• 제목/요약/키워드: Absorption/Adsorption

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금속이온 흡착 및 분리를 위한 킬레이트 시약-침윤수지에 관한 연구 (제1보). 8-Hydroxyquinoline-침윤수지 (Studies on the Chelating Agent-Impregnated Resins for the Adsorption and Separation of Metal Ions (Ⅰ). 8-Hydroxyquinoline-Impregnated Resins)

  • 이대운;이택혁;박광하
    • 대한화학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.353-360
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    • 1983
  • 8-hydroxyquinoline의 Amberlite XAD-7 수지에 대한 최적 흡착조건의 매질용액은 pH 6.0~9.0의 30% MeOH 수용액이다. 이 매질 용액에서 XAD-4 및 XAD-7 수지에 대한 8HQ의 침윤량은 각각 3.81${\times}$10-2mmol 8HQ/g, XAD-4 resin와 2.60${\times}$10-2mmol 8HQ/g, XAD-7 resin이었다. 8HQ-XAD-4 및 8HQ-XAD-7 침윤수지는 pH 6.0-10.0 영역에서 안정하였으며, 특히 8HQ-XAD-4 수지의 경우에는 흡착된 금속이온의 회수에 사용되는 용리액인 HCl의 농도가 증가할 수록 안정도가 증가하였다. 8HQ-XAD 침윤수지에 대한 Cu(II), Cd(II), Ni(II), 및 Fe(III) 금속이온의 흡착은 pH 6.0~10.0 영역에서 최대 흡착을 보였으며, 금속이온의 흡착몰비(금속이온 : 8HQ)는 Cu(II), Cd(II), Ni(II)의 경우에는 1:2이었으며, Fe(III)의 경우는 1:3으로 나타났다. 8HQ-XAD 침윤수지에 흡착된 금속이온은 5M HCl로 용리하였을 때 정량적으로 회수되었으며, 8HQ-XAD-4 침윤수지는 5M HCl을 용리액을 사용하였을 때 침윤양의 감소없이 5회 이상 재사용이 가능하였다.

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음이온교환수지를 이용한 CO2 흡수 공정시 발생하는 열안정성염 처리 특성 (Characteristics of Heat Stable Salts Treatment Using Anion Exchange Resins in CO2 Absorption Process)

  • 박경빈;조준형;전수빈;임유영;오광중
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.22-32
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    • 2015
  • 본 연구에서는 CO2를 흡수하는 아민용액에서 성능 저하의 원인이 되는 HSS를 제거하기 위해 음이온교환수지를 이용한 HSS의 처리특성을 제시하고자 한다. 최적 HSS 제거효율은 수지 SAR10을 0.05 g/mL 사용할 때 316 K, pH 12에서 96.1%로 나타났다. 또한 최적 수지 재생효율은 NaOH 농도 3 M, 316 K에서 78.8%로 나타났다. HSS의 흡착은 Freundlich 모델에 가장 잘 부합하였으며 흡착 동력 크기를 보았을 때 수지를 이용한 HSS의 제거가 용이한 것으로 나타났다. 흡착 선택계수의 경우 전자가, 원자가가 클수록 높게 나타났고 탈착 선택계수는 이와 반대의 경향을 나타냈다. 연속식 HSS 처리시 오염시료 13.3 BV를 최적으로 처리할 수 있었으며, 5.2 BV가 최적 NaOH 소모량으로 나타났다.

지하수 불소제거를 위한 고흡착 골탄의 현지 제조기술 이전과 정수장치의 지속 가능한 비즈니스 모델 개발 (Sustainable Business Model of Water Purification Equipment and Local Manufacturing Technology Transfer of High Adsorption Bone Char to Remove Fluoride from Groundwater)

