Resins were synthesized by mixing N-phenylaza-15-crown-5 macrocyclic ligand attached to styrene (2th petroleum in 4th class hazardous materials) divinylbenzene (DVB) copolymer with crosslink of 1%, 2%, 6%, and 12% by substitution reaction. The synthesis of these resins was confirmed by content of chlorine, element analysis, thermo gravimetric analysis (TGA), surface area, and IR-spectroscopy. The effects of pH, equilibrium arrival time, dielectric constant of solvent and crosslink on adsorption of metal ions by the synthetic resin adsorbent were investigated. The metal ions were showed fast adsorption on the resins above pH 4. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was about two hours. The adsorption selectivity determined in ethanol was in increasing order uranium (VI) > zinc (II) > europium (III) ions. The uranium ion adsorbed in the order of 1%, 2%, 6%, and 12% crosslink resin and adsorption of resin decreased in proportion to the order of dielectric constant of solvents.
1-Aza-12-crown-4 macrocyclic ligand was combined with styrene (2th petroleum in 4th class hazardous materials) divinylbenzene copolymer having 1%, 2%, 3%, and 6% crosslinks by a substitution reaction, in order to synthesize resin. These synthetic resins were confirmed by chlorine content, elementary analysis and IR-spectrum. As the results of the effects of pH, equilibrium arrival time, crosslink of synthetic resin, and dielectric constant of a solvent on uranium ion adsorption for resin adsorbent, the uranium ion showed high adsorption at pH 3 or over and adsorption equilibrium of uranium ion was about 2 hours. In addition, adsorption selectivity for the resin in methanol solvent was the order of uranium ($UO_2{^{2+}}$) > iron ($Fe^{3+}$) > lutetium ($Lu^{3+}$) ions, adsorbability of the uranium ion was in the crosslinks order of 1%, 2%, 3%, and 6% was increased with the lower dielectric constant.
용매추출에서 등온추출곡선은 수상과 유기상에서 평형관계에 있는 농도를 나타낸다. 등온추출곡선과 조업선을 동시에 나타낸 McCabe-Thiele도는 물질 전달공정에서 여러 유용한 정보를 제공한다. 추출반응식과 평형상수를 알고 있는 경우 등온추출곡선을 계산으로 구하는 방법을 소개하였다. 또한 분배계수가 일정한 경우 금속 추출에 필요한 추출단수를 추산할 수 있는 Kresmer식을 소개하였다.
Rate constants have been measured spectrophotometrically for the reactions of alkali metal ethoxides (EtOM) with S-p-nitrophenyl 2-thiofuroate (1b) and 2-thiophenethiocarboxylate (2b) in absolute ethanol at 25.0±0.1 ℃. 1b is observed to be more reactive than 2b toward all the EtOM studied. The reactivity of EtOM is in the order EtOK > EtONa > EtO- > EtOLi for both substrates, indicating that K+ and Na+ behave as a catalyst while Li+ acts as an inhibitor in the present system. Equilibrium association constants of alkali metal ions with the transition state (KaTS) have been calculated from the known equilibrium association constants of alkali metal ion with ethoxide ion (Ka) and the rate constants for the reactions of EtOM with 1b and 2b. The catalytic effect (KaTS/Ka) is larger for the reaction of 1b than 2b, and decreases with decreasing the size of the alkali metal ions. Formation of 5-membered chelation at the transition state appears to be responsible for the catalytic effect.
Neutron cross section data on Dy-160, Dy-161, Dy-162, Dy-163 and Dy-164 were calculated and evaluated in the energy range of 1 keV to 20 MeV using a spherical optical model, statistical model and pre-equilibrium model. The energy dependent optical model potential parameters were obtained based on the recent experimental data. The width fluctuation correction in Hauser-Feshbach particle decay and the quantum mechanical approach in pre-equilibrium analysis were introduced and gave a better cross section calculation in EMPIRE-II. The total, elastic scattering and threshold reaction cross sections were evaluated and compared with the evaluated files. The model calculated (n, tot), (n, ${\gamma}$) and (n, p) cross sections were in good agreement with the experimental data in the measured energy range. The results will be applied to ENDF/B-VI for data improvement.
본 논문에서는 반응 매질의 부피가 촉매 반응 속도에 미치는 영향을 조사하였다. 단순하지만 정확한 모델에 대한 연구로부터 촉매 반응의 반응 속도 계수는 매질의 부피가 줄어들 수록 증가함을 알게 되었다. 평균 반응속도 상수(average reaction rate constant)는 Collins-Kimball 속도 상수의 일반화 된 형태로 얻어졌는데, 속도 상수는 부피의 효과를 보정해주는 인자를 포함하고 있다. 조사한 모델의 반응물 농도는 전통적 화학 반응론에서 예측되는 지수함수적 감소와는 상당한 차이를 보이는데 이는 기존 화학 반응속도론에서는 무시되는 반응분자 공간 분포의 비평형 확산운동(non-equilibrium diffusive dynamics)의 효과 때문이다. 반응 매질의 부피 가 유한한 점을 고려하면, 반응 시간이 충분히 오래 지났을 때, 기존의 확산지배 반응에서는 예측 되는 않는 지수 함수적 농도 감소가 얻어지는데, 그 속도 상수 역시 반응매질 크기에 의존한다.
