• Title/Summary/Keyword: 다공성흡착제

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Development of Porous Sorbents for Removal of Hydrogen Sulfide from Hot Coal Gas -I. Additive Effect of Sorbents for the Removal of Hydrogen Sulfide- (고온석탄 가스에서 황화물의 제거하기 위한 다공성 흡착제의 개발-1. 황화수소가스 흡착제의 첨가물 효과-)

  • 이재복;류경옥
    • Journal of Environmental Health Sciences
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    • v.14 no.1
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    • pp.1-9
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    • 1988
  • 석탄유도가스에 포함된 황화수소를 제거시킬 흡착제를 개발하기 위하여 알칼리 토금속, 천이원소 및 아연의 이온반경보다 이온반경이 작은 금속산화물을 산화아연에 첨가시켜 다공성 흡착제를 제조하였다. 600$\circ$C에서 이들 첨가시료를 2.09vol.% 황화수소와 질소가스 혼합기체로 반응시켜 초기속도를 측정하고, 같은 온도에서 사용된 흡착제를 공기로 재생시켰다. 사용된 금속산화물 첨가 흡착제중에서 CaO, TiO$_2$, $Fe_2O_3$, CuO, $Ga_2O_3$ 및 Si$_2$O가 ZnO 흡착제의 초기속도를 증가시켜 첨가제로 사용할 수 있음을 보였다.

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Adsorption of Chromium by Heat-treated Microporous Carbon (열처리 다공성탄소를 통한 크롬(Cr+6)흡착)

  • You, Sang-Hee;Kim, Hak-Soo;Kim, Hak-Hee
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.8 no.4
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    • pp.631-636
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    • 1997
  • This study was conducted to increase the adorption capacity of microporous carbon which is widely used as an adsorbent. After increasing the adsorption capacity of microporous carbon by heat-treatment, chromium($Cr^{+6}$) solution, which is the one of hazardous heavy metals, was selectively adsorbed on microporous carbon. Optimum temperature range for the heat-treatment of microporous carbon was $340{\sim}350^{\circ}C$, and the average specific surface area was measured as $1380m^2/g$ by BET (Brunauer-Emmett-Teller) method. The weight loss was about 10 percents during the heating to optimum temperature. However, It became a qualitative adsorbent due to a larger specific surface area. Removal of chromium($Cr^{+6}$) in solution by heat-treated microporous carbon was successfully carried out.

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Recent Advances in the Development of Hydrogel-Based Functional Adsorbents (하이드로겔 기반 기능성 흡착제 개발기술 동향)

  • Ju-Eon Jung;Kang Song;Sung-Min Kang
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.5
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    • pp.461-471
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    • 2023
  • Water pollution is one of the serious global issues caused by expanding urbanization and industrialization. Over the last few decades, various adsorbents have been developed to improve water quality and address future challenges of water pollution. Among them, the development of hydrogel-based adsorbents has received significant attention due to their hydrophilic nature, 3D formation, high porosity, non-toxic properties, reusability, and multifunctionality. Therefore, this review provides various types and characterizations of hydrogel and summarizes recent progress in the use of hydrogel adsorbents for the removal of water contaminants. Further, we introduced the preparation of hydrogel-based adsorbents, their adsorption capacity, and the development of multifunctional adsorbents for discussing the future direction of advanced adsorbents.

Development of Porous Sorbents for Removal of Hydrogen Sulfide from Hot Coal Gases III. Study on Ferrite-type adsorbent for the Removal of Hydrogen Sulfide