  • 맹민수;이혜인;변정섭;박효진;신귀암
    • 적정기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.41-50
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    • 2021
  • 탄자니아 아루샤에 위치한 Gongali model Co. Ltd는 지하수 불소제거를 위해서 현지에서 생산한 골탄을 이용하여 Nanofilter water station을 운영하고 있다. 현지에서 생산된 골탄은 탁도와 유기물 농도가 높아서 색도가 유발되는 문제가 있다. 또한, 불소 흡착 효율이 낮아서 골탄의 짧은 교체 주기로 인해 유지관리 비용이 증가하는 비용적 어려움도 있다. 이를 보완하기 위해서 고흡착 골탄을 보급하기 위한 목적으로 현지형 가마를 국내에서 제작하여 현지에 보급하는 사업을 추진하였다. 현지에서 고흡착 골탄을 생산함으로써 Nanofilter water station의 운영 효율이 증가하였으며 지역 주민들에게 안정적으로 지속해서 식수를 제공할 수 있었다. 또한, Gongali model Co. Ltd에게 지속 가능한 비즈니스 모델을 제시함으로써 고흡착 골탄의 지속성과 Nanofilter water station의 확산 계획을 제시하였다. 결과적으로 본 사업을 통해서 지속적으로 저소득층과 소외계층에게 저렴한 식수를 공급할 수 있는 방안을 마련할 수 있었다.

CO2 포집용 아민 흡수제에서 탄산무수화 효소가 CO2 흡수에 미치는 영향 (Effect of Carbonic Anhydrase on CO2 Absorption in Amine Solutions for CO2 Capture)

  • 이인영;곽노상
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.607-612
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    • 2017
  • 연소후 아민 $CO_2$ 포집공정에서 탄산수화 효소의 첨가에 따른 다양한 아민 흡수제의 $CO_2$ 흡수에 미치는 영향과 반응열을 평가하였다. 30 wt%의 MEA, AMP, DMEA, MDEA 수용액에 소의 적혈구에서 추출한 탄산무수화 효소 250 mg/L 첨가한 후 흡수속도를 분석한 결과, 모든 흡수제에서 $CO_2$ 흡수속도가 증가하였다. 특히, 1차아민인 MEA와 입체장애아민인 AMP보다는 3차아민인 DMEA와 MDEA에서 속도증진 효과가 컸다. 반응열량계를 이용하여 탄산무수화 효소 첨가후 흡수제(MEA, DMEA, MDEA)와 $CO_2$ 사이의 화학 반응 시 발생하는 반응열을 측정한 결과 효소 촉매의 첨가로 모든 흡수제의 반응열량이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 특히, 연소후 아민 흡수제를 이용하는 이산화탄소 포집공정에 탈기 성능이 우수한 3차 아민 계열의 흡수제가 탄산무수화 효소 촉매 적용에 유리한 흡수제이며 이중 MDEA에서 효과가 가장 큼을 알 수 있었다.

아스파르트산 킬레이트 칼슘의 칼슘 결핍쥐에서의 생물학적 유용성 (Bioavailability of Aspartic Acid Chelated Calcium in Calcium Deficient Rats)

  • 박명규;하태열;신광순
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제44권6호
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    • pp.474-480
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    • 2011
  • Calcium (Ca) is an essential element to maintain body homeostasis. However, many factors disturb calcium absorption. Aspartic acid chelated calcium (AAC) was synthesized by new methods using calcium carbonate and aspartic acid. This study was carried out to investigate the bioavailability of AAC in Ca-deficient rats. The experimental groups were as follows: NC; normal diet control group, CD-C; untreated control group of Ca-deficient (CD) rats, CD-$CaCO_3$; $CaCO_3$ treated group of CD rats, CD-AAC; AAC treated group of CD rats, and CD-SWC; and seaweed-derived Ca treated group of CD rats. The Ca content of various types of Ca was held constant at 32 mg/day, and the four CD groups were fed for 7 days after randomized grouping. Ca content in serum, urine, and feces within feeding periods were analyzed to confirm Ca absorption. Serum Ca content was significantly higher in the CD-AAC (11.24 mg/dL) and CD-SWC (10.12 mg/dL) groups than that in the CD-C (8.6 mg/dL) group 2 hours following the first administration. The Ca content in feces was significantly lower in the CD-AAC (35.4 mg/3 days) and CD-SWC (71.1 mg/3 day) groups than that in the CD-$CaCO_3$ (98.7 mg/3 days) group (p > 0.05). AAC had a 2.3-fold higher absorption rate of Ca than that of SWC. No differences in fibula length were observed in the NC and CD groups. The fibula weights of the CD-AAC (0.33 g) and CD-SWC (0.33 g) groups increased compared to those in the CD-C (0.27 g) group; however, no significant difference was observed between the CD groups. We conclude that bioavailability of AAC is higher than that of seaweed-derived Ca or inorganic Ca. Thus, these findings suggest the AAC has potential as a functional food material related to Ca metabolism.

