• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.407-410
• /
• 2006

Studies were performed on evaluating the applicability of activated carbon bugs on dye tracer tests as tracer detectors by using its adsorption isotherm of the grained activated carbon. We preliminary conducted several standard adsorption and extraction tests and obtained the relationship between standard dye solution and detected concentrations from activated carbon samples in dry and wet conditions. the slopes of the regression line were 0.71 for wet condition and 0.74 for dried one. Field dye tracer tests were performed in a karst area, where several faults occur along a stream and pass the test area. We sampled water samples and activated carbon samples at three points in Hwangji Pond, where groundwater outflows from the karst conduit. According to the results of breakthrough curve analysis, the regional flow along the conduit, which is assumed to cause a karst conduit, was estimated as 0.18 m/day. The relationship between the concentrations of water sample and extracted activated carbon bugs shows the similar slopes with those from standard solution tests. This suggests that activated carbon could be useful as a dye tracer detector because the extraced concentration can be quantified.

• Composites Research
• /
• 제35권6호
• /
• pp.402-411
• /
• 2022

In this study, the channels-contained hybrid membranes have been fabricated through the incorporation of glass fibers and GO sheets (GO/glass fibers, GG), or a mixture of chitosan/GO (CS/GO/glass fibers, CGG), as hybrid membranes using in organic dye removal. The material properties are well investigated the terms in the morphological, chemical, crystal, and thermal characterizations for verifying interactions in their formed structure. These hybrid membranes have been fitted well in pseudo-second order and Langmuir models that are associated with chemical adsorption and a monolayer approach, respectively. The highest adsorption ability of methylene blue and methyl orange reached 59.40 mg/g and 229.07 mg/g (GG); and 287.47 mg/g and 252.91 mg/g (CGG), which is more enhanced than that of previous GO-based other adsorbents. Moreover, the dye separation on these membranes could be favorable to superb sealing and trapping dye molecules from water instead of only the dye connection occurring on their surface, regarding the physically sieving effect. The membranes can also be reused within two and three adsorbing-desorbing cycles on the GG and CGG ones, respectively. These membranes can become future adsorbents to be applied for wastewater treatment due to their structural features.

• 공업화학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.327-332
• /
• 2013

입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

• 청정기술
• /
• 제27권3호
• /
• pp.261-268
• /
• 2021

석탄계 입상 활성탄(CGAC)에 의한 acid black 1 (AB1) 염료의 평형, 동력학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH 를 흡착변수로 하여 조사하였다. 활성탄에 의한 AB1의 흡착반응은 산성에서는 활성탄의 표면(H⁺)과 AB1이 가지고 있는 sulfite ion (SO₃^-), nitrite ion (NO₂^-) 사이의 정전기적 인력에 의해 일어났고, 최고 흡착률은 pH 3에서 97.7%였다. AB1의 등온 데이터는 Freundlich 등온식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 활성탄에 의한 AB1의 흡착이 효과적인 처리과정이 될 수 있음을 알았다. Temkin 식의 흡착열 관련상수의 값은 물리 흡착 공정(< 20 J mol^-1)임을 나타냈다. 동역학 실험에서는 유사 2차 모델이 유사 1차 모델보다 더 일관성이 있었으며 추정된 평형 흡착량은 오차 백분율의 9.73% 이내에서 잘 일치하였다. 입자내 확산이 흡착 과정에서 속도 조절 단계였다. 활성화 에너지와 엔탈피 변화값으로부터 흡착반응이 물리흡착으로 진행되는 흡열반응임을 확인하였다. 엔트로피 변화는 활성탄 표면에서 AB1의 흡착이 일어나는 동안 고-액 계면에서 활발한 반응에 의해 엔트로피가 증가하는 것으로 나타났다. 자유에너지 변화는 온도증가와 함께 흡착반응의 자발성이 더 커지는 것을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권5호
• /
• pp.576-583
• /
• 2015

This paper aims to investigate the potential use of cempedak durian peel (CDP) from Negara Brunei Darussalam, which is low-cost, locally available, eco-friendly and highly efficient to remove methyl violet (MV) dye from aqueous solutions. The time required for equilibrium to be reached is 2.0 h with no adjustment of pH necessary. FTIR analysis was indicative of the involvement of -COOH and C=O functional groups in adsorption process. The Langmuir model provided the best fit with maximum adsorption capacity of $0.606mmol\;g^{-1}$. Thermodynamics data indicate that the adsorption is spontaneous, feasible and endothermic in nature. Best regeneration of CDP's adsorption ability is achieved by base solution, showing about 95% removal efficiency of MV even after 5 cycles, indicating that CDP can be regenerated and reused. This, together with its high adsorption capacity, makes CDP a potential adsorbent for the removal of MV in wastewater.

• Carbon letters
• /
• 제6권2호
• /
• pp.89-95
• /
• 2005

Crushed peach stone shells were impregnated with $H_3PO_4$ of increasing concentrations (30-70%) followed by heat treatment at 773 K for 3 h. Produced carbons (ACs) were characterized by $N_2$ adsorption at 77 K using the BET-equation and the ${\alpha}$-method. High surface area microporous ACs were obtained, with enhanced internal pore volume, as function of % $H_3PO_4$. Adsorption isotherms from aqueous solution were determined for methylene blue (MB) and p-nitrophenol (PNP), as representatives for dye and phenolics pollutant molecules. Application of the Langmuir model proved the high limiting capacity towards both solute molecules, MB was uptaken in increasing amounts as function of $H_3PO_4$ concentration and generated porosity. High removal of PNP was almost the same irrespective of porosity characteristics. Competitive adsorption of $H_2O$ molecules on the hydrophilic carbon surface seems to partially reduce the available area to the PNP molecules. Application of the pseudo-second order law described well the fast adsorption (${\leq}$ 120 min) at two initial dye concentrations.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권2호
• /
• pp.255-261
• /
• 2016

