수소가 청정 에너지 원으로서의 중요성이 증가하면서 수소의 생산원인 암모니아 기체가 큰 주목을 받고 있다. 그러나 암모니아가 금속을 잘 부식시키고 유독성을 가지고 있기 때문에 암모니아의 저장과 운반을 가능하게 하는 흡착제의 연구가 다각도로 진행되고 있다. 이 중 공유결합 유기구조 물질(covalent organic framework)의 하나인 COF-10은 붕소를 포함한 큰 기공을 가진 물질이다. 암모니아 흡착과정에서 COF-10의 구조 안에 있는 붕소는 루이스 산으로 작용하여 암모니아와 강한 결합을 한다. 본 논문에서는 이러한 COF-10을 합성하여 BET, XRD, FT-IR을 통해 구조를 확인한다. 또한 TPD와 등온 흡착 실험을 통해 실제 암모니아의 흡착능력에 대한 분석을 진행하였다. COF-10는 9.79 mmol/g으로 우수한 암모니아 흡착 능력을 보였으며 암모니아 흡착제로서 활용 가능할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 수용액에서 Pb(II)를 흡착 제거하기 위하여 커피찌꺼기(spent coffee grounds; SCG)와 점토광물인 견운모(sericite)를 혼합하여 복합흡착제(SS)를 제조하였다. FT-IR 분석결과 SS의 주요 관능기는 O-H, C=O와 C-N 그룹이었다. SS의 비표면적, 기공직경 그리고 양이온 치환 용량은 SCG와 sericite보다 크고, 높았다. SS 흡착제 제조를 위한 최적의 조건은 소성온도 $300^{\circ}C$, SCG : sericite 비율 8 : 2, 입자의 크기는 0.3 mm이었다. SS 흡착제를 이용하여 Pb(II)를 제거하기 위한 실험에서는 Langmuir 흡착식이 Freundlich보다 적합하였으며, Langmuir 등온흡착식에 의한 Pb(II)의 최대 흡착용량은 44.42 mg/g이었다. 또한, 열역학 분석에 의하면 SS 흡착제를 이용한 Pb(II)의 흡착 공정은 물리적인 흡착이었으며, 자연적인 발열반응이었다. SS 흡착제의 흡착-탈착 실험에서는 88-92%를 회수할 수 있었으나, 탈착 횟수가 증가할수록 SS 흡착제의 활성사이트는 감소하였다. 위의 실험결과 SS 흡착제는 전처리 없이 저렴하고, 효율적으로 Pb(II)를 수용액에서 흡착 제거할 수 있다.
It is well-known that the presence of NOM (natural organic matter) in water has a negative effect on removing taste and odor compounds by activated carbon adsorption. Therefore, various means such as enhanced coagulation are applied to reduce the NOM. The presence of taste & odor compounds in drinking water even parts per trillion, is enough to generate customer dissatisfaction. Therefore, the aim of this study was to evaluate carbon usage rate (CUR) for conventional coagulation (CC) and enhanced coagulation (EC) in order to improve the efficiency of adsorption of taste and odor compounds. Also, Effect of CC and EC on molecular weight fraction and the early stage breakthrough of 2-MIB and Geosmin are evaluated. When the enhanced coagulation was adapted for pretreatment for activated carbon adsorption the operation period could be prolonged by 3.5~4 times. CUR for CC was about 2 times greater than CUR for EC and this means that EC has more adsorption capacity than CC. To analyze effect of EC and CC on breakthrough of 2-MIB quantitatively, adsorbed NOM mass was calculated based on unit mass of activated carbon. In the early stage breakthrough of 2-MIB, total adsorbed NOM was 23.72mg/g for CC and 34.56mg/g for EC. Therefore, it is shown that the early breakthrough term of 2-MIB and Geosmin was improved due to increased adsorbability. The low-molecular-weight NOM (500~2000Da) compounds were the most competitive, participating in direct competition with 2-MIB for adsorption site.
