the phosphorus removal in water.

정적 방법에 의한 2-deoxyuridine(dUrd)과 2-deoxycytidine(dCyd)의 흡착 평형식 (Adsorption Isotherms of 2-deoxyuridine (dUrd) and 2-deoxycytidine (dCyd) by Static Method)

  • 이광진;이상훈;노경호;엄병헌
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.111-114
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    • 2008
  • 데옥시리보뉴클레오사이드(deoxyribonucleosides)의 혼합물을 크로마토그래피 공정을 사용하여 분리함에 있어 최적의 조건을 구하기 위하여 dUrd과 dCyd의 흡착 평형식을 구하여 서로 비교하여 보았다. 이동상과 고정상의 농도를 가장 적합한 흡착 평형식으로 표시하기 위하여 네 가지 모델의 평형식을 선정하고 회귀분석에 의해 각각의 매개변수 값과 실험치와의 표준편차를 구하였다. dUrd의 경우 Radke-Prausnitz 식을 적용하였을 때 표준편차가 가장 작았으며, dCyd의 경우에는 Sips식을 적용하였을 때 계산값과 실험값이 가장 잘 일치하였다.

Adsorption Characteristics and Kinetic Models of Ammonium Nitrogen using Biochar from Rice Hull in Sandy Loam Soil

  • Choi, Yong-Su;Kim, Sung-Chul;Shin, Joung-Du
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.413-420
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    • 2015
  • Objective of this study was to investigate adsorption characteristics and kinetic models of $NH_4-N$ to biochar produced from rice hull in respective to mitigation of greenhouse gases. $NH_4-N$ concentration was analyzed by UV Spectrophotometer. For the experiment, the soil texture used in this study was sandy loam soil, and application rates of chemical fertilizer and pig compost were $420-200-370kgha^{-1}$ (N-P-K) and $5,500kgha^{-1}$ as recommended amount after soil test for corn cultivation. Biochar treatments were 0.2-5% to soil weight. Its adsorption characteristic was investigated with application of Langmuir isotherm, and pseudo-first order kinetic model and pseudo-second order kinetic model were used as kinetic models. Adsorption amount and removal rates of $NH_4-N$ were $39.3mg^{-1}$ and 28.0% in 0.2% biochar treatment, respectively. The sorption of $NH_4-N$ to biochar was fitted well by Langmiur model because it was observed that dimensionless constant ($R_L$) was 0.48. The maximum adsorption amount ($q_m$) and binding strength constant (b) were calculated as $4.1mgg^{-1}$ and $0.01Lmg^{-1}$ in Langmuir isotherm, respectively. The pseudo-second order kinetic model was more appropriate than pseudo-first order kinetic model for high correlation coefficient ($r^2$) of pseudo-second order kinetic model. Therefore, biochar produced from rice hull could reduce $N_2O$ by adsorbing $NH_4-N$ to biochar cooperated in sandy loam soil.