• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.7-12
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• 2014

탄소나노튜브의 수소 저장소로써의 가능성을 평가하기 위한 분자 모사를 수행하였다. 일정한 온도와 압력에서 Grand canonical Monte Carlo 방법을 적용하여 탄소나노튜브에 수소가 흡착된 평형 상태를 구현하였다. Lennard-Jones 퍼텐셜 모델로부터 탄소나노튜브와 수소 분자 간 상호 작용 에너지를 계산 한 결과에 의하면 수소 분자는 나노튜브 외부보다 내부에 많은 양이 흡착되는 반면 흡착 강도는 외부가 높은 것으로 나타났다. 여러 가지 온도와 압력에 대해 흡착율을 검토하였으며, 200 K와 200 bar의 저온 고압 조건에서 약 2.5wt%의 흡착율을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.55-63
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• 2013

SCR 탈질 폐촉매 내에는 바나듐, 텅스텐 등 고가의 희유금속이 포함되어 있어 분리 및 회수가 필요하다. 본 연구에서는 바나듐 및 텅스텐 등의 희유금속을 함유하고 있는 SCR 탈질 폐촉매에서 바나듐을 회수하기 위하여 ammonium metavanadate를 사용하여 상용 음이온교환수지인 MP600에 의한 흡탈착실험을 실시하였다. 실험결과 초기 pH의 영향에 대해 pH 2 ~ 6에서 음이온화가 활발하여 높은 흡착율을 보였으며, 반응온도가 높아짐에 따라 흡착속도가 향상되는 경향을 보였으나 최대흡착량은 온도의 영향을 받지 않았다. 탈착에 대한 pH의 영향은 pH 1.0 이하의 강산성 및 pH 13.0 이상의 강염기성에서 높은 탈착율을 보였으나 pH 3.0 ~ 11.0 에서는 탈착율이 낮거나 거의 이루어지지 않았다. 흡착평형실험에 따른 흡착등온식은 Freundlich 흡착등온식에 적합하였으며, 반응 시간에 따른 흡착반응속도는 pseudo-second-order로 잘 모사되었다. 또한 Dubinin-Radushkevich, Temkin 흡착등온식을 통하여 흡착 에너지를 평가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1146-1152
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• 2005

개시제로 potassium persulfate($K_2S_2O_8$)를 사용하여 methylcellulose(MC)에 중금속 이온과 친화력이 우수한 carboxyl(-COOH)기를 도입하기 위하여 acrylic acid(AA)를 그라프트 공중합시켜 얻어낸 반응생성물(MC-g-AA)을 중금속 이온 흡착제로 적용하였다. MC-g-AA의 그라프트율은 개시제 및 단량체의 농도가 높을수록 증가하였으며 그라프트율 19.7% 이상의 MC-g-AA는 물에 용해되지 않았다. MC-g-AA의 중금속 흡착 특성을 평가하기 위해 MC-g-AA의 기라프트율, 폐수의 pH, 흡착시간, MC-g-AA의 주입량 및 폐수내 $Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$ 이온의 농도에 따른 흡착실험을 진행하였다. 흡착실험 결과 MC-g-AA는 pH $4{\sim}6$ 범위에서 $Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$ 이온에 대한 높은 흡착량을 나타내었으며 그라프트율 및 초기 중금속 이온의 농도가 높을수록 MC-g-AA의 중금속 흡착량은 증가하였으나 MC-g-AA의 주입량이 늘어날수록 MC-g-AA 단위 무게당 흡착량은 감소하였다. MC-g-AA에 의한 중금속 흡착을 Freundlich 등온흡착 모델로 표현한 $Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$ 이온의 l/n은 각각 0.4294, 0.3453로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.66-73
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• 2006