한국 성인 여자의 칼슘과 인 평형에 관한 연구 (A Study on Ca and P Balance in Koran Adult Women)

  • 유춘희;김희선;이정숙;김정윤
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제34권1호
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    • pp.54-61
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    • 2001
  • The Ca and P balance studies were carried out with two different diets varying Ca levels : the current Korean RDA level(normal Ca diet) and the high level (High Ca diet) which was determined by adding 2SD to mean Ca intake of all subjects. The subjects were sever healthy adult woman, aged from 25 to 32 years old. The metabolic studies were conducted for two weeks with a days recess in between : during the fist week with normal Ca diet and during the second week with high Ca diet. The composition of nutrients excepting Ca of both diets was similar to subjects usual intake. The result were summarized as follows: Mean daily Ca intake was 728.8mg from norma Ca diet and 945.5mg from high Ca diet. Fecal excretion of Ca increased significantly(p<0.05) on high Ca diet, but urinary excretion of Ca did not show any differences between the two diet periods. There were also no significant differences in Ca retention between the two diet periods but it tended to be greater during high Ca diet period: 112.1mg/day during normal Ca diet period vs 208.2mg/day during high Ca diet period. Mean apparent Ca absorption was 41.2% on normal Ca diet and 42.1% on high Ca diet, indicating it was not affected by high Ca intake level used in this study. On the contrary, P retention was significantly increased up to 109.4mg/day with high Ca diet as compared to- 41mg/day with normal Ca diet. There were no significant differences in fecal and urinary excretion of P but those to be lower during high Ca diet period. The above results showed that higher Ca intake more than current RDA(700mg/day), in the level of 945.5mg/day, could increase Ca retention through Ca absorption comparable to the rate appeared on RDA level intake. P retention was also improved by high Ca intake. Therefore, higher Ca intake than the current RDA level seemed to produce favorable effects on bone health in adult women. However, the current RDA level seemed to be relatively appropriate, considering the results that all the subjects but one maintained positive Ca balance with normal Ca diet. (Korean J Nutrition 34(1):54-61, 2001)

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Fine Structure Effect of PdCo electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction Activity: Based on X-ray Absorption Spectroscopy Studies with Synchrotron Beam

  • Kim, Dae-Suk;Kim, Tae-Jun;Kim, Jun-Hyuk;Zeid, E. F. Abo;Kim, Yong-Tae
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.31-38
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    • 2010
  • In this study, we have demonstrated the fine structure effect of PdCo electrocatalyst on oxygen reduction reaction activity with different alloy composition and heat-treatment time. In order to identify the intrinsic factors for the electrocatalytic activity, various X-ray analyses were used, including inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer, transmission electron microscopy, X-ray diffractometer, and X-ray Absorption Spectroscopy technique. In particular, extended X-ray absorption fine structure was employed to extract the structural parameters required for understanding the atomic distribution and alloying extent, and to identify the corresponding simulated structures by using FEFF8 code and IFEFFIT software. The electrocatalytic activity of PdCo alloy nanoparticles for the oxygen reduction reaction was evaluated by using rotating disk electrode technique and correlated to the change in structural parameters. We have found that Pd-rich surface was formed on the Co core with increasing heating time over 5 hours. Such core shell structure of PdCo/C showed that a superior oxygen reduction reaction activity than pure Pd/C or alloy phase of PdCo/C electrocatalysts, because the adsorption energy of adsorbates was apparently reduced by lowering the dband center of the Pd skin due to a combination of the compressive strain effect and ligand effect.

