본 연구에서는 국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목 중 잣나무에서 만든 활성탄을 이용하여 벤젠에 대한 정지(static)흡착 실험을 수행하였다. 7.999 kPa에 이르는 압력 범위 내에서 온도 조건을 변화시켜 가며 303.15, 318.15, 333.15 K에서 흡착실험을 진행하였다. 등온흡착곡선은 Langmuir 등온흡착식, Freundlich 등온흡착식, Toth 등온흡착식을 적용하여 비교하였다. 벤젠의 흡착량(q)을 측정한 결과 Langmuir 등온흡착식과 Toth 등온흡착식으로 적용한 등온흡착곡선의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그리고 Langmuir 등온흡착식의 $q_{max}$ 값을 이용하여 흡착제의 흡착량을 비교하였다. 또한, 폐벌목 활성탄과 상용활성탄의 세공 발달 여부를 비교하기 위해 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사진을 관찰하였다. SEM 사진 관찰 결과, 폐벌목 활성탄이 국내 외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)에 비해 세공발달 정도가 우수하며, 벤젠흡착량(q)이 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 폐벌목 활성탄의 상용화 가능성을 검증할 수 있었다.
흡착을 이용한 분리공정에서 가장 기본적인 것은 흡착평형식이다. 본 연구에서는 용출곡선법과 frontal analysis(FA)을 사용하여 용출곡선에서 직접 흡착평형식을 구하였다. 역상 액체 크로마토그래피(RP-HPLC)에서 시료는 5'-GMP이고 buffer로서 sodium phosphate를 물에 첨가하여 이동상으로 사용하였다. 이 실험조건에서는 시료의 양이 증가함에 따라서 체류시간이 감소하고 피크의 앞부분이 매우 경사가 심한 Langmuir 흡착평형식이 되었다. 용출곡선을 이용한 방법을 이용하여 Langmuir 흡착평형식의 매개변수를 최적화하여 구하였고 FA 방법을 이용하여 고정상의 농도를 용출곡선으로부터 측정하고 회귀분석에 의하여 흡착평형식을 측정하였다. FA 방법에 비해서 용출곡선법은 시료의 양이 적게 소모되고 실험 횟수도 1-2번 정도로 간편하였다. 이동상에 포함된 sodium phosphate의 농도에 따라서 Langmuir 흡착평형식의 매개변수에 미치는 영향을 고찰하였다.
The adsorption behaviors of strontium and cesium ions on fly ash, natural zeolites, and zeolites synthesized from fly ash were investigated. The zeolites synthesized from fly ash had greater adsorption capabilities for strontium and cesium ions than the original fly ash and natural zeolites. The maximum adsorption capacity of synthetic zeolite for strontium and cesium ions was 100 and 154 mg/g, respectively, It was found that the Freundlich isotherm model could fit the adsorption isotherm. The distribution coefficients (K$\_$d/) for strontium and cesium ions were also calculated from the adsorption isotherm data, The distribution coefficients decreased with increasing equilibrium concentration of strontium and cesium ions in solution. By studying the removal of cesium and strontium ions in the presence of calcium, magnesium, sodium, potassium, sulfate, nitrate, nitrite, and EDTA (in the range of 0.01 - 5 mM) it was found that these coexistence ions competed for the same adsorption sites with strontium and cesium ions.
데옥시리보뉴클레오사이드(deoxyribonucleosides)의 혼합물을 크로마토그래피 공정을 사용하여 분리함에 있어 최적의 조건을 구하기 위하여 dUrd과 dCyd의 흡착 평형식을 구하여 서로 비교하여 보았다. 이동상과 고정상의 농도를 가장 적합한 흡착 평형식으로 표시하기 위하여 네 가지 모델의 평형식을 선정하고 회귀분석에 의해 각각의 매개변수 값과 실험치와의 표준편차를 구하였다. dUrd의 경우 Radke-Prausnitz 식을 적용하였을 때 표준편차가 가장 작았으며, dCyd의 경우에는 Sips식을 적용하였을 때 계산값과 실험값이 가장 잘 일치하였다.
