Erica Wu;Christian Schneider ;Robert Walz ;Jungkyu Park
Nuclear Engineering and Technology
/
제54권11호
/
pp.4022-4029
/
2022
We investigated the possibility of using graphene for control of hydrogen isotopes by exploring adsorption, reflection, and penetration of hydrogen isotopes on graphene using molecular dynamics. Reflection is the dominant interaction when hydrogen isotopes have low incident energy. Adsorption rates increase with increasing incident energy until 5 eV is reached. After 5 eV, adsorption rates decrease as incident energy increases. At incident energies greater than 5 eV, adsorption rates increase with the number of graphene layers. At low incident energies (<1 eV), no isotopic effects on interactions are observed since the predominant interaction is derived from the force of π electrons. Between 1 eV and 50 eV, heavier isotopes exhibit higher adsorption rates and lower reflection rates than lighter isotopes, due to the greater momentum of heavier isotopes. Adsorption rates are consistently higher when the incident angle of the impacting atoms is smaller between 0.5 eV and 5 eV. At higher energies (>5 eV), larger incident angles lead to higher reflection and lower penetration rates. At high incident energies (>5 eV), crumpled graphene has higher adsorption and lower penetration rates than wrinkled or unwrinkled graphene. The results obtained in this research study will be used to develop novel nanomaterials that can be employed for tritium control.
Yellow loess, Tidal plat sediment, and mud are blown to be high in adsorption though they have great distinction according to the ratio of clay minerals content and their kinds. Thus one of the samples for this study can be obtained by drying of Yellow loess, Tidal plat sediment, and the mud which is semifinished products that are from the progress of heat treatment and making homogeneity which can be found everywhere in our county. Another sample can be prepared by reducing pollutants with the adsorbent and by homing heavy metals of their on. With the samples, noxious heavy metals such as Pb, Cd, and essential trace elements such as Cu, Fe, Mn by each concentration is tested for adsorption according to pH, the kinds of adsorbents and the amount of injection. With the help of these steps, this study shows that the adsorbents, which are green, reducing the additional pollution and low in price, can be found. It also shows that the optimal condition for removing pollutants can be found and the basic materials for treating water can be offered. The results were as follows ; Yellow loess shows the rates of adsorption by more than 50% and Tidal plat sediment and Mud show it by more than 90%. Thus Tidal plat sediment and Mud are higher than Yellow loess the rates of adsorption. The pH should be treated in natural condition because the rates of adsorption of Pb, Cd, Cu, Mn excepting Fe in mud is higher in pH 7 than in pH 3 of Yellow loess, Tidal plat sediment, and Mud. The drying adsorbents are good to use because the rates of adsorption of heavy metals has tendency to be higher in the drying method than in the burning method. It is considered that the more the mont of the injection of the adsorbent is , the higher the rates of adsorption is, and one gram is reasonable for the amount of the injection of Tidal plat sediment and mud. Yellow loess is suitable for the treatment of the water that includes low concentration of heavy metals because it has the lower rate of adsorption as the concentration of noxious heavy metals is higher. It is thought that Tidal plat sediment and Mud is proper for the treatment of the water that includes high concentration of heavy metals because the rates of adsorption has not been changed as the concentration of heavy metals increases.
제초제로 사용되는 napropamide와 pendimethalin의 토양내 흡착 탈착특성을 파악하기 위하여 진탕시간, 유기물함량, pH, 온도 등을 변화시키면서 실험을 수행하였다. Sandy loam, silty clay, loam 토양에 대하여 napropamide 및 pendimethalin이 흡착 탈착 평형에 도달되기 위한 진탕시간은 각각 12시간 및 6시간으로 나타났다. 평형흡착 탈착에 도달되었을 때 각 토양에 대한 napropamide의 흡착율 및 탈착율은 각각 23.35%, 31.57%, 25.95% 및 18.42%, 13.42%, 15.89%, pendimethalin은 각각 59.61%, 77.26%, 64.02% 및 3.23%, 2.93%, 3.07%이었다. 등온흡착은 Langmuir식보다는 Freundlich식에 적합하였다. 유기물함량이 2.0% 이상에서의 흡착은 유기물의 영향을 받고, 그 이하에서는 점토의 영향을 받고 있음을 알 수 있었다. 유기물함량 0.95~7.45(%)의 범위에서 흡착계수($K_{fa}$) 및 탈착 계수($K_{fd}$)는 napropamide의 경우 1.17~2.50 및 5.33~34.06, pendimethalin은 4.74~16.08 및 24.25~134.00로 나타났다. 따라서 유기물은 농약과 흡착친화력이 높기 때문에 유기물함량이 증가하면 흡착율은 증가하고, 탈착율은 감소하는 경향을 나타내었다. Napropamide와 pendimethalin은 비이온성 농약이기 때문에 pH 변화로 인한 흡착 탈착경향은 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 토양의 온도 변화에 따른 제초제의 흡착율은 온도가 낮을수록 증가하는 경향을 나타냈으며, 탈착율은 온도가 높을수록 증가하는 경향을 나타냈다. 이것은 실험에 사용된 제초제가 낮은 온도에서는 용해도가 낮지만, 높은 온도에서 용해도가 높기 때문이다.
