• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.142-147
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• 2010

1%, 2%, 10% 및 18%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물 중 제2석유류) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-18-crown-6 거대 고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였으며, 이들 수지의 합성은 염소 함량과 원소 분석, 비표면적(BET), 그리고 IR-분광법으로 확인하였다. 물 소화약제로부터 합성수지 흡착제에 대한 금속 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간 그리고 수지의 가교도에 따른 영향들을 조사한 결과 금속 이온들은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 h 정도였고, 수용액에서 수지에 대한 흡착 선택성은 나트륨($Na^{1+}$) > 아연($Zn^{2+}$) > 크롬($Cr^{3+}$) 이온의 순서이며, 금속 이온의 흡착력은 1%, 2%, 10% 및 18%의 가교도 순이었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권2호
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• pp.157-163
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• 2014

The adsorption of Cr(VI) from aqueous solutions to activated carbon fiber (ACF) was investigated using both batch and flow-through column experiments. The batch experiments (adsorbent dose, 10 g/L; initial Cr(VI) concentration, 5-500 mg/L) showed that the maximum adsorption capacity of Cr(VI) to ACF was determined to 20.54 mg/g. The adsorption of Cr(VI) to ACF was sensitive to solution pH, decreasing from 9.09 to 0.66 mg/g with increasing pH from 2.6 to 9.9; the adsorption capacity was the highest at the highly acidic solution pHs. Kinetic model analysis showed that the Elovich model was the most suitable for describing the kinetic data among three (pseudo-first-order, pseudo-second-order, and Elovich) models. From the nonlinear regression analysis, the Elovich model parameter values were determined to be ${\alpha}$ = 162.65 mg/g/h and ${\beta}$ = 2.10 g/mg. Equilibrium isotherm model analysis demonstrated that among three (Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson) models, both Freundlich and Redlich-Peterson models were suitable for describing the equilibrium data. In the model analysis, the Redlich-Peterson model fit was superimposed on the Freundlich fit. The Freundlich model parameter values were determined to be $K_F$ = 0.52 L/g and 1/n = 0.56. The flow-through column experiments showed that the adsorption capacities of ACF in the given experimental conditions (column length, 10 cm; inner diameter, 1.5 cm; flow rate, 0.5 and 1.0 mL/min; influent Cr(VI) concentration, 10 mg/L) were in the range of 2.35-4.20 mg/g. This study demonstrated that activated carbon fiber was effective for the removal of Cr(VI) from aqueous solutions.

• Carbon letters
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• 제15권2호
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• pp.136-141
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• 2014

Three dimensional self-assembled graphene hydrogels were easily fabricated by electron beam irradiation (EBI) using an aqueous solution of wool/poly(vinyl alcohol) and graphene oxide (GO). After exposure to various levels of EBI radiation, the highly porous, self-assembled, wool-based graphene hydrogels were characterized using scanning electron microscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy; to determine the gel fraction, degree of swelling, gel strength, kinetics-of-swelling analyses and removal of hexavalent chromium (Cr(VI)) from the aqueous solution. X-ray diffraction results confirmed that EBI played a significantly important role in reducing GO to graphene. The adsorption equilibrium of Cr(VI) was reached within 80 min and the adsorption capacity was dramatically increased as the acidity of the initial solution was decreased from pH 5 to 2. Changes in ionic strength did not exert much effect on the adsorption behavior.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.97-101
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• 2021

스코리아와 활성탄의 혼합 충전탑에서 중금속과 유기물의 흡착 특성, 스코리아의 물리화학적 특성과 관능기를 조사하였다. 스코리아의 혼합비율이 증가할수록 카드뮴, 니켈, 크롬, 납 이온의 평균제거율은 증가하였으나, 벤젠과 톨루엔의 평균 제거율은 감소하였다. 스코리아와 활성탄의 혼합 충전탑은 중금속과 유기물의 동시 제거에 효과적으로 사용될 수 있었다. 스코리아는 Si-H와 Si-O 작용기를 갖고 있으며, 이중 Si-O 관능기가 중금속의 흡착에 크게 기여함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.85-92
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• 1999