활성탄과 제올라이트에 대한 $H_2$, $CH_4$, CO, $CO_2$에 대한 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 활성탄과 제올라트를 이용한 4탑 PSA 공정을 통하여 다성분 혼합기체($H_2$ 72.2%, $CH_4$ 4.06%, CO 2.03%, $CO_2$ 21.6%)로부터 수소를 분리하는 연구를 수행하였다. 흡착평형 실험결과 각각의 기체들에 대하여 dual-site langmuir(DSL) 모델이 잘 예측을 하였으며, 활성탄과 제올라이트의 충전비율에 따른 파과특성을 살펴본 결과 최적의 활성탄 층의 높이는 전체 탑 길이 80 cm 중 55 cm로 나타났다. PSA 공정에서 공정 변수인 총 주기시간($T_c$), 세정기체 공급압력차(${\Delta}P$) 그리고 흡착압력이 공정효율에 미치는 영향을 실험과 전산모사를 통해 그 결과를 비교하였다.
The embedded atom method (EAM) of Daw and Baskes as a semiempirical method, has been successfully applied to the fcc or nearly filled d-band transition metals due to its computational feasibility and its methodological simplicity. Then Baskes modified the EAM (MEAM) to include directional bonding and applied it to metals, semiconductors, and diatomic gases, all of which have different types of bondings. Here, we present a detailed study of the energetics of adsorption on the fcc(111) surfaces and binary system within the framework of MEAM. In adsorption on fcc(111) surfaces, there are two energetically favored sites, so called, fcc site and hcp site, which may trigger stacking fault in the growth of films and might switch growth mode between 3D growth and layer by layer growth. We scrutinized the role of the hcp sites, which would offer dynamic growth pathways although the dynamics are not yet clear within the limited experimental resolution. Featuring these transient motions in the atomic level should contribute to the understanding the growth mechanisms on fcc(111) surface. And we also applied MEAM for initial stage energetics at the Cr coverage of sub- monolayer on W(110). We hope that recently observed extraordinary growth behavior at the Cr coverage of 0.7 monolayer, self- organized nano-scale lines, can be resolved in this MEAM binary system calculation.
The complete nucleotide sequence of the Bacillus circulans F-2 RSDA gene, coding for raw starch digesting a-amylase (RSDA), has been determined. The RSDA structure gene consists of an open reading frame of 2508 bp. Six bp upstream of the translational start codon of the RSDA is a typical gram-positive Shine-Dalgarno sequence and the RSDA encodes a preprotein of 836 amino acids with an Mr of 96, 727. The gene was expressed from its own regulatory region in E. coli and two putative consensus promoter sequences were identified upstream of a ribosome binding site and an ATG start codon. Confirmation of the nucleotide sequence was obtained and the signal peptide cleavage site was identified by comparing the predicted amino acid sequence with that derived by N-terminal analysis of the purified RSDA. The deduced N-terminal region of the RSDA conforms to the general pattern for the signal peptides of secreted prokaryotic proteins. The complete amino acid sequence was deduced and homology with other enzymes was compared. The results suggested that the Thr-Ser-rich hinge region and the non-catalytic domain are necessary for efficient adsorption onto raw substrates, and the catalytic domain (60 kDa) is necessary for the hydrolysis of substrates, as suggested in previous studies (8, 9).
Kim, Nack-Joo;Chun, Seung-Kyu;Cha, Daniel K.;Kim, Cheal
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제34권8호
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pp.2353-2357
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2013
The objective of this study was to develop a simple, less time-consuming and accurate sampling technique based on solid-phase sorption with activated carbon as the sorbents. The results from solid-phase sorption techniques were compared to that from a conventional solvent impinger-based technique to confirm the efficacy of the proposed method. The laboratory results indicated that the solid-phase sorption method was suitable for the determination of siloxanes as the measured concentrations were similar to that from a solvent impinge method. The data from solid-phase sorption method showed excellent recovery and reproducibility while the sampling was less labor intensive and less time consuming than the solvent impinge method. Following the laboratory tests, the solid-phase sorption technique was successfully applied to sampling biogas from a field site. This study shows that the activated carbon-based solid-phase sorption can be a reliable and less time-consuming option for the sampling and collection of siloxanes under various different landfill conditions.
