• 자연과학논문집
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• 제13권1호
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• pp.35-50
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• 2003

점토광물은 첨단소재용 원료로서 석유, 펄프, 비료, 점결제와 페인트 등 사용분야가 다양한 광물이며, 이러한 천연 점토광물을 비교적 간단하게 처리하여 체내에 농축되면 독성과 피해를 일으키는 염료 폐수의 흡착처리 및 흡착 메커니즘에 대해서 조사하였다. 그 결과 유기염료를 흡착처리하기 위한 입상 점토광물제조의 최적조선은 굽기온도 $700^{\circ}C$이며, 점결제인 polyvinyl alcohol 의 량은 25% 이었다. 제조된 입상 점토광물의 pH는 중성이었고 산성 메디움에서의 안정한 pH의 범위는 3~9 사이였고, 비표면적은 $83m^2/g$ 이였다. 제조된 입상점토광물에 대한 유기염료의 흡착량은 산성 메디움에서 좋은 흡착결과를 보였고, 이때 흡착엔탈피는 -3.36~ -0.84 kcal/mol 로 전형적인 물리흡착임을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.200.1-200.1
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• 2014

$TiO_2$에 니켈과 질소가 도입된 촉매를 합성하여 광촉매 활성을 연구하였다. degussa는 methylene blue 분자에 대하여 흡착능력을 거의 나타내지 않았으나, 니켈과 질소의 양이 최적화된 촉매에서는 최대 흡착량이 13.01 mg/g에 달하였다. Zeta potential 측정 결과 최대 -25.46 mV의 음전하를 나타내었으며, 각각의 촉매흡착성은 이와 비례하는 것으로 나타났다. 특히 니켈이 도입된 $TiO_2$는 흡착능력뿐만 아니라 가시광선을 이용한 MB분해 실험에서 우수한 광촉매 특성을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제13권3호
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• pp.215-221
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• 2007

생물흡착은 염색폐수로부터 염료를 제거하기 위한 기술로서 현재 사용되고 있는 기술을 대체할 수 있는 유망한 처리 방법이다. 본 연구에서는 생물흡착제로써 저가이면서 풍부한 소재중의 하나인 하수 슬러지를 이용하였다. 본 연구의 목적은 바이오매스의 변형을 통하여 흡착능력을 향상시키는데 있다. FT-IR 분석과 적정실험을 통하여 흡착에 관여하는 작용기는 카르복실 그룹, 인산 그룹, 아민 그룹으로 판명하였으며 그 중에서 반응성 염료(Reactive Red 4, RR 4)를 흡착할 수 있는 작용기는 아민 그룹임을 알 수 있었다. 또한 음이온성 염료인 RR 4의 흡착을 저해하는 것으로 생각되는 카르복실 그룹을 제거함으로써 흡착성능을 향상시킬 수 있었다. 그 결과, 카르복실 그룹이 제거된 바이오매스의 최대 흡착량이 변형 전에 비해 pH 2에서는 130%, pH 4에서는 210% 증가하였다. 그러므로 화학적으로 변형시킨 하수 슬러지는 산업폐수내 염료제거에 효과적이면서 값싼 생물흡착제로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제17권2호
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• pp.97-102
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• 2011

입상활성탄에 의한 아마란스 염료의 흡착특성을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 아마란스 염료의 흡착동력학적 연구는 298, 308, 318 K에서 초기농도 100, 200, 300 mg/L의 수용액을 가지고 수행하였다. 입상활성탄에 의한 아마란스 염료의 흡착 평형관계는 298K에서 Langmuir 등온식이 잘 적용되었다. 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식을 사용하여 동력학 실험값을 평가한 결과, 유사이차반응속도식이 더 잘 맞았으며, 속도상수($k_2$) 값은 아마란스 초기농도 100, 200, 300 mg/L 에 대해 각각 0.1076, 0.0531 및 0.0309 g/$mg{\cdot}h$로 조사되었다. 활성화에너지, 표준엔탈피, 표준엔트로피 및 표준자유에너지를 평가하였다. 조사된 표준자유에너지값은 초기농도 200 mg/L 에서 -5.08 ~ -8.10 kJ/mol로 자발적인 공정임을 알 수 있었다. 엔탈피변화량이 양의 값인 38.89 kJ/mol을 나타내어 활성탄에 대한 아마란스 염료의 흡착이 흡열반응으로 일어난다는 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.270-277
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• 2018