망간단괴 제련 과정에서 니켈 이온의 회수량을 높임과 동시에 니켈 폐수를 제거하기 위한 기초 연구를 수행하기 위해 인공니켈 폐수와 실폐수에 대해 흡착제로 망간단괴를 사용하여 고정층 연속 흡착 실험을 하였다. 인공니켈폐수에 대한 고정층 흡착 칼럼의 충전층 높이, 유입수의 유량, 그리고 유입되는 니켈폐수의 농도를 변화시키면서 흡착 특성의 변화양방을 검토하였다. 흡착실험의 결과를 Bohart-Adams식에 적용하여 고정층 칼럼에서의 흡착량 및 흡착속도상수를 계산하여 비교하였다. 또한 고정 흡착층 파과곡선으로부터 유입수의 유량과 흡착질의 초기농도의 변화에 따른 각 칼럼의 흡착량의 변화를 검토하였다. 직렬 연결 칼럼들에 대해 초기 칼럼에서 최종 칼럼으로 흡착이 진행됨에 따라 흡착량은 상승하는 것으로 파악되었다. 실폐수를 고정층 칼럼에 유입하여 흡착특성을 살펴 본 결과, 충전층 높이에 따른 흡착양상의 변화가 인공폐수와 달리 뚜렷하게 관찰되지 않았는데 이는 인공폐수에 비해 실폐수 중의 $Ni^{2+}$의 농도가 현저히 높기 때문인 것으로 판단되었다. 실폐수의 흡착율에 미치는 망간단괴 입자크기의 영향에 대한 검토에서는 흡착제 입자가 작아질수록 니켈 이온의 흡착율이 다소 상승하는 것으로 파악되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권2호
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• pp.175-182
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• 1995

스티렌과 무수말레인산의 라디칼 공중합에 의해 스티렌-무수말레인산 공중합체(SMA)를 합성하고 SMA를 m-amino phenol과 치환반응하여 m-amino phenol 이 치환된 스티렌-무수말레인산 공중합체(mSMA)도 합성하였다. 합성한 SMA와 mSMA를 황산화하여 각각 황산화 SMA(SSMA) 및 황산화 mSMA(SmSMA)를 제조하였다. 공중합체의 합성은 적외분광스펙트럼의 특성피크로부터 확인할 수 있었다. 원소분석 결과 mSMA의 m-amino phenol의 치환율은 44%이었고 이것은 황산화 과정을 거치면서 35%로 감소하였다. 공중합체의 시멘트에 대한 흡착실험 결과 공중합체의 첨가량이 적을수록 흡착율이 높게 나타났고, 첨가량에 관계없이 SSMA의 흡착율이 SmSMA의 그것보다 크게 나타났다. 본 연구에서 합성한 공중합체 (SSMA, SmSMA)는 시멘트 분산제로서의 가능성이 기대되어진다.

• 분석과학
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• 제13권3호
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• pp.368-377
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• 2000

실리카고정괭생이모자반을 합성하여 중금속 흡착제로 이용하였다. 이 흡착제에 대한 중금속 Cd(II), Pb(II)이온의 최대흡착조건을 알아보고 흡착특성을 연구하였다. 그 결과 산성보다는 알카리성에서 흡착량이 더 크고 Si-고정괭생이모자반에 대한 중금속 Cd(II), Pb(II)이온의 흡착량이 더 큼을 알 수 있었다. 또한 Cd(II) 이온보다 Pb(II) 이온의 흡착량이 더 높음을 알 수 있었다. Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 회수율은 괭생이모자반에서 58.0-62.6%, 61.2-64.4%로 나타났고, Si-고정괭생이모자반에서 56.8-92.7%, 37.8-47.9%로 나타났다. Cd(II)이온은 Si-고정괭생이모자반에서의 회수율이 더 높게 나타났으나, Pb(II) 이온은 Si-고정괭생이모자반에서의 회수율이 더 낮게 나타났음을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제19권2호
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• pp.246-251
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• 2017

