• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.565-573
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• 2021

활성탄에 의한 Brilliant Green(BG), Quinoline Yellow(QY) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학, 열역학적 특성치와 경쟁흡착을 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. BG와 QY는 가지고 있는 atomic nitrogen 이온(N⁺)의 영향으로 pH 11에서 92.4%의 최고 흡착율을 나타내었고, QY는 sulfite 이온(SO₃^-)의 영향으로 pH3에서 90.9%의 최고 흡착률을 나타냈다. 등온흡착 데이터로부터, BG의 경우는 Freundlich 등온식에 잘 맞아서 다분자층 흡착이었고, QY는 Langmuir 등온식이 가장 높은 일치도를 나타내어 주로 단분자층흡착이었다. Freundlich 식과 Langmuir 식의 분리계수는 활성탄에 의해 이들 염료를 효과적으로 처리할 수 있는 공정임을 나타냈다. Temkin 등온식에 의해 평가된 흡착 에너지는 활성탄에 의한 BG와 QY의 흡착이 물리 흡착임을 확인시켰다. 동력학적 실험결과는 유사 이차 반응속도식이 유사일차 반응속도식보다 일치도가 높았고 평형흡착량에 대한 오차도 더 작았다. 입자내 확산식을 이용하여 도시한 그래프는 2단계의 직선으로 나타났는데 기울기가 낮은 입자내 확산이 율속단계임을 확인하였다. 흡착공정의 활성화 에너지와 엔탈피 변화는 흡착과정이 비교적 수월하게 일어나며 흡열반응임을 나타냈다. 엔트로피 변화는 활성탄에 대한 BG와 QY 염료의 흡착이 진행됨에 따라 흡착시스템의 무질서도가 증가함을 나타냈고, Gibbs 자유 에너지 변화로 부터 흡착반응이 온도가 높아질수록 자발성이 더 커진다는 것을 알았다. 혼합용액의 경쟁흡착 결과는 상대적으로 흡착률이 높은 QY가 BG에 의해 큰 방해를 받아 흡착률이 크게 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.365-369
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• 1998

다분자흡착층에서의 흡착이론을 고려한다. 사용된 다분자흡착층 모형이 매우 간단한 것임에도 불구하고, 이로부터 유도된 흡착등온식은 실리카겔 기판상의 $Br_2$ 기체의 흡착과 같은 비포화흡착현상을 정성적으로 잘 설명하고 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.1365-1371
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• 2013

표면상에서의 흡착현상 중, 특정한 압력에서 흡착량이 불연속적으로 급격하게 증가하는 2상 공존현상을 이론적으로 설명하기 위하여 2차원 클러스트 응집모형을 도입하였다. 이 2차원 클러스트 응집모형에 기초적인 통계열역학과 미정계수법을 적용하여 흡착등온식을 유도하였으며, 유도된 흡착등온식은 표면흡착에서의 2상 공존현상이 흡착입자들 간의 강한 인력에 의한 것임을 정성적으로 잘 보여주었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.11-18
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• 1991

휘발성 유기물질(VOC)은 많은 경로를 통해 발생되는데, 독성이 있을뿐 아니라 발암물질을 포함하고 있으므로, 이들 물질 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 휘발성 유기물질 처리를 위해 활성탄을 사용할 경우 처리와 설계를 위해 흡착능력의 연구가 반드시 필요하다. 그러므로, 본 연구에서는 사용할 화합물에 대한 가스 상태의 등온흡착선을 물리적 특성과 액화상태의 등온흡착선으로 부터 예측하였다. 이를 위해 이용된 방법이 quantitative structure-activity relationships(QSAR) 방법이다. 가스 상태의 등온흡착선을 분자연결제수($^2{\chi}$)와 헨리의 계수, 또는 용해도와 가스 상태의 평형농도에 의해서 예측 할 수 있었다. 연구결과, Freundlich 모델을 근거로한 가스 상태의 등온흡착선은 ${\log}\;a_g=0.238\;^2{\chi}+0.573\;{\log}\;H_a+4.330(r^2=0.94)$ 이었다. 결과적으로, 저흡착능력 범위에서 Freundlich 이론을 근거로한 이 방법은 시간소비적 실험을 통하지 않고도 가스 상태의 등온흡착선을 예측할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권3호
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• pp.218-225
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• 1996

수증기 흡착등온식이 5개의 한국토양 표토에서 측정되었다. 이 실험을 통하여 BET와 아라노비치 흡착식의 적용이 가능하였다. BET 등온시은 상대적 수증기압의 범위가 0.03~0.33이었고 아라노비치식에서는 0.03~0.6범위이었다. 계산된 표면적은 BET보다 아라노비치식에서 높았고 흡착에너지는 반대로 나타났다. 토양에서 수증기의 흡착을 해석하는데는 아라노비치 방법이 유용하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.389-397
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• 2017