반응 표면법(RSM)과 Box-Behnken 설계(BBD) 통계 방법을 사용하여 폐감귤박으로 만든 활성탄(WCAC)에 의한 염료 Eosin Y의 흡착을 검토하였다. 실험은 Eosin Y의 농도(Conc. : 30~50 mg/L), 용액 온도(Temp. : 293~313 K) 및 흡착제 투여량(Dose : 0.05~0.150 g/L)의 3가지 입력 변수를 가진 BBD에 따라 수행하였다. 염료 Eosin Y 제거에 대해 얻어진 2차 다항식 모델의 회귀분석 결정계수($R^2$) 값이 0.9851이고 적합성 결여(Lack of fit)의 p 값은 0.342로 실험 데이터는 2차 다항식 모델에 잘 부합하였다. 염료 농도 50 mg/L, 온도 333 K 및 흡착제 투여량 0.1056 g에서 최적 염료 흡착량 59.3 mg/g이 얻어졌다. WCAC에 의한 Eosin Y의 흡착공정은 유사 2차 속도식에 의해 잘 기술되었으며, 등온 실험결과는 Langmuir 모델식을 따랐다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.300-309
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• 2010

대상 수용액으로부터 상업용 염료인 메틸렌 블루(MB)와 말라카이트 그린 옥살레이트(MG)의 제거를 위한 소듐-교환된 점토 입자의 흡착능을 다양한 실험조건에서 조사하였다. 용액의 pH, 교반 시간, 흡착물 농도, 흡착제 투여량 등의 효과를 조사하였다. pH 7, 298 K 조건에서 0.03 그람 점토를 사용한 경우 수용액으로부터 최대 > 90%의 염료가 제거되었다. 흡착과정은 빨랐으며 5분 내에 평형에 도달하였다. 사용된 염료들의 흡착반응에 대해 반응속도론 실험에서 유사 2차반응이 관찰되었고 실험 데이터와 잘 일치하였다. 흡착평형은 높은 회귀계수 $R^2$ > 0.98로 Langmuir 와 Dubini-Radushkevich (D-R) 등온에 따랐다. 이 D-R 모델로부터 평균자유에너지 $E_a$ 는 MB와 MG 염료에 대해 각기 3.779와 2.564가 이었으며, 이것은 물리적 흡착과 정에 해당된다.

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.450-455
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• 2012

수용액으로부터 유독한 플루오레세인 염료 성분을 제거하는데 있어서 활성탄의 활용가능성을 살펴보았다. 회분식 실험을 통해 입상 활성탄에 대한 플루오레세인 염료의 흡착특성을 초기농도, 접촉시간 및 흡착온도를 변수로 하여 조사하였다. 실험결과는 활성탄이 수용액으로부터 플루오레세인 염료를 고효율로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 흡착 평형관계는 298~318 K의 온도범위에서 Freundlich 등온식이 잘 적용되었다. 흡착동력학적 연구로 부터 플루오레세인 염료의 흡착공정은 유사이차속도식에 잘 맞았으며 유사이차속도상수($k_2$)는 플루오레세인 염료 초기농도가 높을수록 감소하였다. 흡착자유에너지변화${\Delta}G^0$), 엔탈피변화${\Delta}H^0$), 엔트로피변화${\Delta}S^0$)를 계산하여 본 결과, 표준자유에너지 변화량이 -17.11~-20.50 kJ/mol로 자발적인 공정임을 알았다. 엔탈피변화량은 33.2 kJ/mol로 양의 값을 나타내어 활성탄에 대한 플루오레세인 염료의 흡착이 흡열반응임을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.164-170
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• 2015