Zeolite material having XRD peaks of Na-A zeolite in the 2θ range of 7.18 to 34.18 can be synthesized from the waste catalyst using a fusion/hydrothermal method. The adsorption rate of Mn ions by a commercial Na-A zeolite and the synthesized zeolitic material increased as the adsorption temperature increased in the range of 10 ~ 40℃. The adsorption of Mn ion were very rapid in the first 30 min and then reached to the equilibrium state after approximately 60 min. The adsorption kinetics of Mn ions by the commercial Na-A zeolite and the zeolitic material were found to be well fitted to the pseudo-2nd order kinetic model. Equilibrium data by the commercial Na-A zeolite and the zeolitic material fit the Langmuir, Koble-Corrigan, and Redlich-Peterson isotherm models well rather than Freundlich isotherm model. The removal capacity of the Mn ions by the commercial Na-A zeolite and the zeolitic material obtained from the Langmuir model was 135.2 mg/g and 128.9 mg/g at 30℃, respectively. The adsorption capacity of Mn ions by the synthesized zeolitic material was almost similar to that of commercial Na-A zeolite. The synthesized zeolitic material could be applied as an economically feasible commercial adsorbent.
A POM-membrane was fabricated by immobilizing a keggin type polyoxometalate (POM) H5PV2Mo10O40 onto the surface of microporous flat-sheet polymeric polyvinylidene fluoride (PVFD) membrane using a chemical deposition method. The POM-membrane was characterized by FT-IR, SEM and EDX to confirm existing of the POM onto the membrane surface. The POM-membrane was used to remove an anionic textile dye (Reactive Black 5 named as an RB5) from aqueous phases with a cross-flow membrane filtration and a batch adsorption system. The dye removal efficiency of the POM-membrane using the cross-flow membrane filtration system and the batch adsorption system was about 88% and 98%, respectively. The influence factors such as contact time, adsorbent dosage, pH, and initial dye concentration were investigated to understand the adsorption mechanism of the RB5 dye onto the POM-membrane. To find the best fitting isotherm model, Langmuir, Freundlich, BET and Harkins-Jura isotherm models were used to analyze the experimental data. The isotherm analysis showed that the Langmuir isotherm model was found to the best fit for the adsorption data (R2 = 0.9982, qmax = 24.87 mg/g). Also, adsorption kinetic models showed the pseudo second order kinetic model was found the best model to fit the experimental data (R2 = 0.9989, q = 8.29 mg/g, C0 = 15 ppm). Moreover, after four times regeneration with HNO3 acid, the POM-membrane showed high regenerability without losing dye adsorption capacity.
The simple Langmuir isotherm is frequently employed to describe the equilibrium behavior of protein adsorption on a wide variety of adsorbents. The two adjustable parameters of the Langmuir isotherm - the saturation capacity, or $q_m$, and the dissociation constant, $K_d$ - are usually estimated by fitting the isotherm equation to the equilibrium data acquired from batch equilibration experiments. In this study, we have evaluated the possibility of estimating $q_m$ and $K_d$ for the adsorption of bovine serum albumin to a cation exchanger using batch kinetic data. A rate model predicated on the kinetic form of the Langmuir isotherm, with three adjustable parameters ($q_m,\;K_d$, and a rate constant), was fitted to a single kinetic profile. The value of $q_m$ determined as the result of this approach was quantitatively consistent with the $q_m$ value derived from the traditional batch equilibrium data. However, the $K_d$ value could not be retrieved from the kinetic profile, as the model fit proved insensitive to this parameter. Sensitivity analysis provided significant insight into the identifiability of the three model parameters.
실로퓨트에 대한 Taxus chinensis 유래 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀의 흡착을 회분식 실험에서 연구하였다. 흡착 평형 데이터를 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 적용한 결과, Langmuir 등온흡착식이 가장 높은 정확도를 나타내었다. 흡착 용량은 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 실로퓨트에 대한 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀의 흡착은 적합한 물리적 공정이었다. 흡착 데이터는 유사 이차 동역학 모델과 매우 잘 일치하였으며, 경계층 확산과 입자 내 확산은 흡착 과정에 거의 영향을 미치지 않았다. 실로퓨트에 대한 7-에피-10-디아세틸파클리탁셀 흡착 과정은 발열이며 비자발적이었다. 또한, 등량흡착열은 흡착량에 의존하지 않아 흡착제의 표면 에너지가 균일함을 알 수 있었다.
The activation energy of dissociative adsorption of oxygen on polycrystalline nickel surface is calculated from adsorption isotherms obtained using X-ray photoelectron spectroscopy. Negative value of this activation energy (-5.9 kJ/mol) indicates that the adsorption takes place through an undissociated precursor state. An adsorption energy for this precursor state is calculated assuming the precursor state as a moleculary physisorbed state ($E_{ad}$ = -7.9 kJ/mol). Finally, an adsorption isotherm equation is derived as a function of the gas exposure, which agrees with the experimental isotherms reasonably good.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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