Sorption kinetics of hydrophobic organic compounds (chlorobenzene and phenanthrene) in natural wetland soils was investigated using laboratory batch adsorbers. One -site mass transfer model (OSMTM) and two compartment first-order kinetic model (TCFOKM) were used to analyze sorption kinetics. Analysis of OSMTM reveals that apparent sorption equilibria were obtained within 10 to 75 hours for chlorobenzene and 2 hours for phenanthrene, respectively. For chlorobenzene, the sorption equilibrium time for surface soil was longer than that of deeper soil presumably due to physico-chemical differences between the soils. For phenanthrene, however, no difference in sorption equilibrium time was observed between the soils. As expected from the number of model parameters involved, the three-parameter TCFOKM was better than the two-parameter OSMTM in describing sorption kinetics, The fraction of fast sorption ($f_1$) and the first-order sorption rate constants for fast ($k_1$)and slow ($k_2$) compartments were determined by fitting experimental data to the TCFOKM. The results of TCFOKM analysis indicate that the sorption rate constant in the fast compartment($k_1$) was much greater than that of slow fraction($k_2$) . The fraction of the fast sorption ($f_1$) and the sorption rate constant in the fast compartment($k_1$) were increasing in the order of increasing $k_{ow}$, phenanthrene > chlorobenzene. The first-order sorption rate constants in the fast ($k_1$) and slow ($k_2$) compartments were found to vary from $10^{-0.1}\;to\;-10^{1.0}$ and from $10^{-4}\;to-10^{-2}$, respectively.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.22
no.3
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pp.547-556
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2000
A study have been conducted for the adsorption and desorption characteristics of Cu ion using manganese nodule as adsorbent. For 100 ppm Cu ion solution, the adsorbed amount of Cu ion was more than 90 % at equilibrium state. Adsorption was equilibrated in 42 hours the adsorption reaction was shown to be first order reaction. For the desorption reaction of Cu ion in the region of solution pH 3.5~9.5, the desorption was completed in the acidic region, but it has been decreased as the pH was raised. Also, the desorption rate was higher in the acidic region compared with alkaline region. The desorbed amount was decreased as the reaction temperature increased, therefore, the desorption reaction was thought to be exothermic. Also, several thermodynamic properties were calculated based on experimental results and compared with theoretically driven values. To see the effect of complexing agent on the desorption of Cu ion, EDTA was introduced and the des orbed amount increased in the presence of EDTA.
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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2008.11a
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pp.495-498
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2008
여러 가지 흡착제를 사용한 회분식 흡착성능 측정 실험에서 흡착성능은 음이온교환수지 > 입상활성탄 > Biomass > 분말활성탄 > 제올라이트 순으로 나타났으며, 모든 흡착제는 30분 안에 흡착평형 상태에 도달 하였다. 음이온교환수지를 이용한 회분식 흡착실험에서 최대흡착량은 pH 10에서 0.0483 mmol/g로 가장 높았고, 대체적으로 pH가 높은 범위에서 흡착이 잘 되는 것으로 밝혀졌다. 이것은 산화물 상태의 셀레늄이 pH 6 이하의 영역에서는 HSeO$_3^{-}$가 존재하며, PH 6$\sim$10 영역에서는 HSeO$_3^{-}$와 SeO$_3^{-2}$가 공존하며, pH 10 이상에서는 SeO$_3^{-2}$만 존재함을 알 수 있는데, 실험에서도 유사한 결과가 나온 것으로 사료된다. 입상활성탄을 이용한 흡착실험에서 최대흡착량은 pH 4.5에서 0.0574 mmol/g으로 가장 높았다. pH 4.5$\sim$6.5 범위에서는 대체적으로 비슷한 성능을 나타내었다. 입상활성탄의 표면전위 특성상 음이온으로 존재하는 셀레늄과 정전기적 반발력으로 인해 흡착이 거의 일어나지 않는 것으로 보이지만, 음이온 상태로 존재하는 셀레늄 이외의 금속간 화합물이나 물리적인 결합상태의 미세입자들이 흡착된 것으로 보인다.
The mdy is to investigate the capanty and charactoristics of ammonia removal from waste water by artificial zeolite pellet which was synlhesized physicochemically using fly ash. A multi-stage adsorption method was adapted anrl the zeolile pellct as well as two types of natural zeolites are used for adsorption tests of ammonia io order to compare he adsorption capabilities with one anothcr. The expzrimmts was conducted into thrze stages, lhat is early, mddle and last according la the adsorbing stage and lhe number of column used. When camparing the removal efiicicncy in the final stage namral rcolites ratcd 64.5% and 78 5%, while zeohtc pdct rated 80.596, which showed larger amount of ammonia was adsorbed continuously than in other samples. Thc amount of adsorbed ammonia increased rs thc concenlraiion of ammonia increased and tl~e va~iation depending on the pH range showcd that larger amaunt of ammonia tended to be adsorbed m the neutral or akali pH range than in the acid pH range.