고정층 촉매 반응기를 이용하여 ${\gamma}$-알루미나에 담지한 크롬산화물 촉매상에서 vinyl chloride의 완전산화잔응을 $240{\sim}300^{\circ}C$의 온도와 600~3,500 ppm의 농도범위에서 조사하였다. 반응은 vinyl chloride의 농도에 대하여 비선형적으로 변하였으며, 산소의 농도에 대하여는 0차 거동을 보였다. 또한 반응 생성물인 $H_2O$와 HCl를 반응물에 첨가하였을 때 vinyl chloride의 전환율에 영향이 거의 없었다. Vinyl chloride의 산화반응에 대한 몇 가지 반응모델을 가정하고 실험결과와 상관시켜 가장 잘 일치하는 모델을 도출하였다. 속도식의 해석결과 vinyl chloride의 산화반응은 산소로 피복된 촉매표면에 vinyl chloride가 흡착한 후 산화분해되며, vinyl chloride가 촉매표면에 흡착하여 반응을 방해한다는 가정하에서 도출된 반응속도 모델이 실험결과를 가장 잘 표현하였다. 실험치와 예측치간의 표준편차 백분율은 약 5.2% 정도였으며 활성화에너지는 18.9 kcal/mol으로 계산되었다.

• 공업화학
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• 제26권1호
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• pp.92-98
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• 2015

본 연구에서는 페놀계 활성탄소를 다양한 불소 분압(0.01~0.03 MPa)으로 불소화를 실시하였으며, 불소화된 활성탄소의 6가 크롬 흡착 특성을 조사하였다. BET와 XPS 결과로부터, 불소화 처리된 활성탄소는 비표면적 및 총 기공부피가 각각 24.7, 58.8% 증가되었으며, 활성탄소 표면에 불소 관능기가 도입됨을 알 수 있었다. 불소 분압이 0.02 MPa일 때, 크롬이온 흡착에 최적화된 표면처리 조건임을 확인하였다. 또한, 초기농도 300 mg/L에서 98%의 제거효율을 나타내었으며, 이러한 결과는 미처리 활성탄소와 비교하여 약 3배 증가됨을 알 수 있었다. 한편, 불소화된 활성탄소의 크롬이온 흡착은 미처리 활성탄소와 대조적으로 30 min 이내에 완료되었으며, 이러한 현상은 페놀계 활성탄소의 표면에서 크롬 이온과의 친화성 증가에 의한 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.877-883
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• 2006

발효산업에 많이 사용되는 A. pullulans를 사용하여 독성 중금속인 납에 대한 제거량을 살펴보았다. 용액 중의 중금속을 제거할 때 A. pullulans가 다른 중금속에 비해 납에 대한 선택성이 우수하였으며 $40^{\circ}C$에서 최대 흡착량을 나타내었으며 또한 최적 pH가 9일 경우에 흡착량이 증가하였다. 초기납의 농도가 96 mg/l 인 경우에 단위 미생물당 흡착량이 120mg/g로 짧은 시간내에 많은 양의 납을 제거함을 알 수 있었다. 그리고 약 200 mg Pb/g cell dry weight 정도가 최대 납 흡착량인 것으로 나타났다. 그리고 미생물의 보존기간에 따라 세포외 고분자물질의 분비가 증가하여 납 흡착량을 증가시켰으며, Freundlich 모델에 잘 적용되었다. 그리고 살아있는 상태가 사멸된 상태에서 평형흡착량은 약 2배 정도 흡착능이 우수함을 알 수 있었으며, 그에 따라서 초기 흡착속도도 살아있는 상태가 사멸된 상태보다 훨씬 빠른 것을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제43권3호
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• pp.223-233
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• 2010

