• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2012

본 연구에서는 PRE의 반응물질로 음식물 쓰레기 처리과정에서 발생하는 음식물 쓰레기 탄화재(CFW, Carbonized Foods Waste)를 적용하고자 회분석 흡착실험(Batch test)을 실시하였다. 중금속 구리와 아연에 대한 흡착특성 분석을 위해 CFW를 이용한 개별 및 경쟁흡착 특성을 확인하고자 하였다. 개별흡착 실험에서는 Langmuir와 Freundlich 모델에 적용하여 흡착평형을 예측한 결과 Langmuir의 모델에 더 일치하였고 최대흡착량은 구리가 더 많았다. 유사일치반응과 유사이차반응모델을 이용한 흡착물질의 흡착속도를 비교한 결과 아연의 반응속도가 구리보다 빨랐다. CFW를 이용한 중금속 제거는 구리보다 아연이 먼저 제거가 될 것으로 판단된다. 한편 구리와 아연과의 경쟁흡착 비율이 유사하면 아연의 흡착량이 떨어지는 특성을 보였다. 구리용액에 이연을 혼합한 경우, CFW에 구리의 흡착은 86%이고, 아연용액에 구리를 혼합한 경우에는 이연의 흡착이 19%로 나타났다. 따라서, 복합 중금속으로 오염된 지반의 효율적인 오염제거를 위해서는 각 중금속의 정화특성이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.81-88
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• 1996

토양과 토양용액의 경계면에서 토양내 흡착부위에 대해 경쟁적 이온이 존재할 때 카드늄의 흡착 현상을 연구하기 위하여, 토양의 Bt층으로부터 토양시료를 채취하여 토양의 물리화학적 특성을 분석하였다. 한편 Ethy-lone glycol monoethyl ether(EGME)와 질소가스를 가지고 각각의 토양의 특정표면적을 조사하였다. 토양층 내에서 토양입자와 반응성을 지닌 물질의 동태를 연구하는 일반적 지침으로, 물리화학적 특성이 완전히 다른 토양을 가지고 일반적인 등온흡착곡선을 취하였다. 단일 등온흡착곡선에서 보여 주었던 것처럼 물질간의 경쟁적흡착을 포함한 여러가지의 물리 화학적 요인들이 흡착에 영향을 미칠 것으로 추정된다. 한편 각각의 토양입자에 의한 카드늄 흡착의 정도는 사용된 토양과 용액의 회석 비율뿐만 아니라 각각의 토양의 표면적에 의존한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 서로 다른 토양에서의 카드늄이 마그네시움과의 경쟁적 흡착에서도 적용되는 것을 알 수 있었다. 이러한 등온흡착곡선은 유해한 무기성분의 흡착과 동태 해석 뿐만 아니라 표준 배취흡착과정을 연구개발하는데 복합 요인으로 작용한다는 것을 증명하기 위한 예로서 사용할 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.286-296
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• 2007

To increase phosphate (P) availability in soils, the efficiency of silicate (Si) in reducing P adsorption was investigated by competitive adsorption tests under changing conditions of pH, ion concentrations, and order of anion addition along with single adsorption properties of each ion at $20^{\circ}C$. In the single ion adsorption study, P and Si ions showed the opposite reaction patterns: phosphate adsorption decreased with increasing pH and attained adsorption maximum however, silicate adsorption increased with increasing pH without attaining adsorption maximum. Phosphorus and Si adsorption were influenced by pH in the range of 5.0 - 9.0 and the type and amount of P and Si concentration. Silicate added to soil before P or in a mixture with P significantly reduced P adsorption above pH 7.0; however, there was no significant Si-induced decreased in P adsorption at pH 5.0 when anions were added as mixture. The efficiency of Si in reducing P adsorption increased with increasing Si concentration and pH. The effect of P on Si adsorption was relatively small at pH 5.0 and no effect of P on silicate adsorption was observed at pH 9.0. The presence of Si strongly depressed P adsorption when Si was added before P compared to P and Si added as a mixture. These results suggest that application of Si may decrease P adsorption and increase the availability of P in soils. Furthermore, a Si source would be better to add before P application to enhance the availability of P in soils.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.243-247
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• 2004

Tile development of a porous iron-oxide coated sand filter system can be modelled with the analytical solution of tile transport equation in order to obtain the operating parameters and investigate the mechanism of arsenic removal. The adsorbed amount from the model simulation showed the limitation of adsorption removal during arsenic transport. A loss reaction term in the transport equation plays a role in the mass loss in column conditions, and then resulted into the better model fitting, particularly, for arsenate. Further, the competitive oxyanions delayed the breakthrough near MCL (10 $\mu$g/L) due to the competitive adsorption. This is the reason why arsenate can be strongly attracted in tile interface of an iron-oxide coated sand, and competing oxyanions can occupy the adsorption sites. Therefore, arsenic retention was regulated by non-equilibrium of arsenic adsorption in a porous iron-oxide coated sand media. The transport-limited process seemed to be affect the arsenic adsorption by coated sand.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.151-158
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• 2022

