• Advances in nano research
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• 제9권3호
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• pp.173-181
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• 2020

Adsorption and heterogeneous electro-Fenton process using iron-loaded ZSM-5 nano-zeolite were investigated for the removal of Tetracycline (TC) from wastewater. The nano-zeolite was synthesized hydrothermally and modified through impregnation. The zeolite was characterized by XRD, FT-IR, FE-SEM, N₂ adsorption-desorption, and NH₃-TPD techniques. The equilibrium data were best represented by the Freundlich isotherm. The pseudo-second-order kinetic model was the most accurate model for the adsorption of TC on the modified nano-zeolite. The effect of parameters such as pH of solution and current density were investigated for the heterogeneous electro-Fenton process. The results showed that the current density of 150 mA and pH of 3 led to the highest TC removal (90.35%) at 50 min. The nano-zeolite showed the appropriate reusability. Furthermore, the developed kinetic model was in good agreement with the removal data of TC through the electro-Fenton process.

• Carbon letters
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• 제7권2호
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• pp.105-113
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• 2006

The electro-chemical removal (ECR) of water pollutants by metal-ACF electrodes from wastewater was investigated over wide range of ECR time. The ECR capacities of metallic ACF electrodes were related to physical properties such as adsorption isotherm, surface area and pore size and to reaction time. Surface morphologies and elemental analysis for the metal supported ACFs after electro-catalytic reaction were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and energy disperse X-ray (EDX) to explain the changes in adsorption properties. The IR spectra of metallic ACFs for the investigation of functional groups show that the electro-catalytic treatment is consequently associated with the removal of pollutants with the increasing surface reactivity of the activated carbon fibers. The metal-ACFs were electro-catalytically reacted to waste water to investigate the removal efficiency for the COD, T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N and $NO_2$-N. From these removal results of the piggery waste using metallic ACFs substrate, satisfactory removal performance was achieved. The removal efficiency of the metallic ACFs substrate was mainly determined by the properties of the material for adsorption and trapping of organics, and catalytic effects.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.65-75
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• 2017

C-S-H 상은 시멘트 페이스트의 50~60%를 차지하는 중요한 수화생성물로서, 시멘트 페이스트의 공학적 특성을 결정짓는 가장 중요한 역할을 한다. 이것은 C-S-H 상이 본질적으로 안정되거나 강한 재료라서가 아니라 시멘트입자와 같이 결합하여 연속적인 레이어 층을 형성하기 때문이다. 결합상으로서 C-S-H 상은 나노 단위의 구조로부터 기인하는데, 내구성 측면에서는 염소이온의 흡착을 유발하는 것으로 알려져 있지만 그 메커니즘은 여전히 불분명하다. 그래서 본 연구에서는 C-S-H상이 염소이온 흡착에 미치는 거동을 살펴보고자 하였다. 본 연구의 목적은 다양한 Ca/Si 비율을 갖는 C-S-H 상이 염소이온을 흡착하는 시간의 존적 거동을 고찰하여 염소이온 고정화의 메커니즘을 구명하는 것이다. C-S-H 상은 순간적 물리흡착, 물리 화학적 흡착, 그리고 화학적 흡착의 3단계로 구분되어 순차적인 흡착거동을 보였는데, 순간적으로 흡착되는 표면착물량은 C-S-H 표면 대전체와 염소 이온간의 전기 상호작용에 의한 물리적 흡착에 의하여 발생한다. 높은 Ca/Si 비율에서 C-S-H 표면전하는 커지기 때문에 물리적 흡착은 커지지만 화학적 흡착은 오히려 작아지는 것으로 나타났다. 이는 C-S-H 표면에 물리적 흡착된 염소이온에 의하여 염소이온이 침투하지 못하고 화학적 흡착력까지 저하되기 때문으로 생각된다. 따라서 최대 염소이온 흡착력은 Ca/Si 비율 1.5에서 형성되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권7호
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• pp.754-760
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• 1998

It was found that the adsorption of a cobalt(III) complex with a macrocyclic ligand, C-meso-5,7,7,12,14,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (hmc), was induced on a glassy carbon electrode by heavily oxidizing the electrode surface. Adsorption properties are discussed. The glassy carbon electrode with the adsorbed complex was employed to see the catalytic activities for the electro-reduction of O2. In the presence of oxygen, reduction of (hmc)Co3+ showed two cathodic waves in cyclic voltammetry. Compared to the edge plane graphite electrode at which two cathodic waves were also observed in a previous study, catalytic reduction of O2 occurred in the potential region of the first wave while it happened in the second wave region with the other electrode. A rotating disk electrode after the same treatment was employed to study the mechanism of the O2 reduction and two-electron reduction of O2 was observed. The difference from the previous results was explained by the different reactivity of the (hmc)CoOOH2+ intermediate, which is produced after the two electron reduction of (hmc)Co3+ in the presence of O2.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.2027-2036
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• 2013

소규모수도시설에서 수질기준을 자주 초과하는 질산성질소(NO3-N)와 불소(F-)를 제거하기 위해 역삼투(RO), 나노여과(NF), 전기흡착(EA), 전기응집(EC) 공정을 비교평가 하였다. RO는 질산성질소 72~92%, 불소 74~85%의 제거율을 나타내었고 NF는 질산성질소 5~15%, 불소는 1%의 제거율을 나타내었다. MWCNT를 코팅한 전극을 이용한 EA의 질산성질소는 99%, 불소는 44% 제거율을 보였다. 구리와 MWCNT 복합물 소결전극을 이용한 EA의 질산성질소는 82%, 불소는 77%의 제거율을 보였으나 구리가 용출되는 문제점이 발견되었다. EC의 질산성질소는 11~46%, 불소는 69~99%을 보였다. 결론적으로 RO는 질산성질소와 불소의 높은 제거율이 가능하나 에너지 비용이 부담된다. EC는 질산성질소와 불소의 효과적인 제거가 가능하나 슬러지 발생 부담이 있다. 반면 MWCNT를 활용한 EA는 전극 제조방법에 따라 제거율에 큰 차이를 보였으며 전극의 지속적 사용을 위한 안전성 확보가 시급한 개선점으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.433-441
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• 2007