Removal through adsorption is the most widely used and effective treatment method for volatile organic compounds (VOCs) in exhaust gases. However, at high temperatures and humidity, adsorption is competitive due to the presence of moisture and unsmooth physical adsorption thereby deteriorating adsorption performance. Therefore, water adsorption honeycomb (WAH) and VOCs adsorption honeycomb (VAH) were prepared to improve VOCs adsorption at high temperatures and humidity. Adsorbed toluene amounts on single honeycomb (SH), containing only VAH, and combined honeycomb (CH), containing WAH and VAH, were determined. Further, the toluene adsorption rates of honeycomb adsorbents mounted on rotary systems, VAH-single rotor (SR) and WAH/VAH-dual rotor (DR) were determined. Toluene adsorption by WAH/VAH-CH (inlet temperature: 40-50℃; absolute humidity: 28-83 gH2O/kg-dry air) was 1.6 times that by VAH-SH, and the water adsorption efficiency of WAH/VAH-CH was 1.7 times that of VAH-SH. The adsorption/removal efficiency of the WAH/VAH-DR (inlet temperature: 45℃; absolute humidity: 37.5 gH2O/kg-dry air) was 3% higher than that of VAH-SR. This indicates that the WAH at the rotor inlet selectively removed water, thereby improving the adsorption efficiency of the VAH at the outlet.
In this study, the method of adsorption by activated carbon in the removal of Hg(II) ion in waste water was treated. The influence of kinds of activated carbon and effect of temperature and the influence of coexistent salt on adsorption rates, the influence of pH in the adsorption, equilibrium and adsorption of mercury from activated carbon were investigated. From the adsorption on activated carbon of mercury(II) ion in the presence of cyanide or thiocyanate ion was found that mercury(II) was easily adsorved onto the activated carbon in the form of complex artion such as Hg(CN)$_4^{2-}$, Hg(SCN)$_4^{2-}$ respectively. ZnCl$_2$ activation method had a higher adsorptive ability than steam activation method in adsorption of Hg on activated carbon. Activated carbon adsorbed iodide ion is very effective on adsorption of Hg.
This study compared the adsorption characteristics of heavy metal ions by crab shell, treated crab shell with 2N-HCl, treated crab shell with 4%-NaOH, chitin and chitosan.Using crushed crab shell, the heavy metal ions removal rates of $Cd^{2+}$ and $Zn^{2+}$ were about 70-80% in 45minutes, but the removal rates of $Cu^{2+}$, $Cr^{6+}$ and $Pb^{2+}$ was less than 10%, 10% and 30%, respectively. For the by-products crab shell by 2N-HCl treatment, it was shown that the removal rates of $Cu^{2+}$ and $Pb^{2+}$ were about 70-80% in 45minutes reaction. But, some problems were observed, that the contained protein in crab shell was changed into gel in the mixing solution after a few hours. For the by-products of crab shell by 4%-NaOH treatment, the removal rates of Pb and Zn were about 90% in 45 minutes, and those of capacity of chitin and chitosan powder was better than those of the other by-products. The more adding to the adsorbent dosages increased the removal rates, and the adsorption reaction was rapidly occurred in a few minute. Using 1.0 wt% chitin powder, the heavy metal removal rates were ordered $Cu^{2+}$(94%) > $Zn^{2+}$(89%) > $Cd^{2+}$(88%) > $Pb^{2+}$(77%) > $Cr^{6+}$(58%) in 45 minutes. Using 1.0 wt% chitosan powder, the heavy metal removal rates were ordered $Cu^{2+}$(99%) > $Pb^{2+}$(96%) > $Cd^{2+}$(79%) > $Zn^{2+}$(71%) > $Cr${6+}$(46%) in 45minutes. The degree of degree of deacetylation by prepared chitosan was 91%.The Freundlich adsorption isotherm of $Cu^{2+}$, $Cd^{2+}$ and $Zn^{2+}$, when it was applied to 1.0 wt% chitosan powder in minutes, can be acceptable very strictly. The equation constant (1/n) for $Cu^{2+}$, $Cd^{2+}$ and $Zn^{2+}$ were 0.54 0.41 and 0.23 respectively.