본 논문은 활성탄에 의해 작용기가 다른 말라카이트 그린(MG), 다이렉트 레드 81 (DR 81) 및 티오플라빈 S (TS)의 흡착에 대한 파라미터 특성(PH 효과, 등온선, 동역학 및 열역학 파라미터) 및 염료의 경쟁 흡착에 대해 조사하였다. Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온선 모델을 사용하여 염료의 흡착 메커니즘 및 활성탄에 의한 흡착 처리의 적합성을 평가했다. Langmuir 무차원 분리 계수 값은 활성탄에 의한 세 가지 염료의 흡착 처리가 효과적인 방법임을 나타내었다. 활성탄에 대한 세 가지 염료의 흡착 메커니즘은 Temkin 식에서 계산된 흡착열로부터 물리 흡착임을 확인하였다. 세 가지 염료의 흡착 동역학은 유사 2차 모델에 가까웠으며 잘 일치함을 보여주었다. 활성탄에 의한 세 가지 염료의 흡착 과정의 속도 지배 단계는 입자내 확산이었다. 양의 엔탈피와 엔트로피 변화는 각각 흡열 반응과 고액계면에서 흡착에 의한 무질서도가 증가함을 나타내었다. 세 가지 염료의 음의 Gibbs 자유 에너지 값은 온도가 증가함에 따라 자발성이 높아지는 것을 나타냈다. 삼성분 경쟁흡착에서 흡착능력이 높은 MG는 혼합용액에서 DR 81과 TS에 의해 약간의 방해를 받았으나, 흡착능력이 낮은 DR 81과 TS는 흡착력이 좋은 MG의 영향을 받아 흡착률이 크게 증가하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-31
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• 2016

본 연구는 산업폐기물의 일종인 제강급랭슬래그의 중금속 폐수처리를 위한 여재로서의 활용도를 높이고자 단일 및 복합 중금속용액에 대한 제강급랭슬래그의 경쟁흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식을 이용한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착능은 단일 용액일 때 각각 2.21, 2.56 및 0.89이었으며, 복합 용액일 때는 각각 0.31, 1.28 및 0.37이었으며, Langmuir 등온흡착식을 이용한 제강급랭슬래그의 최대흡착능은 단일 용액일 때 Cu(16.6 mg/g) > Cd(8.1 mg/g) > Zn(6.2 mg/g)순이었으며, 복합 용액일 때 Cu(14.5 mg/g) >> Zn(1.3 mg/g) > Cd(0.6 mg/g)이었다. Freundlich와 Langmuir 등온흡착식은 모두 동일한 경향으로 단일 용액에서 최대흡착능에 비해 복합 용액일 때 흡착능은 감소하는 경향이었다. 특히 Cu의 경우는 단일 용액에 비해 복합용액일때 흡착능이 12.6% 정도로 약간 감소하였으나, Cd 및 Zn의 경우는 단일 용액에 비해 복합 용액일 때 흡착능이 각각 92.6% 및 79.0% 정도로 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Cd 및 Zn은 경쟁 이온이 없는 단일 용액에서는 흡착제에 대해 높은 흡착능을 보였으나, 복합용액에서는 경쟁관계인 Cu에 의해 상대적으로 흡착능이 감소한 것으로 판단된다. 제강급랭슬래그의 단일 및 복합중금속 용액에서 Cd, Cu 및 Zn의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 잘 일치하였으며, 또한 단일 및 복합중금속 용액에서 각 금속의 흡착패턴은 각 금속의 경쟁으로 인하여 서로 다른 패턴을 가지는 것을 알 수 있었다. 따라서 제강급랭슬래그는 중금속 폐수처리를 위한 여재로 충분히 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권8호
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• pp.1549-1553
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• 2008

A molecular imprinted polymer (MIP) using (+)catechin ((+)C) as a template and acrylamide (AM) as a functional monomer was prepared. Acetonitrile was used as the porogen with ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as the crosslinker and 2,2'-azobis(isobutyronitrile) (AIBN) as the initiator. The adsorption isotherms in the MIP were measured and the parameters of the equilibrium isotherms were estimated by linear and nonlinear regression analyses. The linear equation for original concentration and adsorpted concentrations was then expressed, and the adsorption equilibrium data were correlated into Langmuir, Freundlich, quadratic, and Langmuir Extension isotherm models. The mixture compounds of (+)C and epicatechin (EC) show competitive adsorption on specific binding sites of the (+)catechin-MIP. The adsorption concentrations of (+)C, epicatechin (EC), epicatechin gallate (ECG), and epigallocatechin gallate (EGCG), on the (+)catechin-molecular imprinted polymer were compared. Through the analysis, the (+)catechin-molecular imprinted polymer showed higher adsorption ability than blank polymer which was synthesized molecular imprinted polymer without (+)catechin. Furthermore, the competitive Langmuir isotherms were applied to the mixture compounds of (+)C and EC.