제3기 마이오세 화성쇄설성 퇴적층인 범곡리충군의 주요 구성 암층인 부석질 응회암의 흡착기능성 광물자원으로서의 자원잠재성을 평가하기 위하여 그 응용광물학적 특성 및 그 규제 요인에 대하여 해석하였다. 장기 지역 범곡리층군에서 주된 암상을 이루는 부석질 응회암은 속성변질되어 저품위 제올라이트 및 벤토나이트를 이룬다. 이들은 부석편의 존재로 인한 성분적 특수성에 기인하여 일부 광석들은 양이온치환 능력, 비표면적 및 산성의 pH 농도와 연관된 우수한 흡착기능성을 나타낸다. 이 흡착기능성 광물질에서 낮은 pH 농도를 유발하는 것은 주로 결정구조상 층간에 수소 이온을 갖는 H-스멕타이트의 존재에 의한 것으로 밝혀졌다. 이 H-스멕타이트는 층간 교환성 양이온으로서 수소 이온의 존재에 의해 결정구조상 불규칙성이 야기되어 엽편상의 결정 가장자리가 다소 말린 형태를 보이고, X-선회절 분석에서는 (001) 회절선을 비롯한 주요 기저 회절선들이 일반적인 Ca-유형의 스멕타이트에 비해 상대적으로 낮은 강도를 보이는 것이 특정이다, 이 H-스멕타이트의 원물질 해석과 광물 공생관계를 토대로 이 독특한 점토광물의 생성 모델을 제시하였다. 즉, 부석질 유리편이 속성과정 동안에 필연적으로 야기되는 수화 변질의 결과로 규산이 해리되면서 생성된 수소 이온에 의해 공극수의 pH가 감소되어 단백석이 생성됨으로써 스멕타이트의 생성을 조장한 것으로 여겨진다. 강한 산성을 유발하는 이같은 H-스멕타이트의 존재에 의해서 범곡리층군의 저품위 흡착기능성 광물자원의 산업적 효용도, 특히 산성백토나 상토 부문 등에서 긍정적으로 평가될 수 있을 것으로 여겨진다.
ACQ 목재 방부처리 현장에서 약액의 농도관리에 필요한 기초 자료를 얻기 위하여 ACQ 약액을 회수하여 재사용하는 과정에서 일어나는 약액의 농도 변화, 처리 목재의 약제 흡수량 그리고 Cu (CuO로써)와 DDAC의 유효성분 비율변화 등을 조사하였다. 목재 수종은 낙엽송, 미송, 라디에타소나무를 사용하여 조사하였다. ACQ 약액을 회수하여 재사용하는 과정에서 재사용 횟수가 증가함에 따라 약액의 농도는 감소하였으며, 농도 감소경향은 유효성분의 종류별로 다르게 나타나 Cu보다는 DDAC의 농도 감소가 크게 나타났다. Cu의 농도감소는 처리 수종에 크게 영향을 받지 않았으나, DDAC의 경우에는 약액 흡수가 많은 수종에서 농도 감소의 폭이 크게 나타났다. 약액의 재사용 횟수에 관계없이 Cu의 목재 흡수량은 일정한 수준을 유지하였으나 DDAC 흡수량은 재사용 횟수의 증가와 함께 지속적으로 감소하였다. 약액의 재사용 횟수의 증가로 DDAC 농도가 감소하면 Cu의 흡수량이 증가하였으며, 이것은 처리 목재 내 흡착반응 과정에서 경쟁 관계에 있는 DDAC의 양이 감소함에 따라 상대적으로 Cu의 흡착량이 많아지기 때문인 것으로 판단하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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