Park, Hyeon-Ju;Jeong, Jin-Hwa;Song, Myeong-Gi;Na, Chun-Gi
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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2008.11a
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pp.423-427
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2008
지하수 중에 함유된 불소이온을 제거하기 위한 흡착제로 상용의 음이온교환수지(PA), 란탄산화물(La) 및 수산화아파타이트(HAp)를 선정하고 각각의 흡착특성을 회분식 실험을 통해 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) PA, La 및 HAp의 불소흡착은 Fruendlich isodtherm model 및 Pseudo-second-order kinetics model과 일치하는 거동을 보였다. 2) D-R model로부터 구한 흡착에너지는 9.66$\sim$12.90 kJ/mol로 이온교환메커니즘을 나타내는 흡착에너지 6$\sim$16 kJ/mol의 범위에 속하였다. 3) Van't Hoff 식에 이용하여 구한 ${\Delta}H^{\circ}$ 및 ${\Delta}G^{\circ}$값은 각각 3.40$\sim$89.28 kJ/mol과 -12.26$\sim$-13.76 kJ/mol의 범위를 보여 모두 흡착과정이 발열반응이며 자발적으로 일어나는 조건임을 알 수 있었다. 4) PA는 pH 6$\sim$8인 중성영역에서 가장 높은 불소 제거율을 보였으며, La과 HAp는 산성영역으로 갈수록 불소 제거율이 증가하는 특성을 나타내었다. 5) 불소에 대한 흡착선택성은 La$\geq$HAp>PA 순으로 높았으며, La의 경우 불소를 제외한 모든 음이온에 대한 흡착능이 없을 정도로 불소에 대한 흡착 특이성을 보였다.
Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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2002.11a
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pp.50-50
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2002
물리흡착은 기체와 표면간의 상호작용이 반데르발스 힘에 의한 흡착현상으로 평형상태에서 물리적인 조건 변화만으로 흡착과 탈착이 가능하다. 이러한 흡착측정 데이터는 흡착 시스템에 대한 다양한 정보를 제공해주게 된다. 기체와 표면간의 상호작용 포텐셜, 흡착된 물질의 물리적 상태, 흡착막의 두께, 흡착구조, 흡착량 등이 결정될 수 있다. 이러한 정보는 흡착 및 탈착 등온곡선의 분석을 통하여 사용된 흡착제의 비표면적 및 기공의 기하학적 구조에 대한 것도 유추할 수 있게 한다. 본 실험실에서는 흡착량을 직접 측정하는 체적식 흡착측정 방법, 흡착량을 간접적으로 측정하는 광 및 관련 흡착시스템 및 수정진동자를 이용한 박막에서의 흡착측정 방법들을 소개하며 기공표준화에 적용하고자 한다.
Meniscus, adsorbed layer thickness, capillary pressure and disjoining pressure was deduced in extended meniscus region in cement paste pore by hydrostatic equilibrium. From the results, the relationship between pore size and adsorbed layer thickness could be derived and adsorbed layer thickness represents $0.299{\sim}2.700nm$ according to pore size $1nm{\sim}1{\mu}m$. Especially, disjoining pressure rapidly Increased in less than 10 nm pore size according to adsorbed layer thickness. Therefore, it is interpreted that autogenous shrinkage of cement paste is highly increases in formation of less than 10 nm pore size. Predictions of autogenous shrinkage in cement paste considering driving force for autogenous shrinkage with capillary pressure and disjoining pressure was low in comparison with experiment values between $1{\sim}4$ days and high in later period. These tendency could be thought that pore damage by mercury injection in early age makes shrinkage driving force underestimate and assumption for unsaturated independent pore makes overestimate. These interactions might be needed corrections considering on hydration or pore replacement model.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.8
no.2
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pp.107-113
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2010
In this study, the adsorption reactions in the binary component system such as kaolinite-humic acid, kaolinite-americium and humic acid-americium were investigated. After performing the basic physico-chemical properties of the kaolinite, the adsorption reactions of the humic acid on the kaolinite were carried out with varying concentration of humic acid and ion strength, and pH. With increasing HA concentration and pH, the sorption of HA onto KA decreased, while the sorption of HA onto KA increased with increasing ionic stre ngth. Also, with varying pH, the adsorption reactions of the americium-kaolinite and americium-humic acid were studied. In the acid and neutral region, Am easily adsorbed on the HA, while the sorption of Am on the HA in the alkali region decreased because of electrostatic repulsion. The results from these studies make it possible to understand the characteristics of adsorption behaviour of the americium by the humic acid in the water environment.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2011.02a
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pp.342-342
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2011
방사광을 이용한 흡수스펙트럼으로부터 그래핀 표면 위 TCPP(Tetra(4-carboxyphenyl)porphine) 유기 분자의 흡착구조에 대하여 연구하였다. 순수한 그래핀 표면의 비활성도는 소자응용 분야에 있어 그 영역을 제한할 수 있는 하나의 걸림돌이 되고 있다. 이를 극복하기 위해 유기분자막의 초기 흡착을 이용한 다양한 방법이 시도되어왔다. 그 중 TCPP 분자막을 이용한 그래핀 표면의 기능성 및 그 우수성을 이미 보고한 바 있다. 그러나 그 분자의 흡착구조에 대해 밝혀진 바 없다. 그래핀 표면과 분자간의 흡착 메커니즘 및 분자 상호간의 역학관계는 그 흡착구조의 규명으로부터 얻어질 수 있는데, 본 연구에서는 C 1s K-edge에 대한 NEXAFS 스펙트럼을 이용하여 TCPP 분자가 그래핀과 평행한 방향으로 흡착됨을 알 수 있었다. 이는 또한 분자흡착량의 증가에 따른 AFM 이미지와 일관됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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