세포외 중합체(EPS)의 존재 유무에 따라 Pseudomonas aeruginosa가 용존 비소, 크롬, 우라늄의 흡착 및 산화상태의 변화에 미치는 영향을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 배양한 미생물의 표면을 세척한 것과 세척하지 않은 것으로 구분하여 무영양 상태에서 1.1 mg/L의 As(V)와 Cr(VI), 0.5 mg/L의 U(VI)와 반응시키며 시간에 따라 각각의 총 용존 함량과 산화상태 변화를 측정하였다. As(V)의 경우 EPS 존재 여부와 관계없이 흡착은 발생하지 않았으나 EPS가 보존된 박테리아는 As(V)의 약 60%를 As(III)로 환원하였다. 표면을 세척하지 않은 박테리아는 총 용존 크롬의 45%를 제거하였으며 잔류된 용존 크롬의 64%를 Cr(III)로 환원하였다. 우라늄의 경우, 박테리아 표면을 세척하지 않았을 때 U(VI)의 약 80% 이상이 용액으로부터 제거되었다. 이러한 원소 환원은 박테리아가 분비한 EPS 자체의 환원 능력 또는 EPS로부터 보호받아 생육성이 보존된 박테리아의 해독성 환원에 의한 것으로 여겨진다. 이 연구 결과는 자연 환경에서 대부분 바이오필름 상태로 존재하는 미생물이 비소, 크롬, 우라늄의 산화상태 및 이동도 조절에 지대한 영향을 미칠 수도 있음을 의미한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권3호
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• pp.112-117
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• 2017

PAN 기반 아크릴계 섬유와 DETA 및 $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 반응시켜 아민기($-NH_2$)를 가진 이온교환섬유 PADD를 합성하였다. 개발된 섬유상 소재는 FT-IR과 SEM을 이용하여 그 특성을 확인해 보았다. 회분식 실험으로 수행된 PADD를 이용한 크롬제거 실험 결과는 Langmuir 등온흡착모델에 잘 적용되었으며, 이때 계산된 이론적 최대흡착능 ($Q_{max}$)은 6.93 mmol/g으로 나타났다. 한편 동적흡착실험은 Lagergren 유사이차속도모델에 잘 부합되었다. PADD의 크롬 흡착능은 pH 2에서 가장 높은 값인 4.11 mmol/g을 나타내었고 pH 변화에 많은 영향을 받는 것으로 확인되었다. 또한, 인산과 비소(V)에 대한 공존이온 실험을 통해 PADD가 크롬에 대한 높은 선택성을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 산-염기 역적정으로 구한 PADD의 총이온교환능 (4.70 mmol/g)을 통해 소재의 선택적 제거 가능성을 검증하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권2호
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• pp.152-163
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• 2016

Present study investigates the potential of cassava peel and rubber tree bark for the removal of Cr (VI) from aqueous solution. Removal efficiency of more than 99% was obtained during the kinetic adsorption experiments with dosage of 3.5 g/L for cassava peel and 8 g/L for rubber tree bark. By comparing popular isotherm models and kinetic models for evaluating the kinetics of mass transfer, it was observed that Redlich-Peterson model and Langmuir model fitted well ($R^2$ > 0.99) resulting in maximum adsorption capacity as 79.37 mg/g and 43.86 mg/g for cassava peel and rubber tree bark respectively. Validation of pseudo-second order model and Elovich model indicated the possibility of chemisorption being the rate limiting step. The multi-linearity in the diffusion model was further addressed using multi-sites models (two-site series interface (TSSI) and two-site parallel interface (TSPI) models). Considering the influence of interface properties on the kinetic nature of sorption, TSSI model resulted in low mass transfer rate (5% for cassava peel and 10% for rubber tree bark) compared to TSPI model. The study highlights the employability of two-site sorption model for simultaneous representation of different stages of kinetic sorption for finding the rate-limiting process, compared to the separate equilibrium and kinetic modeling attempts.