활성탄을 사용한 Acid Yellow 14 염료의 흡착 실험은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온식을 사용하여 해석하였는데, Freundlich 식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 상수(1/n=0.129~0.212)와 Langmuir 분리계수($R_L=0.202{\sim}0.243$)로부터 활성탄에 의한 Acid Yellow 14의 흡착조작은 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Temkin의 흡착열관련상수(B)는 5.101~9.164 J/mol로 평가되어, 흡착공정이 물리흡착임을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식에 적용해 본 결과, 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지(-4.81~-10.33 kJ/mol)와 엔탈피(+78.59 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타낸다.

• Advances in environmental research
• /
• 제8권1호
• /
• pp.23-38
• /
• 2019

In this study, Malachite Green (MG) dye removal from synthetic wastewaters by adsorption process using raw boron enrichment waste (BEW) and it's modifications (with acid and ultrasound) were aimed. 81% MG removal was obtained by BEW at optimum equilibrium conditions (time: 40 min., dosage: 500 mg/dm³, pH: 5-6, speed: 200 rpm, 298 K). MG removal from wastewaters using acid modified boron enrichment waste (HBEW) was determined as 82% at optimum conditions (time: 20 min., dosage: 200 mg/dm³, pH: 10, speed: 200 rpm, 298 K). For ultrasound modified BEW (UBEW), the highest MG removal percent was achieved as 84% at optimum conditions (time: 30 min, dosage: 375 mg/ dm³, pH: 8, speed: 200 rpm, 298 K). The equilibrium data of Malachite Green was evaluated for BEW, HBEW and UBEW adsorbents by using sorption isotherms such as Langmuir, Freundlich and Temkin models, out of which Langmuir model (R² = 0.971, 0.987 and 0.984) gave better correlation and maximum adsorption capacity was found to be 147.05, 434.78 and 192.30 mg/g, respectively. The adsorption kinetics followed the pseudo-second-order kinetic equation for sorption of MG onto wastes. A look at thermodynamic data reveals that natural sorption is spontaneous and endothermic because of free negative energy exchange and positive change in enthalpy, respectively. The results indicated that boron enrichment waste, and HCl and ultrasound-modified boron enrichment waste served as good alternative adsorbents in dye removal from wastewater.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.667-674
• /
• 2020

활성탄에 의한 reactive orange 16 (RO 16) 염료의 흡착은 흡착제의 양, pH, 초기 농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 실험하였으며, 분리계수, 속도상수, 율속단계, 활성화 에너지, 엔탈피, 엔트로피, 자유에너지와 같은 공정 파라미터에 대해 조사하였다. RO 16의 흡착은 활성탄 표면의 양이온 (H⁺)과 RO 16이 가지고 있는 설포네이트 이온 및 수산 이온사이의 정전기적 인력으로 인해 pH 3에서 흡착율이 가장 높았다. 등온자료는 Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온식을 적용하였다. Freundlich 상수(1/n=0.398~0.441)와 Langmuir 분리계수(R_L=0.459~0.491)에 의해 활성탄에 의한 RO 16의 흡착조작은 적절한 제거방법임을 확인하였다. Temkin 식의 흡착에너지 (B_T=0.293~0.576 kJ/mol) 값으로부터 이 흡착공정이 물리흡착공정이라는 것을 알았다. 흡착 동력학 실험은 RO 16의 흡착이 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 흡착공정의 율속단계는 입자 내 확산 단계인 것이 확인되었다. 양수값의 엔탈피 변화는 물리흡착임을 나타냈다. 음수값의 깁스 자유에너지 변화는 온도가 올라갈수록 -3.16<-11.60<-14.01 kJ/mol 순으로 작아졌다. 따라서 RO 16의 흡착공정의 자발성이 온도가 증가할수록 높아진다는 것을 보여주었다.

• 청정기술
• /
• 제27권2호
• /
• pp.182-189
• /
• 2021

입상 활성탄(GAC)에 의한 disperse yellow 3(DY 3) 염료의 흡착을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 하는 실험을 통해 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. pH 변화실험에서 활성탄에 대한 DY 3의 흡착은 산성영역인 pH 3에서 흡착률이 가장 높았다. 이는 양(+)으로 하전된 활성탄 표면과 DY 3의 음이온(OH^-) 사이의 정전기적 인력에 기인한 것으로 판단되었다. DY 3의 흡착평형자료로부터 Langmuir 등온흡착식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(R_L) 값으로부터 활성탄이 DY 3을 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 또한, Temkin 식의 흡착열 관련 상수의 값이 20 J mol^-1을 넘지 않아 물리 흡착 공정임을 알 수 있었다. 동력학 실험은 농도별 실험과 온도별 실험 모두 유사 이차 속도식이 오차율 10.72% 이내였다. Weber와 Morris의 입자내 확산 모델의 플로트는 두 단계의 직선으로 나타났다. Stage 2(입자내 확산)의 기울기가 stage 1(경계층 확산)의 기울기보다 작게 나타나 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 활성탄에 의한 DY 3 흡착의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K에서 모두 음의 값을 나타냈으며, 온도가 증가할수록 자발성이 더 높아졌다. 활성탄에 대한 DY 3의 흡착반응의 엔탈피 변화는 0.65 kJ mol^-1 로 흡열반응이었으며, 엔트로피 변화는 2.14 J mol^-1 K^-1로 양의 값(positive value)을 나타냈다.