• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.61-68
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• 2003

본 연구에서는 도금폐수 중 니켈이온의 분리 회수를 위한 혼성 이온교환체의 제조 및 흡착 특성을 확인하였다. 니켈 흡착량은 이온교환체의 혼합비에 큰 영향이 없었으며, 비드상 이온교환수지 양이 증가할수록 증가하였다. 또한 Langmuir와 Freundlich흡착 등온식이 직선성을 보였으며 이로부터 니켈의 이온교환 친화력이 큰 것을 확인하였다. 또한 충전방식에 따른 압력손실은 다단충전법에서 적층수가 많아질수록 작아졌고, 혼합충전법에서는 비드 이온교환수지의 양이 증가할수록 압력손실은 감소하였다. 한편, 연속식 흡착실험 결과 다단충전방식의 경우 적층수가 증가할수록 초기 파괴 시간은 짧아졌으며, 최종 파괴 시간은 거의 동일한 것으로 나타났다. 반면, 혼합충전방식의 경우 이온교환섬유의 양이 증가할수록 흡착파괴 시간이 짧았으며, 이때 최대 흡착량은 각각 2.51 meq/g과 2.69 meq/g이었다. 한편, 모든 이온 교환체의 흡착된 니켈이온의 탈착은 10분 이내에 98% 이상 탈착되었다.

• 상하수도학회지
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• 제38권4호
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• pp.199-208
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• 2024

In this paper, the adsorption removal characteristic for 10 species of perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFAS) was investigated using GAC and modified GAC (GAC-Cu). After modification with Cu(II), the amount of copper was to 1.93 and 4.73 mg/g for GAC and GAC-Cu, respectively. The total amount of 10 species of PFAS per specific area was obtained to 0.548 and 0.612 ng/m² for GAC and GAC-Cu, respectively. A series of batch test confirmed lower efficiency was observed with a smaller number of carbon chain length and the removal efficiency of PFCA (perfluoroalkyl carboxylic acids) was lower than that of PFSA (perfluoroalkyl sulfonic acids) with the same carbon chain length. Regarding the pH effect, the adsorption capacity was decreased with increase of pH due to the increase of electrostatic repulsion. According to pseudo first and second order (PFO and PSO) kinetic models, while the values of equilibrium uptake and time did not show significant difference, a difference in uptake was observed between 24-48h. Furthermore, based on correlation analysis, Log K_ow and uptake have a high correlation with molecular weight (M.W.) and initial concentration, respectively. These results show that long-chain PFAS have higher removal efficiency due to their increased hydrophobicity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.768-775
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• 2010

제올라이트(faujasite) 흡착제가 충진된 흡착탑에서 에탄/에틸렌 혼합가스의 흡착 동특성과 탈착제로 프로판을 이용한 치환탈착 시의 동특성을 실험 및 이론적으로 연구하였다. 물질수지와 에너지수지를 고려하고 다성분 흡착평형으로 이상흡착상 모델을 적용한 전산모사는 흡탈착 파과곡선 실험 결과를 잘 예측하였다. 흡착파과 시 에탄의 롤-엎은 흡착압력이 높고, 온도가 낮을수록 증가하였다. 에탄/에틸렌 혼합가스로 포화된 흡착탑으로 탈착제인 프로판을 주입하여 치환탈착할 때 탈착단계의 일정 시간 동안에 거의 100%에 가까운 에틸렌을 얻을 수 있었다. 탈착제의 흡착세기는 에틸렌의 탈착 및 재흡착 시에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 프로판 대신 흡착세기가 강한 이소부탄을 탈착제로 사용한 경우에 탈착단계 후 재흡착에서 에틸렌 흡착용량이 많이 감소하는 현상이 관찰되었다. 전산모사를 통하여 ${(q_s{\times}b)}_{C_2H_4}/{(q_s{\times}b)}_{C_3H_s}$의 비율이 0.83일 때, 즉 탈착제와 에틸렌이 거의 유사한 정도의 흡착세기를 가질 때 치환탈착공정의 성능이 우수하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권5호
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• pp.20-28
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• 2021