본 연구는 수소제조를 위한 에틸렌글리콜 수증기 개질반응에 대한 열역학적 특성 분석을 목적으로 한다. 이를 위하여 온도(300~1,600 K), 반응물 조성비(Steam/Carbon ratio=0.5~4.5), 압력(1~30 기압) 등의 다양한 반응조건을 변화시키면서 열역학적 평형조성 및 효율 등을 조사하였다. 주어진 조건하에서 흡열반응인 개질반응과 발열반응인 수성가스 전환반응 및 메탄화반응간 경쟁특성을 확인하였으며, 반응온도 400 K를 지나면서 수소발생이 관찰되어 500 K를 지나면서 급격한 발생량의 증가를 확인하였다. 반응물 가운데 수증기의 비율을 양론비(S/C=1.0) 이상으로 증가시킬 경우 수성가스 전환반응이 촉진되어 일산화탄소 저감 및 수소발생 증가 거동을 나타내었다. 결과적으로 열역학적 효율감소를 최소화 하면서 수소발생량을 극대화할 수 있는 조건은 반응온도 900 K 이상 및 수증기 대 탄소간 비율이 3.0 이내의 범위에 해당하는 것으로 판단된다.
A powder form of aluminum (hydr)oxides is not suitable in wastewater treatment/filtration systems because of low hydraulic conductivity and large sludge production. In this study, aluminum (hydr)oxide-coated sand (AOCS) was used to remove phosphate from aqueous solution. The properties of AOCS were analyzed using a scanning electron microscopy (SEM) combined with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and an X-ray diffractometer (XRD). Kinetic batch, equilibrium batch, and closed-loop column experiments were performed to examine the adsorption of phosphate to AOCS. The XRD pattern indicated that the powder form of aluminum (hydr)oxides coated on AOCS was similar to a low crystalline boehmite. Kinetic batch experiments demonstrated that P adsorption to AOCS reached equilibrium after 24 h of reaction time. The kinetic sorption data were described well by the pseudo second-order kinetic sorption model, which determined the amount of P adsorbed at equilibrium ($q_e$ = 0.118 mg/g) and the pseudo second-order velocity constant (k = 0.0036 g/mg/h) at initial P concentration of 25 mg/L. The equilibrium batch data were fitted well to the Freundlich isotherm model, which quantified the distribution coefficient ($K_F$ = 0.083 L/g), and the Freundlich constant (1/n = 0.339). The closed-loop column experiments showed that the phosphate removal percent decreased from 89.1 to 41.9% with increasing initial pH from 4.82 to 9.53. The adsorption capacity determined from the closed-loop experiment was 0.239 mg/g at initial pH 7.0, which is about two times greater than that ($q_e$ = 0.118 mg/g) from the kinetic batch experiment at the same condition.
폴리알킬렌테레프탈레이트 (PAT)의 고리 올리고머의 몰 고리화 정수(molar cyclization equilibrium constants)를 회전 이성 상태 (rotational isomeric state) (RIS) 모델에 의해Monte Carlo 모사로부터 얻었다. Jacobson-Stockmayer 이론과 이를 보완한 Flory, Suter, 그리고 Mutter의 방법으로는 각 PAT의 고리 올리고머의 함량과 분포를 잘 설명할 수 없었다. RIS모델을 이용한 직접 계산법으로는 반응거리를 ${\gamma}$=0.5 < ${\gamma}^{2}$> $^{1/2}$로 잡아준 경우에 모든 PAT에 대해서 실험치에 가까운 고리 올리고머의 분포를 얻었다. 또한 각 PAT의 입체형태의 변화에 따른 몰고리화 정수의 변화를 고찰하기 위하여 PAT 반복단위 중의 통계적 가중치 rl과 필를 변화시키면서 각 PAT의 몰 고리화 정수를 구하였다. 여러 반응거리와 ${\gamma}$=0.5 < ${\gamma}^{2}$> $^{1/2}$로 설정한 경우에 ${\sigma}_{1}$과 ${\sigma}_{2}$의 변화에 모든 PAT의 평형 고리 올리고머의 함량이 약간 변하기는 하나 그 분포는 그대로유지되었다. 각 PAT의 몰 고리화 정수는 주어진 입체배열에 의해서 일차적으로 결정이 되며 입체형태의 변화에 의해서도 다소 영향을 받는다는 것을 알았다.
본 연구에서는 활성탄을 사용하여 coomassi brilliant blue G (CBBG)염료를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 등온흡착평형관계로 부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가하여 활성탄에 의한 CBBG의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Dubinin-Radushkevich 식으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속 도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자내확산이 흡착공정의 지배단계임을 알았다. 유사이차반응속도식을 적용한 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(406.12 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행됨을 알았다. 또한 엔트로피 변화값(1.66 kJ/mol K)은 흡착공정의 무질서도가 증가한다는 것을 나타내었다. 온도가 올라갈수록 자유에너지 값이 감소하는 경향을 보인 것은 활성탄에 대한 CBBG의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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