  • Kim, Jong-Saeng;Lee, Young-Soo;Lee, Bok-Jae;Yoo, Kyong-Ok
    • Journal of Environmental Health Sciences
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    • v.17 no.1
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    • pp.39-49
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    • 1991
  • 고온에서 황화수소(H$_{2}$S)를 제거하기 위한 흡착제를 개발할 목적으로 ZnO에 $Fe_{2}O_{3}$를 5~50 atomic %까지 첨가시켜 제조한 다공성 흡착제와 황화수소와의 반응(sulfidation)을 thermogravimetric analyzer (Shimadzu DT-30)로 수행하였으며, 고정층세서 zinc ferrite 흡착제의 흡착능을 측정하였다. 반응온도는723$^{\circ}$K~973$^{\circ}$K범위이며, 반응기체는 황화수소(2vol.%)와 질소와 혼합기체로서 total gas flow rate는 200ml/min으로 고정시켰다. Grain Model을 사용하여 실험데이터를 분석한 결과 전화율이 낮을 때 zinc ferrite와 황화수소 반응의 율속단계는 화학반응이었고 황화수소 농도에 대해 1차 반응이었다. 실험한 흡착제 중 10 atomic %의 $Fe_{2}O_{3}$를 첨가하여 제조한 zinc ferrite형 흡착제가 반응속도, 흡착능, 그리고 재생성면에서 우수한 흡착제로 밝혀졌다.

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Discovery of Porous Materials for H2/CO2 Gas Separation and High-Throughput Computational Screening (수소/이산화탄소 가스분리용 다공성 물질 탐색 및 고속전산스크리닝 연구동향)

  • Byung Chul Yeo
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • Gas separation technology becomes more useful because key gases such as H2 and CO2 regarding renewable energy resources and environmental pollutant can be effectively extracted in mixed gases. For reducing energy consumption on gas separation, membrane and adsorption processes are widely used. In both processes, porous materials are needed as membrane and adsorbent. In particular, metal-organic frameworks (MOFs), one class of the porous materials, have been developed for the purpose of gas adsorption and separation. While the number of the MOF structures is increasing due to chemical and structural tunability, good MOF membranes and adsorbents have been rarely reported by trial-and-error experiments. To accelerate the discovery of high-performing porous materials that can separate H2 and CO2, a high-throughput computational screening technique was used as efficient skill. This review introduces crucial studies of porous materials and the high-throughput computational screening works focusing on gas separation of H2 and CO2.

Adsorption Characteristics of Oyster Shell using Activation Process (활성화 공정을 경유한 폐각의 흡착특성)

  • Lee, Seung-Bum;Hong, In-Kwon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.19 no.4
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    • pp.439-444
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    • 2008
  • The oyster shell adsorbents were prepared by steam activation method to evaluate their adsorption characteristics. Washed and pulverized waste oyster shells were prepared by steam activated process in converter at the temperature range of about $700{\sim}800^{\circ}C$ after carbonized at the range of $600{\sim}1000^{\circ}C$. The shell carbonized at $1000^{\circ}C$ showed the best performance among those of other temperature ranges. Also, comparison between gas and liquid phase adsorption was performed to verify adsorbent possibility of waste shell. In case of gas phase, the adsorbent showed lower performance than existing commercial adsorbents. On the other hand, the liquid phase, they showed similar adsorption performance to commercial adsorbents when benzene was used.