Perfluorinated compounds(PFCs), an emerging environmental pollutant, are environmentally persistent and bioaccumulative organic compounds that possess a toxic impact on human health and ecosystems. PFCs are distributed widely in environment media including groundwater, surface water, soil and sediment. PFCs in contaminated solid can potentially leach into groundwater. Therefore, understanding PFCs partitioning between the aqueous phase and solid phase is important for the determination of their fate and transport in the environment. In this study, the sorption equilibrium batch and kinetic experiment of PFCs were carried out to estimated the sorption coefficient(K_d) and the fraction between aqueous-solid phase partition, respectively. Sorption branches of the PFDA(Perfluoro-n-decanoic acid), PFNA(Perfluoro-n-nonanoic acid), PFOA(Perfluoro-n-octanoic acid), PFOS(Perfluoro-1-octane sulfonic acid) and PFHxS(Perfluoro-1-hexane sulfonic acid) isotherms were nearly linear, and the estimated K_d was as follow: PFDA(1.50) > PFOS(1.49) > PFNA(0.81) > PFHxS(0.45) > PFOA(0.39). The sorption kinetics of PFDA, PFNA, PFOA, PFOS and PFHxS onto soil were described by a biexponential adsorption model, suggesting that a fast transport into the surface layer of soil, followed by two-step diffusion transport into the internal water and/or organic matter of soil. Shorter times(<20hr) were required to achieve equilibrium and fraction for adsorption on solid(F₁, F₂) increased with perfluorinated carbon chain length and sulfonate compounds in this study. Overall, our results suggested that not only the perfluorocarbon chain length, but also the terminal functional groups are important contributors to electrostatic and hydrophobic interactions between PFCs and soils, and organic matter in soils significantly affects adsorption maximum capacity than kinetic rate.

• 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.

• 미생물학회지
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• 제37권3호
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• pp.197-203
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• 2001

담수식물의 근계(根界) 부착하는 미생물 군집에서 중금속 제거능이 있는 균주인 Pseudomonas. cepacia KH410 을 분리하여 이 균주의 납과 카드윰, 구리에 대한 생흡착 특성을 조사하였다. 최적 흠착조건은 1.0 g-biomass, pH 4, 그리고 온도는 $40^{\circ}C$일 때이었다. 흡착평형은 120분에서, 1000 mg/1농도에서 이루어 졌다. 흡착용량(K)은 납이 카드뮴에 비해 5.6배, 구리에 비해서는 4.0배 높았으며 흡착강도(1/n)는 납>구리>카드뮴의 순이었다. 흠작강도에 따른 등온식 적용은 납은 Langmuir등온식, 그리고 구리와 카드뮴은 Freundlich 등온식 적용이 오차가 적었다. 건조 균체를 이용한 최대 흡착은 납과 카드뮴, 구리에 대하여 각각 83.2, 42.0, 65.2 mg/g-biomass 이었다. 중금속 회수를 위한 탈착 실험에서는 납은 0.1 M HCl에서 그리고 카드뮴과 구리는 0.1 M $HNO_3$에 의하여 높은 탈착율을 나타내었다. 고정화 균체의 강도를 높이기 위한 전처리는 각각의 세 가지 중금속에 대하여 0.1 M KOH가 가장 효율적이었다. 고정화 균체에 의한 최대 흡착은 납, 카드뮴, 구리가 각각 77.8, 58.5, 71.2 mg/g-biomass 이었으며 경금속 혼재시에도 비교적 안정한 상태를 나타내었으며 중금속 제거효율을 비교한 결과 고정화 균체가 이온교환수지에 의한 제거보다 높았다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권1호
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• pp.1-8
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• 2004

ANL에서 개발한 유 무기 복합의 신이온교환수지인 Diphosil은 silica 물질에 diphosphonic acid 그룹을 결합시킨 구조를 가지고 있다. Diphosil을 원전 운영 중 발생되는 방사성폐액 처리에 적용하기 위해 주대상 핵종인 $^{137}Cs,\;^{60}Co$을 사용하여 흡착 평형과 컬럼 실험을 수행하였다. 흡착 평형 실험을 통하여 $^{137}Cs$과 $^{60}Co$의 제거율과 그 제거율에 미치는 다양한 조건에서 비방사성 이온의 영향을 조사하였다. 대상 핵종에 대한 파과곡선은 모의 방사성 폐액을 이용한 실험실 수준의 컬럼 실험을 통해 구하였고, Diphosil의 제거능력을 현재 원전에서 쓰이고 있는 Amberlite IRN 77 수지와 비교하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.17-23
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• 2013

