• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.723-730
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• 2017

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)에 의한 2,4-디클로로페놀(2,4-DCP) 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험 및 반응표면분석법(Response Surface Methodology: RSM)을 적용하였다. 2,4-DCP 흡착부터 도출된 회귀식은 반응변수의 함수로 나타낼 수 있었다. 이 모델의 적합성은 응답에 대한 실험값과 예측값 간의 상관관계에 의해 평가되었다. $R^2$ 값은 0.9921로서 높은 상관성을 가지며, 회귀 모델에 의해 대부분의 데이터 변동을 설명할 수 있었다. 독립변수 및 그 상호작용의 유의성은 분산분석(ANOVA)과 t-검정 통계 기법으로 평가하였다. 이들 결과는 사용된 모델이 응답변수를 유의미하게 잘 부합되며, 응답과 독립 변수 간의 관계를 적합하게 잘 설명한다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 2,4-DCP의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. 흡착과정에서 막확산과 입자내부확산이 동시에 일어나는 것을 흡착 메커니즘 연구로부터 확인하였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에서 2,4-DCP의 흡착 반응이 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권3호
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• pp.171-180
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• 2015

본 연구는 고방사성해수폐액에 함유되어 있는 주요 고방사성 핵종인 Cs을 제거하기 위하여 IE911 (crystalline silicotitanate)에 의한 흡착 제거를 수행하였다. Cs의 효율적 흡착제거 및 2차 고체폐기물의 발생량을 최소화하기 위하여 IE911-Cs 흡착은 m/V (흡착제 질량/용액 부피) 비=2.5 g/L, 흡착시간은 1 시간 정도가 효과적이었다. 이때 Cs은 약 99%, Sr은 5% 이하가 각각 흡착되었다. 또한 IE911-Cs 흡착은 Langmuir 등온식 및 유사 (pseudo) 2차 속도 식으로 표현할 수 있으며, 흡착속도상수(k₂)는 Cs의 초기농도 및 입자크기 증가에 따라 감소하는데 반하여, m/V 비, 온도 및 교반속도 증가에 따라서는 증가하고 있다. IE911-Cs 흡착의 활성화에너지는 약 79.9 kJ/mol 로, IE911-Cs 흡착이 보다 강력한 결합 형태를 이룬 화학적 흡착임을 보여주고 있다. 그리고 음수 값의 Gibbs 자유에너지 및 엔탈피는 IE911-Cs의 흡착반응이 정반응의 발열반응이고, 저온에서 반응이 상대적으로 활발함을 의미하며, 음수 값의 엔트로피는 흡착된 Cs이 IE911에 균일하게 정렬되어 있음을 나타낸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.798-806
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• 2017

제주의 농업폐기물인 감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)을 수용액 중의항생제 dimetridazole (DMZ)를 제거하기 위해 사용하였다. WCAC에의한 DMZ의 흡착을 접촉시간, WCAC의 투여량, WCAC의 입자크기, 온도, pH 및 DMZ 농도와 같은 다양한 조건하에서 연구하였다. DMZ의 흡착량은 온도가 증가하고 입자크기가 감소함에 따라 증가하였다. 또한, pH 4 이상에서는 DMZ의 흡착량이 거의 일정하게 유지되었지만, pH 4 이하에서는 감소하는 경향을 보였다. 흡착등온 결과를 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson 및 Duinin-Radushkevich (D-R) 등온 모델식에 적용하여 검토한 결과 Redlich-Peterson 등온 모델식에 의해 가장 잘 설명되었다. 흡착속도는 유사 2차 속도 모델에 잘 적용될 수 있었으며, 입자 내 확산 모델의 결과로부터 흡착 과정 동안 막 확산과 입자 내 확산이 동시에 일어나는 것을 알 수 있었다. 열역학적 파라미터는 WCAC에 대한 DMZ의 흡착반응은 흡열반응이고 자발적인 과정으로 진행된다는 것을 나타내었다. 실험결과는 WCAC가 항생제 DMZ를 제거하는데 있어서 값싸고 유용한 흡착제가 될 수 있다는 것을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.927-932
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• 2009

난분해성 및 독성 폐수 처리는 고급산화 기술과 생물학적 처리가 친화결합(intimate coupling) 을 이룰 때 최적의 효과를 거둘 수 있다. 본 연구에서는 광촉매 산화와 생물학적 처리를 친화결합하도록 고안된 다공성 $TiO_2$ 코팅 담체를 제조하여 광촉매 반응에 관한 동력학 연구를 수행하였다. 저온 sol-gel 코팅법으로 제조된 PVA 재질의 다공성 $TiO_2$ 담체는 UV 조사하에서 methylene blue (MB)를 효율적으로 분해하였다. 시험 농도(최대 100 ${\mu}M$)에서 MB의 흡착속도는 1차반응 (first-order reaction)의 성질을 보였으며, 흡착과 산화를 포함한 총반응속도는 유사 Langmuir 모델로 예측 가능하였다. 이러한 원인은 담체 표면에 MB가 흡착됨에 따라 UV 조사에 의하여 광촉매 반응이 일어날 표면이 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. 다공성 $TiO_2$ 담체의 단위 $TiO_2$ 량당 최대 MB 제거속도는 슬러리 $TiO_2$ 반응기에서 얻은 MB 제거속도보다 4배 더 빨랐다. 본 연구로 인하여 저온 sol-gel 코팅법으로 제조한 PVA 재질 다공성 $TiO_2$ 담체가 성공적인 광분해 반응을 나타내는 것이 확인되었으며, 동 담체에 대한 광촉매 반응의 동력학적 성질이 구명되어, 향후 생물처리를 친화결합 시킬 수 있는 연구 바탕을 확보하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권6호
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• pp.1115-1120
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• 2008