본 논문에서는 질산염 이온의 환원을 위한 Sn의 흡착 또는 전착을 가지는 Sn-modified Pt 전극의 안정성이 평가되었다. 전극의 불안정성의 원인을 찾기 위하여 전극이 접하는 용액과 전극에 가해지는 전압에 따른 Pt 표면에서 Sn의 전기화학적 및 재료적 변화가 조사되었다. 제작된 Sn-modified Pt 전극 표면의 Sn은 hydroxide 형태로 존재하여 물, 특히 산 용액에서 방치하는 것에 의해서도 용해되어 쉽게 전극의 활성이 감소되었으며, 질산염 이온의 환원 시 전극에 $Sn(OH)_2$와 Sn의 산화-환원 평형 전압 보다 음의 전압이 가해질 때 전극 표면의 Sn hydroxide는 Sn으로 환원되어 Pt 전극 내부로 고체 확산되었고, 이는 Sn-modified Pt 전극의 활성을 감소시켰다. Sn의 고체 확산은 전극에 가해주는 전압에 비례하였다. Sn을 Pt에 코팅시키기 위하여 UPD 조건에서 흡착하는 것 보다 많은 Sn을 Pt 표면에 붙일 수 있는 Sn을 Pt에 전해 전착시키는 것이 질산염 이온의 환원하는 동안 전극의 건전성을 유지하는데 유리하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2904-2912
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• 2011

본 연구에서는 소규모 수도시설에서 수질기준을 자주 초과하는 항목으로 지적되고 있는 불소와 질산성질소를 효과적으로 제거하기 위하여, 탄소나노튜브를 이용한 전극을 제작하여 전기흡착 공정에 적용함으로써 두 종류의 무기이온 제거 가능성을 평가하였다. 탄소나노튜브를 활용한 전극을 제작하기 위해 코팅 (coating)법과 소결(sintering)법을 이용하여 전극을 제작하였다. 코팅전극은 바인더의 종류, 소결전극은 소결온도를 변화시켜 각각의 전극을 제작하였다. 제작된 전극을 이용하여 전류밀도 및 반응시간 등을 변화시켜가며 전기흡착 실험을 진행한 결과 유기바인더를 이용해 제작된 전극의 이온제거율은 불소 46%, 질산성질소 99.9%로 무기바인더를 이용하여 제작된 전극보다 제거효율이 우수하였다. 또한 소결하여 제작된 탄소나노튜브 중 $1000^{\circ}C$ 고온에서 제작한 전극은 불소 77%, 질산성질소 87%의 제거율을 보여 $850^{\circ}C$ 저온에서 제작한 전극보다 더 높은 제거효율을 보임을 확인하였다. 적당한 전류밀도 및 반응시간 하에서 모두 먹는 물 수질 기준에 적합한 농도로 처리될 수 있음을 보임으로써, 탄소나노튜브를 활용하여 제작한 전극을 채택한 전기흡착 공정이 소규모 수도시설에 적합한 공정으로 평가받을 수 있을 것으로 판단된다.

• Macromolecular Research
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• 제17권2호
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• pp.116-120
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• 2009

The cellulose smart material called electro-active paper (EAPap) is made by regenerating cellulose. However, the actuator performance is degraded at low humidity levels. To solve this drawback, EAPap bending actuators were made by activating wet cellulose films in three different room-temperature ionic liquids: l-butyl-3-methylimidazolium hexaflurophosphate ($BMIPF_6$), 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMICL) and 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluroborate ($BMIBF_4$). In the results, the actuator performance was dependent on the type of anions in the ionic liquids, in the order of $BF_4$>Cl>$PF_6$. The BMIBF 4-activated actuator showed the maximum displacement of 3.8 mm with low electrical power consumption at relatively low humidity. However, the BMICL-activated actuator showed a slight degradation of actuator performance. Further performance and durability improvement will be possible once various ionic liquids are blended with cellulose.

• 펄프종이기술
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• 제44권5호
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• pp.8-13
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• 2012

The flexography ink has disadvantage in a deinking process because it tends to form too fine particles in alkali condition to be removed in flotation deinking. The influence of pH conditions on the particle size of phthalocyanine cyan ink used for flexo-printing was investigated to see the effect of pH conditions on flexography ink dispersion. Flexography ink particles prepared by grinding dried ink films were used in this experiment. Greater reduction of the ink particle size was noticed under alkaline pH condition, which was attributed to dissolution of resin component of the ink. Adsorption behavior of flexography ink onto pigment particles was examined using clay and talc as substrate pigments. Pretreatment of inorganic pigments with a cationic poly-DADMAC increased the surface adsorption of flexography ink particles, which improved the removal of the inks by centrifugal sedimentation of inorganic pigments. Most efficient removal of the ink particles was achieved when an optimal addition level of the cationic polymer was used for pretreatment of inorganic pigments, and this optimal addition level corresponds to the surface saturation point of the polyelectrolyte. Adsorption of flexography ink particles onto inorganic pigments improved the ink removal in flotation deinking since the pigment particles has the optimal particle size for flotation deinking.