탄소나노튜브, 활성탄 및 층상이중수산화물 흡착제를 크롬 처리에 적용하여 흡착특성을 평가하였다. 비표면적은 활성탄이 가장 큰 $1028.1m^2{\cdot}g^{-1}$, 기공 부피는 탄소나노튜브가 가장 큰 $0.829cm^2{\cdot}g^{-1}$로 분석되었다. 탄소나노튜브와 활성탄은 99% 이상 탄소로 구성되어 있으나, 층상이중수산화물은 51.5%의 탄소, 41.8%의 산소 및 4.1%의 마그네슘 성분으로 구성되어 있었다. 크롬의 흡착 제거율은 흡착 시간이 경과함에 따라 활성탄이 약 80.2%로 가장 높았다. pH를 7로 설정한 이후 24시간 동안 흡착반응을 진행할 경우 28.4%의 크롬 제거율 나타냈고 이후에도 30.5%로 평형을 유지하여 가능한 산성 영역을 유지할 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.49-55
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• 2001

비닐계 단량체인 아크릴로니트릴과 스티렌을 E-beam 전조사법에 의해 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-(AN/St) 공중합체를 제조한 후 아미드옥심기와 슬폰기를 도입하여 이관능성 이온교환섬유를 제조하였다. 그라프트율은 단량체 내에 아크릴로니트릴의 조성이 감소할수록 증가하였으며 최대 101.1%이었고 최대 아미드옥심화율은 7.2 mmol/g이었다. 또한 섬유상 이온교환체의 초기 열분해 온도는 120 ${\circ}C$ 이었고 함수율은 공중합체 내에 아미드옥심화율이 증가할수록 감소하였고 슬폰화율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타냈다. APP-g-AN, SPP-g-St, ASPP-g-(AN/St) 이온교환체의 우라늄 흡착량은 각각 12.4, 34, 38mg/g이었으며 최적 흡착시간은 약 50시간이었다. 우라늄 흡착 실험결과, 본 실험에서 합성한 이온교환체 ASPP-g-(AN/St)는 $UO_2^{2+}$에 대하여 우수한 성능을 보였다.

• 분석과학
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• 제15권2호
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• pp.163-171
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• 2002

수산가공 폐기물로 버려지는 게 껍질로부터 chitin을 추출하여 중금속 흡착제로 이용하였으며, 이 흡착제에 대해 Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 흡착특성을 연구하였다. Chitin에 대한 Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 흡착속도는 반응시간 2분경에 최대흡착량에 도달하였으며, 중금속 흡착에 미치는 pH의 영향은 두 이온 모두 pH 7.0>10.5>3.5순임을 알 수 있었다. Chitin에 대한 흡착률은 Cd(II)이온이 21${\sim}$99%이며, Pb(II)이온이 24${\sim}$95%이다. Cd(II)이온의 회수율은 22${\sim}$53%이고, Pb(II)이온의 회수율은 22${\sim}$73%로 나타났다. 이들 중금속 이온의 흡착양상은 Freundlich 흡착등온식에 비교적 잘 적용되었다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.186-195
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• 2020

활성탄에 의한 Acid black(AB)과 Quinoline yellow(QY)의 등온흡착과 속도실험을 염료의 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 수행하여 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich 등온흡착식에 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값으로부터 활성탄이 AB와 QY를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 속도실험 데이터는 흡착공정은 유사 이차 반응속도식이 오차율 10% 이내로 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 두단계의 직선으로 구분되었다. 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 경계층 확산의 기울기보다 작아서 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 AB와 QY의 활성화 에너지는 각각 19.87 kJ mol^-1, 14.17 kJ mol^-1였고 물리흡착공정(5 ~ 40 kJ mol^-1)에 해당하였다. 활성탄에 의한 AB와 QY의 흡착반응의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K 범위에서 모두 음의 수치를 나타냈기 때문에 흡착반응이 자발적이었으며 온도가 증가할수록 자유에너지 값이 감소하였기 때문에 자발성이 더 높아졌다. pH 변화실험 결과, 활성탄에 의한 AB와 QY는 해리하여 발생한 음이온의 영향으로 pH 3에서 가장 높은 흡착제거율을 나타냈으며, 흡착메카니즘은 정전기적 인력이었다.