본 연구에서는 polysulfone과 Escherichia coli biomass의 현탁액을 방사하여 입상화한 PS-E. coli biomass composite fiber (PSBF)와 PSBF에 존재하는 아민기를 메틸화시킨 amine-methylated PSBF (AM-PSBF)를 제조하였다. PSBF와 AM-PSBF에 의한 염기성 염료 Basic Blue 3 (BB3)의 흡착특성을 비교함으로써 아민기의 메틸화가 BB3의 흡착에 미치는 영향을 확인하였다. pH edge 실험에서는 두 흡착제 모두 pH가 증가할수록 BB3 흡착량이 증가하는 경향을 보였고, 동일 pH에서 AM-PSBF가 PSBF보다 높은 흡착량을 나타내었다. PSBF와 AM-PSBF 모두 흡착평형은 5시간 이내에 도달하였으며, 흡착속도론 실험 데이터는 유사 1차 속도 모델식으로 잘 묘사되었다. 그리고 Langmuir 모델에 따르면, pH 8에서 AM-PSBF의 최대흡착량은 28.9 mg/g로 PSBF의 최대흡착량인 20.7 mg/g보다 약 1.4배 증가하였다. 이 결과로부터 PSBF에서 아민기의 메틸화는 염기성 염료의 흡착을 향상시키는 효과가 있음을 알 수 있다. 또한, 탈착실험 결과는 AM-PSBF가 반복적으로 재사용 될 수 있음을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.771-777
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• 2017

Carbon nano tubes (CNTs)를 흡착제로 사용하여 회분식 실험을 통해 염료 Eosin Y의 흡착특성을 조사하였다. 본 연구에 사용된 CNTs는 비표면적이 $106.9m^2/g$, 기공부피는 $1.806cm^3/g$, 기공직경은 $163.2{\AA}$이었다. CNTs를 이용한 Eosin Y의 흡착실험은 흡착시간, 초기 pH (2~10), 염료 농도(100, 150 및 200 mg/L), 흡착제의 양(0.05~1.0 g)과 온도(293, 313 및 333 K)를 변수로 사용하여 수행하였다. 흡착은 pH와 온도가 낮을수록 잘 이루어졌으며, Langmuir 모델식에 잘 적용되었다. 또한 흡착반응은 유사 2차 속도식에 잘 적용되었으며, 온도가 증가함에 따라 흡착량이 감소하였다. 입자 내 확산 모델 결과는 흡착 과정에서 막확산과 입자확산이 동시에 일어나는 것을 시사해 주었다. 열역학적 해석에 의하면 CNTs에 의한 염료 Eosin Y의 흡착은 자발적이고 흡열특성을 보였다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.593-598
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• 2005

Layer-by-layer(LbL) 자기 조립법에 의한 poly(ethylene-alt-maleic anhydride)(PEMAh)/poly(4-vinyl pyridine)(P4VP) 다층막의 염료 흡착 거동 및 pH 변화에 의한 염료 방출 거동을 Rodamine 6G(R6G)를 지시제로 사용하여 조사하였다. UV-vis 분광 분석을 이용하여 (PEMAh/P4VP)n 다층막의 두께 및 R6G의 흡착 및 방출 거동을 조사하였다. 다층막에 흡착되는 R6G의 흡착량은 필름의 두께 증가에 따라 선형적으로 증가하였다. (PEMAhAh/P4VP)n 다층막의 투과성은 pH 조건에 민감한 거동을 보였으며, 방출액의 pH가 감소할수록 R6G 방출 속도와 방출량은 증가하였다. PEMAh/poly(ethyleneimine)(PEI) capping layer를 (PEMAh/P4VP)n 다층막에 추가로 적층함으로써 흡착된 R6G의 방출 속도를 조절할 수 있었다.