Six-valent chromium ($Cr^{6+}$) is a highly toxic pollutant, supplied in a variety of industrial activities such as leather tanning, cooling tower blowdown, and plating. Herein, we investigated the removal of $Cr^{6+}$ from aqueous phase using low-cost adsorbents. Steel slag, montmorillonite, illite, kaolinite, red mud, and acid treated red mud with 0.5, 1.0, and 2.0 M HCl were used as adsorbent for the removal of $Cr^{6+}$ and the results showed that acid treated red mud with 2.0 M HCl (ATRM-2.0 M) had higher adsorption capacity of $Cr^{6+}$ than other adsorbents used. Accordingly, $Cr^{6+}$ removal by ATRM-2.0 M were studied in a batch system with respect to changes in initial concentration of $Cr^{6+}$, initial solution pH, adsorbent dose, adsorbent mixture, and seawater. Equilibrium sorption data were described well by Freundlich isotherm model. The influence of initial solution pH on $Cr^{6+}$ adsorption was insignificant. The use of the ATRM-2.0 M alone was more effective than mixing it with other adsorbents including red mud, zeolite, oyster shell, lime stone, and montmorillonite for the removal of $Cr^{6+}$. The $Cr^{6+}$ removal of the ATRM-2.0 M was slightly less in seawater than deionized water, resulting from the presence of anions in seawater competing for the favorable adsorption site on the surface of ATRM-2.0 M. It was concluded that the ATRM-2.0 M can be used as a potential adsorbent for the removal of $Cr^{6+}$ from the aqueous solutions.

• 청정기술
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• 제7권2호
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• pp.133-140
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• 2001

본 연구는 활성탄으로 충전된 고정층 흡착탑에서 휘발성유기화합물(VOCs), 벤젠과 톨루엔의 흡착특성을 조사하였다. 흡착질인 benzene과 toluene의 흡착강도는 두 흡착질의 평형흡착능 차이에 의한 것이며, 흡착제와의 흡착강도가 비교적 작은 benzene이 non-key component로 작용하여 이성분에 대한 고정 흡착층의 파과특성에서 roll up 현상을 나타냈다. 또한 동일한 농도조건에서 이성분의 각 성분에 대한 파과곡선과 단일성분계에 대한 파과곡선의 특성을 비교해 보았을 때, key component인 toluene의 양론파과시간은 차이가 거의 없지만, non-key component 인 benzene의 양론파과시간은 단일성분에서의 200분에서 70분으로 상당히 일찍 나타났다. 이성분 흡착질의 파과특성에서 non-key component인 benzene의 roll up 현상의 정도는 혼합가스의 농도와 고정 흡착층의 형상비에 비례하며, 혼합가스 유속에 반비례함을 알 수 있었다. 특히, key component의 몰분율이 클수록 roll up 현상이 크게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.380-383
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• 2004

Heavy metal release from wastewater is a serious environmental problem, and therefore, various wastewater treatment techniques have been developed. Among the techniques, sorption technique is most attractive. Considerable researches have been recently focused on finding out inexpensive sorbents, especially from various natural materials. In order to evaluate the applicability of the scoria taken from the Jeju Island, Korea to remove heavy metals (Pb, Cu, Zn, Cd) from aqueous solutions, equilibrium sorption experiments were conducted in this study. In equilibrium tests, powdered activated carbon (PAC), one of the most commonly used sorbents, was also tested to compare the effectiveness of the Jeju scoria with that of PAC. The Jeju scoria had larger adsorption capacity and affinity for metal ions (Pb(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II)) than PAC. The sorption parameters of the two sorbents were evaluated by using both the Langmuir and Freundlich isotherms, and the sorption data were better fitted to the Freundlich isotherm. In addition, the sorption behavior of metal ions (Pb(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II)) onto the scoria displayed a typical characteristic of the cation sorption. The removal of metal ions decreased at a lower pH condition due to competition with hydrogen ions for the sorption sites of Jeju scoria, while the removal increased at a high pH condition due to hydroxide precipitation.