Preparation of porous silica gel powders from sodium silicates

  • 장감용;전영관;임광일;이광희
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.29-53
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    • 1996
  • 다공성 실리카 게 분말은 저밀도, 고비표면적의 특성을 가지며 물리적, 화학적 성질이 우수하여 필름의 점착방지제, 페인트의 소광제, 맥주의 흡착제, 촉매의 담지체등 산업전반에 걸쳐 여러용도로 사용되고 있다. 이러한 다공성 실리카 겔 분말은 고상법, 기상법, 액상법등으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 sodium silicate를 원료로 하는 액상공정은 다공성의 제어가 용이하고, 공정이 간단하며, 고순도의 균질한 실리카를 얻을 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 액상법(sol-gel method)를 사용하여 점착방지제, 소광제 등으로 사용되는 다공성 실리카 겔 미분말의 개발에 초점을 두어 연구하였다. 그리고, 겔 분말의 다공성 제어를 위하여 공정 각 단계에서의 겔 내부의 구조의 변화에 대한 연구와 함께 수화겔의 숙성이 기공특성에 미치는 영향, 건조조건의 기공특성에 대한 영향 등을 살펴보았다. 다공성 실리카 겔 미분말은 다음과 같은 공정에 의해 제조되었다. sodium silicate를 황산과 반응시켜 겔화하고 추가의 황산을 투입하여 미반응분의 Na를 제거한 후 pH 7이상의 알카리 영역에서 숙성하여 다공성을 지닌 실리카 수화겔을 제조하였다. 수화겔의 탈수, 세척, 건조 공정을 거쳐 건조겔을 제조하고, 1-20$\mu\textrm{m}$의 크기로 분쇄하여 최종 제품을 얻을 수 있었다. 최종 다공성 실리카 겔 분말은 비표면적 200-700$m^2$/g, 기공부피 0.5-2.5cc/g, 평균 입경 3-5$\mu\textrm{m}$, 백색도 95% 이상의 물성을 보였다. sodium silicate와 황산의 겔화 반응에 의해 생성된 수화겔은 수 nm크기의 일차입자들의 연속적인 network로이루어져 있으며, 일차입자크기가 너무 작기 때문에 내부의 기공들은 별로 존재하지 않는 상태이다. 2차 주가황산 투입에 의해 미반응의 알카리 이온들을 중화, 제거시킬 수 있으며, 겔의 다공성을 좌우하는 숙성단계에서 숙성 pH, 온도, 시간등의 인자에 의해 수화겔의 기공특성을 제어할 수 있다. pH 7이상에서 실리카의 용해도가 크고, 용해도의 입자크기 의존성이 크므로, 일자입자는 Ostwald-ripening에 의해 계속 성장할 수 있으며, 이때, 입자의 성장은 숙성 온도와 시간에 의존한다. 탈수, 세척공정에 의해 가용성 염인 Na2SO4를 제거하고, 건조조건을 변화시킴으로써 기공부피를 증가시키는 것이 가능하였으며, Fast drying을 사용하여 점착방지제에 적합한 기공부피를 갖는 실리카 건조겔을 제조할 수 있었다.

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메조포러스 Xerogels의 톨루엔 흡착특성

  • Son, U-Jeong;Kim, Yun-Gap;Choe, Seong-U
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.113-114
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    • 2006
  • VOCs의 제어를 위하여 흡착법이 널리 사용되는데 흡착제로서 다공성 탄소가 가장 뛰어남을 보여준다. 이를 resorcinol-formaldehyde과 $Na_2CO_3$으로 졸-겔법으로 메조포러스 xerogels을 제조하고 VOCs의 대표적인 물질인 톨루엔을 흡착시켜 흡착효율을 연구한 결과 흡착효율이 뛰어남을 알 수 있었다.

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Effect of Silica-Alumina Adsorbent on the Efficiency of Paclitaxel Purification (파클리탁셀 정제 효율에 미치는 실리카-알루미나 흡착제의 영향)

  • Oh, Hyeon-Jeong;Jung, Kyeong Youl;Kim, Jin-Hyun
    • Clean Technology
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    • v.19 no.3
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    • pp.342-346
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    • 2013
  • Several types of mesoporous silica-alumina adsorbents with varied $SiO_2/Al_2O_3$ ratios were prepared by spray pyrolysis and were used for the purification of the anticancer agent paclitaxel. When $S_{0.5}A_{0.5}$ (Silica/Alumina molar ratio = 0.5/0.5) was used, the highest purity (~27%) and yield (~63%) of paclitaxel were obtained from adsorbent treatment and hexane precipitation. Removal of impurities was confirmed by TGA analysis of the organic substances that were adsorbed to the adsorbent.

Effect of Pore Size of Mesoporous Spherical Silica for the Purification of Paclitaxel from Plant Cell Cultures (식물세포배양으로부터 Paclitaxel 정제를 위한 메조다공성 실리카의 기공크기 영향)

  • Oh, Hyeon-Jeong;Jung, Kyeong Youl;Kim, Jin-Hyun
    • KSBB Journal
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    • v.28 no.3
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    • pp.208-212
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    • 2013
  • Four types of mesoporous spherical silica adsorbents with different physical properties were prepared by spray pyrolysis and were used for the purification of the anticancer agent paclitaxel from plant cell cultures. Pore size had a greater effect on the removal of plant-derived impurities during the pre-purification of paclitaxel compared with surface area and pore volume. An appropriate pore diameter (~9.07 nm) was required to achieve the highest purity (~46.1%) and yield (~82.3%) of paclitaxel. These results were confirmed by HPLC analysis of the absorbent after treatment and Thermogravimetric analysis of the organic substances bonded to the adsorbent.