pH, Gibbsite 및 유기물(有機物)이 토양(土壤)에 의한 $SO_4{^=}$의 흡착(吸着)에 미치는 영향을 검토(檢討)하기 위하여 실험(實驗)을 수행(遂行)하였다. 이화학적(理化學的) 성질(性質)이 상이(相異)한 5종(種)의 토양(土壤) (송정(松汀), 고평(高平), 예산(禮山), 교래(橋來), 남원(南原))을 공시(供試)하여 50~400ppm의 농도(濃度) 범위에서 $SO_4{^=}$흡착시험(吸着試驗)을 수행(遂行)한 결과(結果)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 5종(種) 토양(土壤) 모두 주어진 농도(濃度)범위에서 $SO_4{^=}$흡착(吸着)은 Freundlich 등온흡착식과 잘 일치하였다. 2. 토양현탁액(土壤懸濁液)의 초기(初期) pH를 달리 하였을 때 pH가 낮을수록 $SO_4{^=}$ 흡착량(吸着量)이 증가(增加)하였고 결합(結合)에너지 상수 K값이 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으나 남원토양(南原土壤)에서의 K값은 크게 변화되지 않았다. 3. Gibbsite를 처리(處理)한 토양(土壤)에서 $SO_4{^=}$ 흡착평형(吸着平衡)에 도달(到達)하였을때 pH 변화(變化)는 거의 없었으나 Gibbsite 처리량(處理量)이 증가(增加)함에 따라 흡착율(吸着率)은 거의 모든 토양(土壤)에서 같은 경향(傾向)으로 증가(增加)하였다. 4. Gibbsite 처리(處理)에 의한 흡착(吸着)에 미치는 현탁액(懸濁液)의 pH효과(効果)는 0.1%의 낮은 처리수준(處理水準)에서는 현저하였으나 1.5%의 높은 수준(水準)에서는 거의 없었다. 5. 전분(澱粉), 볏짚, 퇴비(堆肥)를 處理하여 3주간 항온시킨 토양(土壤)에서의 흡착정도(吸着程度)는 전분(澱粉)>볏짚>퇴비(堆肥)의 순(順)이었는데 퇴비(堆肥)를 처리(處理)한 토양(土壤)에서는 오히려 $SO_4{^=}$가 탈착(脫着)되었다.
몇 가지 식물섬유, 합성섬유 및 혼합섬유를 원료로 하여 비표면적 차이가 나는 세가지 등급의 활성탄소섬유를 제조하고 입상활성탄을 대조흡착제로 하여 페놀 및 메틸렌블루의 액상흡착특성을 비교 검토하였다. 이들 흡착질 수용액의 활성탄소섬유에 대한 흡착등온선, 흡착속도 및 컬럼통액실험을 통하여 돌파점곡선을 측정하였다. 페놀 및 메틸렌블루의 흡착등온은 모두 type I을 나타내었으며 낮은 평형농도에서도 높은 흡착량을 나타내었다. 흡착질에 대한 활성탄소섬유의 흡착속도는 활성탄에 비하여 100배 이상 빠른 흡착속도를 보이며 유효확산계수도 20배 이상 높았다. 컬럼통액 실험결과 활성탄소섬유의 흡착용량은 활성탄에 비해 10배 이상으로 나타났다. 유해성 유기 오염물질 10종을 포함한 조제수를 자연여과방식으로 50 L씩 처리한 결과 2단에서 이들 유기성 오염물질을 완전히 제거하여 활성탄에 비하여 수처리 효율이 훨씬 높은 결과를 보였다.
The purpose of this research is to evaluate the adsorption capacity of casts for heavy metals. The casts were excreted by earthworm, Lumbricus rubellus, after having eaten the paper sludge. Various batch experiments on adsorption were performed to compare cast and activated carbon. The pH increase in solution due to extractives from cast was 1.3 and the cation exchange capacity which implies adsorption capacity for solubles is greater on activated carbon than on cast. According to the results of batch experiment, the removal rates of Pb, Cu, Cr, Zn using the activated carbon and casts as adsorbent were 98%, 93%, 94%, 89%, 82% and 95%, 90%, 88%,80%, 66%, respectivity, and this removal were achived less than 90 minutes. It can be said that casts is so good adsorbent as activated carbon is, although adsorption carbon was found to be some large than those of casts through Freundlich isotherm applied for adsorption of soluble. As a result on the experiment of isothermic adsorption from the mixed component solution in the batch, the order of preferable elements in heavy metal adsorption was found to be Pb>Cd>Cu>Cr>Zn on activated carbon, respectively.
This study investigated the adsorption characteristics of nickel, zinc and cadmium ions from the aqueous solution onto the alginate bead. Adsorption equilibrium capacities of the heavy metal ions increased with increasing initial pH of the solution. The adsorption equilibrium isotherm of the heavy metal ions was well represented by Langmuir equation. The magnitude of adsorption capacity of the heavy metal ions onto alginate bead was the order of cadmium > zinc > nickel. Kinetic parameters were measured in a batch adsorber to analyze the adsorption rates of the heavy metal ions. The internal diffusion coefficient of the heavy metal ions in the intraparticle were determined by comparing the experimental concentration curves with those predicted from the surface diffusion model (SDM) and pore diffusion model (PDM). The internal diffusion of the heavy metal ions in the intraparticles was explained by PDM.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.