• 상하수도학회지
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• 제28권4호
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• pp.419-429
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• 2014

Recent studies have been reported the presence of Endocrine Disrupting Compounds, Pharmaceuticals and Personal Care Products (EDC/PPCPs) in surface and wastewater, which could potentially affect to the complicate behavior in coupled presence of nano-colloid particles and surfactants (adsorption, dispersion, and partitioning). In this study, the adsorption of EDC/PPCPs by Single Walled Carbon Nanotubes (SWNTs) as a representative of nano-particles in cationic surfactant solutions were investigated. Hydrophobic interactions (${\pi}-{\pi}$ Electron Donor-Acceptor) have been reported as a potential adsorption mechanisms for EDC/PPCPs onto SWNTs. Generally, the adsorptive capacity of the relatively hydrophobic EDC/PPCPs onto SWNTs decreased in the presence of cationic surfactant (Cetyltrimethyl Ammonium Bromide, CTAB). This study revealed that the competitive adsorption occurred between CTAB cations and EDC/PPCPs by occupying the available SWNT surface (CTAB adsorption onto SWNTs shows five-regime and maximum adsorption capacity of 370.4 mg/g by applying the BET isotherm). The adsorption capacity of $17{\alpha}$-ethinyl estradiol (EE2) on SWNT showed the decrease of 48% in the presence of CTAB. However, the adsorbed naproxen (NAP) surely increased by forming hemimicelles and resulted in a favorable media formation for NAP partition to increase SWNTs adsorption capacity. The adsorbed NAP increased from 24 to 82.9 mg/g after the interaction of CTAB with NAP. The competitive adsorption for EDC/PPCPs onto SWNTs is likely to be a key factor in the presence of cationic surfactant, however, NAP adsorption showed a slight competition through $CH_3-CH_3$ interaction by forming hemimicelles on SWNT surface.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.238-246
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• 2005

두 가지 이상의 중금속이온이 토양에 존재할 때 토양입자표면에 흡착되는 중금속 이온은 복합적인 경쟁이온치환과 특정결합기작에 따라 흡착량이 결정된다. 본 연구는 충남 논산과 대전시 유성에 소재하는 밭토양에서 채취한 사질식양토와 식토를 공시토양으로 하여 중금속의 다중경쟁흡착특성을 조사하였다. 경쟁흡착은 조사 대상 중금속인 Cr, Cd, 및 Pb를 토양용액에 처리 농도를 달리하여 단일, 이중, 삼중체계로 처리하였다. 등온흡착은 평형농도가 증가함에 따라 흡착이 증가하는 경향을 보여주었으며 이중과 삼중체계에서는 동일 평형농도에서 흡착량은 각각의 중금속이온의 농도와 중금속 전하에 의해 영향을 받는 것으로 조사되었다. 3가지 중금속이온의 이중경쟁 흡착특성은 전기음성도는 낮으나 이온포텐셜이 높은 Cr 이온이 경쟁이온 보다 선택적 흡착특성을 보여주고 있으며 Cd와 Pb가 Cr 흡착에 미치는 영향은 유사한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구 결과 3중 경쟁 흡착 시 중금속 이온의 흡착량이 단일과 이중 경쟁흡착보다 증가하는 특성을 구명하기 위해서는 다중 형태로 존재하는 중금속이온의 흡착기작과 다중 형태상의 중금속이온의 반응식, 그리고 반응식에 따른 가수분해상수를 구하여 흡착정도와 경쟁 상태에 대한 추가 연구가 필요하다. 결론적으로 다중 중금속이온이 존재하는 상태 하에서 흡착친화도는 토양 내 중금속이온의 이동성과 불용화 및 가용화 사이의 분배특성에 영향을 주는 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.723-731
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• 2000

유해유기화합물질 처리시 처리효율을 증대시키기 위하여, 본 연구에서는 GAC를 이용한 RSTA에서 phenol과 4-nitrophenol 의 경쟁흡착을 연구하였다. 이성분계 흡착등온시 phenol은 Freundlich 흡착동온식 적용이 불가능하였다. 그리고 활성탄 주입량이 적어짐에 따라 또 흡착질의 농도가 증가함에 따라 두 성분간의 경쟁흡착은 심화되었다. RSTA를 이용한 연속식 실힘에서는 유입유량이 감소할수록 두 성분간의 경쟁흡착성향은 증가하는 것으로 나타났다. 수축 각 변화에 따른 경쟁흡착실험에서는 수축각이 커질수록 파과시간이 증가하였으며, 활성탄 충전층 수를 변화시킨 실험에서는 충전층 수를 증가시킴에 따라 각 성분의 흡착효율 및 phenol에 대한 4-nitrophenol 경쟁흡착능은 증가하였다. RSTA에서의 이러한 성능 증대는 유체의 정제와 분리에 적용할 수 있을 것이다.