Linze-Donawitz 가스로부터 일산화탄소(CO) 분리를 위한 흡수 및 흡착공정에 대한 기술경제성 비교 (Techno-economic Comparison of Absorption and Adsorption Processes for Carbon Monoxide (CO) Separation from Linze-Donawitz Gas (LDG))

  • 임영일;최진순;문흥만;김국희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.320-331
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    • 2016
  • 제철소에서 부생되는 LDG (Linze Donawitz gas) 가스는 일산화탄소(CO)를 60% 이상 포함한다. LDG로부터 CO를 고순도로 분리하는 2가지 공정을 고려하였다: COSORB와 CO-PSA (pressure swing adsorption). 이 연구의 목적은 기술경제성평가(TEA: techno-economic analysis)를 통하여 이 두 공정 중 어떤 공정이 더 경제성이 높은 지를 결정하는 하는 것이었다. TEA의 기술적 측면에서는 초기투자비(TCI: total capital investment)와 총생산비용(TPC: total production cost)을 추정하기 위하여 먼저 공정흐름도(PFD: process flow diagram)를 완성하고, 물질 및 에너지 수지식을 계산한 후, 장치 종류 및 크기를 결정하였다. TEA의 경제성 측면에서는 투자회수율(ROI: return on investment) 및 투자회수기간(PBP: payback period)과 같은 경제성 판단기준을 산출하였고, ROI와 PBP에 가장 큰 영향을 주는 인자들을 찾기 위하여 민감도 분석을 수행하였다. CO-PSA 공정은COSORB 공정 보다 더 높은 ROI와 더 낮은 PBP로 인하여 경제적 우위를 보여주었다. CO의 가격은 ROI와 PBP에 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었다.

새우껍질로부터 얻어진 키토산을 이용한 중금속 흡착에 관한 연구 (A Study on the Adsorption of Heavy Metals by Chitosan Obtained from Shrimp Shell)

  • 차월석;김종수;조배식;김종균
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.504-508
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    • 1998
  • 새우껍질로부터 얻어진 키토산을 이용하여 중금속 흡착상태를 알아 보기 위해 $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cr^{6+}$ 등의 중금속을 pH변화, 최적 pH에서 시간변화 시킨 후 원자 흡광 광도계를 분석한 결과는 8개 중금속들의 최적 흡착율에 대한 pH는 7.0~9.0 범위이었으며, 최대의 흡착시간은 $Fe^{2+}$가 15분, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cr^{6+}$가 25분임을 알 수 있었다. 또한 키토산에 의한 중금속들의 흡착된 량의 순서는 $Fe^{2+}>Cu^{2+}>Pb^{2+}>Zn^{2+}>Cd^{2+}>Mn^{2+}>Ni^{2+}>Cr^{6+}$순으로 나타났다.

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커피찌꺼기로부터 얻어진 탄소 소재의 전기화학적 성질 및 흡착 성능 (Electrochemical Properties and Adsorption Performance of Carbon Materials Derived from Coffee Grounds)

  • 유진주;고나연;오수현;오정연;김미정;이재은;엄태식;배준원
    • 공업화학
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    • 제34권5호
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    • pp.529-533
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    • 2023
  • 우리 일상에서 대량으로 생성되는 리그노셀룰로즈(lignocellulose) 물질인 커피 찌꺼기(coffee grounds)를 탄화하여 얻어지는 탄소 소재의 전기화학적 특성과 흡착 성능을 고찰하였다. 커피 찌꺼기를 섭씨 600도 정도의 상대적 저온에서 탄화하여 얻어지는 탄소의 형태적 구조를 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 고찰하였다. Raman 분석을 통하여 얻어진 탄소 재료의 결정성 정보를 얻었다. 기본적인 전기적 특성을 간단한 옴의 관계(Ohmic relation)를 통하여 확인하였다. 나아가, 탄화된 재료가 리튬 이차 전지의 음극(anode) 소재로 활용될 수 있는지 여부를 반쪽 전지(half-cell) 충방전(charge/discharge) 테스트를 통해 살펴보았으며, 초기 음극재의 비용량은 약 520 mAh/g으로 나타났다. 이어서, 커피 찌꺼기 탄화로 얻어진 탄소 소재의 다공성 구조로 인해 분자를 흡착할 수 있음을 자외선(ultraviolet, UV) 흡광도(absorption) 측정을 통해 확인하였다. 탄소 소재의 표면 개질을 통해 극성이 다른 분자들의 선택적으로 흡착할 수 있음을 추가로 확인하였다. 본 연구는 향후 목질계 폐기물의 활용에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.