시멘트내 $C_3A$상과 $C_4AF$상은 염소이온과 반응하여 프리델염을 생성한다. 프리델염은 구조체에서 염소를 포함하기 때문에 염소이온의 흡착에 매우 중요하다. 외부에서 염소이온이 침투하면, 칼슘 알루미네이트 수화물은 염소이온을 고정하므로, $C_3A$상과 $C_4AF$상 및 AFm상의 염소 흡착 거동을 고찰하는 것은 고정화 현상을 이해하는데 매우 중요하다. 한편, 흡착 등온은 시멘트와 프리델염의 상호관계에서 정량적인 지식을 제공할 뿐만 아니라 그 상호관계의 특성을 이해하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 $C_3A$상, $C_4AF$상 및 AFm상의 염소이온 흡착 거동을 고찰하는데 있다. $C_3A$상과 $C_4AF$상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 다소 낮았으며 Langmuir 흡착등온식으로 표현할 수 있었다. AFm상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 매우 낮았으며, Freundlich 흡착등온식으로 표현하였다. 또한 흡착등온 모델에서 온도의 영향 매개변수를 실험범주내에서 온도의 함수로 제안하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.81-88
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• 1996

토양과 토양용액의 경계면에서 토양내 흡착부위에 대해 경쟁적 이온이 존재할 때 카드늄의 흡착 현상을 연구하기 위하여, 토양의 Bt층으로부터 토양시료를 채취하여 토양의 물리화학적 특성을 분석하였다. 한편 Ethy-lone glycol monoethyl ether(EGME)와 질소가스를 가지고 각각의 토양의 특정표면적을 조사하였다. 토양층 내에서 토양입자와 반응성을 지닌 물질의 동태를 연구하는 일반적 지침으로, 물리화학적 특성이 완전히 다른 토양을 가지고 일반적인 등온흡착곡선을 취하였다. 단일 등온흡착곡선에서 보여 주었던 것처럼 물질간의 경쟁적흡착을 포함한 여러가지의 물리 화학적 요인들이 흡착에 영향을 미칠 것으로 추정된다. 한편 각각의 토양입자에 의한 카드늄 흡착의 정도는 사용된 토양과 용액의 회석 비율뿐만 아니라 각각의 토양의 표면적에 의존한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 서로 다른 토양에서의 카드늄이 마그네시움과의 경쟁적 흡착에서도 적용되는 것을 알 수 있었다. 이러한 등온흡착곡선은 유해한 무기성분의 흡착과 동태 해석 뿐만 아니라 표준 배취흡착과정을 연구개발하는데 복합 요인으로 작용한다는 것을 증명하기 위한 예로서 사용할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.458-465
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• 2020

활성탄에 의한 acid fuchsin (AF) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학적 특성치를 흡착제의 양, pH, 초기 농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. 활성탄을 사용한 AF의 흡착에 대한 pH의 영향은 산성(pH 8)에서 흡착백분율이 높은 욕조 현상을 나타냈다. 등온흡착 데이터는 Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 맞춰 보았다. Freundlich 식이 가장 높은 일치도를 나타냈으며, 흡착메카니즘이 다분자층 흡착임을 알았다. 흡착용량은 온도증가와 함께 증가하였다. Freundlich의 분리계수는 이 흡착공정이 적합한 처리공정임을 나타냈다. Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 의해 평가된 흡착 에너지는 활성탄에 의한 AF의 흡착이 물리 흡착임을 확인시켰다. 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞았다. 입자내 확산 모델에 의해 흡착점에서의 표면 확산이 율속단계로 평가되었다. 흡착공정의 활성화 에너지와 엔탈피 변화는 각각 21.19 kJ/mol, 23.05 kJ/mol 이었다. Gibbs 자유 에너지 변화는 흡착반응이 온도가 높아질수록 자발성이 더 진다는 것을 알려주었다. 양의 엔트로피는 이공정이 비가역적이라는 것을 나타냈다. 등량 흡착열은 본질덕으로 물리흡착임을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.127-134
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• 2020

상용흡착제 실로퓨트에 의한 Taxus chinensis 유래 주요 타르 성분인 아세나프텐의 흡착 특성을 조사하였다. 초기 아세나프텐 농도, 흡착 온도 및 시간에 따른 흡착 데이터를 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 적용한 결과, Langmuir 등온흡착식이 가장 적합하였다. 동역학적 흡착 데이터는 유사 이차 속도식에 가장 잘 따름을 알 수 있었다. 열역학적 파라미터로부터 흡착 공정이 적합하며 비자발적 발열이었다. 등량흡착열은 흡착량에 의존하지 않아 실로퓨트의 표면에너지가 균일함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권1호
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• pp.37-43
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• 1999

본 연구는 망간단괴와 그로부터 유가금속을 침출한 잔사를 카드뮴 폐수의 흡착제로 이용하는 기초실험으로 초기 카드뮴 농도에 따른 흡착성을 살펴보았다. 또한 이를 Freundlich, Langmuir, Temkin 등온흡착식에 적용하여 각 흡착계를 설명하였다. 카드뮴 이온의 초기농도가 증가함에 따라 흡착량은 증가하였으나 흡착성은 점차로 감소하는 경향을 보였다. 이를 Freundlich, Langmuir 식에 적용한 결과, 선형성을 나타내었다. 그리고 Freundlich 식에서 흡착제의 흡착능력을 평가하는 k값은 망간단괴가 11.72로 제일 컸다. 망간단괴의 경우는 Langmuirtlr의 단분자층을 형성하여 흡착되는 흡착질의 최대흡착량인 $X_m$값또한 0.16으로 침출잔사, 잔사-생단괴 혼합, 활성탄에 비해 큼을 알 수 있었다.