The adsorption of CO on W(110) surfaces was studied using thermal desorption spectroscopy (TDS), and core and valence level spectroscopy. At 120 K, CO forms a tilted structure at lower coverages ($\alpha$ 1), whereas it adsorbs normal to the surface at higher coverages ($\alpha$ 2). Tilted structures have been suggested to be precursors of dissociative chemisorption; however, experimental evidence is provided for the non-dissociative chemisorption of CO at temperatures above 900 K (which is referred to as the $\beta$ -state): TDS shows first order desorption kinetics. The core and valence level spectra of O/W(110) and those of $\beta$ -CO/W(110) are different. Most importantly, the 4$\sigma$ molecular orbital of CO can be identified in the valence level spectra of the $\beta$ -CO.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.560-563
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• 2001

MEK를 단일 탄소원 및 에너지원으로 하는 균주를 춘천시 공단지역 토양으로부터 분리하였고 그 중 Geotrichum sp. MF01 균주는 MEK 분해 시 Michaelis - Menten kinetics를 따랐으며 $K_m$ 과 $r_{max}$ 는 각각 5.88 mM. 0.14 $h^{-1}$ 로 가장 좋은 분해능을 보 여 주었다. 또 MEK 분해 시 물리적인 흡착이 관여했으나, 대부분은 미생물 대사에 의한 제거였다 . 순수 분리된 미생물을 이용한 biofilter 실험에서는 57일 동안 최대 10 $gm^3h^{-1}$ 의 제거율을 얻었다.

• Carbon letters
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• 제13권3호
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• pp.167-172
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• 2012

Most heavy metals are well-known toxic and carcinogenic agents and when discharged into wastewater represent a serious threat to the human population and the fauna and flora of the receiving water bodies. The present study aims to develop a procedure for Pb (II) removal. This procedure is based on using powdered activated carbon, which was prepared from walnut shells that were generated as plant wastes and modified with potassium carbonate and phosphoric acid as chemical agents. The main parameters, such as effect of pH, effect of sorbent dosage, Pb (II) concentrations, and various contact times influence the sorption process. The experimental results were analyzed by using Langmuir, Freundlich, Tempkin, and Dubinin-Radushkevich adsorption models. The kinetic study of Pb (II) on activated carbon from walnut shells was performed based on pseudo- first order and pseudo- second order equations. The data indicate that the adsorption kinetics follow the pseudo- second order rate. The procedure was successfully applied for Pb (II) removal from aqueous solutions.

• Carbon letters
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• 제13권2호
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• pp.115-120
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• 2012

Most heavy metals are well-known toxic and carcinogenic agents and when discharged into wastewater represent a serious threat to the human population and the fauna and flora of the receiving water bodies. The present study aims to develop a procedure for Pb(II) removal. The study was based on using powdered activated carbon, which was prepared from walnut shells generated as plant wastes and modified with potassium carbonate or phosphoric acid as chemical agents. The main parameters, such as effect of pH, effect of sorbent dosage, Pb(II) concentrations, and various contact times influence the sorption process. The experimental results were analyzed by using Langmuir, Freundlich, Tempkin and Dubinin-Radushkevich adsorption models. The kinetic study of Pb(II) on activated carbon from walnut shells was performed based on pseudo-first order and pseudo-second order equations. The data indicate that the adsorption kinetics follow the pseudo-second order rate. The procedure was successfully applied for Pb(II) removal from aqueous solutions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.287-295
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• 2017

Using nanotechnology, magnetic nanoparticles of iron oxide were produced via co-precipitation method and followed modification with organic compounds. In the next step, functionalized monomer was provided via coupling ${\beta}$-cyclodextrine and allylamine onto modified magnetic nanoparticles. These nanoparticles were used to establish the adsorption rate of celecoxib. Magnetic nanoparticles are modified by (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane. Nano-adsorbent was characterized by analytical and spectroscopic methods, such as Fourier transform infrared spectroscopy, elemental analysis, thermo-gravimetric analysis, and transmission electron microscopy (TEM). Laboratory parameters, such as the kinetics of adsorption isotherms, pH, reaction temperature and capacity were optimized. Finally, by using this nano-adsorbent in the optimized condition, extraction of celecoxib from biological samples as urine, drug matrix and blood plasma was carried out by high performance liquid chromatography with sensitivity and high accuracy.

• Carbon letters
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• 제3권1호
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• pp.6-12
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• 2002

A study on the electrosorption of $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions onto a porous activated carbon fiber (ACF) was performed to treat radioactive liquid wastes resulting from chemical or electrochemical decontamination and to regenerate the spent carbon electrode. The result of batch electrosorption experiments showed that applied negative potential increased adsorption kinetics and capacity in comparison with open-circuit potential (OCP) adsorption for $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions. The adsorbed $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions are released from the carbon fiber by applying a positive potential on the electrode, showing the reversibility of the sorption process. The possibility of application of the electrosorption technique to the separation of radionuclides was examined. The result of a selective removal experiments of a single component from a mixed solution showed that perfect separation of $Co^{2+}$ and $Sr^{2+}$ ions was possible by the electrosorption process.