• 제목/요약/키워드: Langmuir Adsorption

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$Pt/H_2SO_4$ 전해질 계면에서 교류임피던스 측정과 위상이동 방법에 의한 Langmuir 흡착등온식 해석 (Analysis on the Langmuir adsorption isotherm at the $Pt/H_2SO_4$ electrolyte interface using the ac impedance measurement and phase-shift method)

  • 천장호;조성칠;손광철
    • 전기화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.23-26
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    • 1999
  • 백금$(Pt)/0.1M\;H_2SO_4$, 전해질 계면에서 교류임피던스 측정과 위상이동 방법을 사용하여 Langmuir 흡착등온식을 정성적으로 해석하였다. 위상이동$(\phi)$은 음전위(E<0)와 주파수(f)에 따르며, Pt 일전극(음극)에 흡착된 수소원자$(H_{ads})$의 표면피복율$(\theta)$에 반비례한다. 중간주파수대$(1\~100 Hz)$에서 위상이동 변화$(\phi\;vs.\;E)$는 Langmuir 흡착등온식$(\theta\;vs.\;E)$의 계산과 해석에 사용할 수 있는 실험적인 방법이다. $Pt/0.1M\;H_2SO_4$ 전해질 계면에서 흡착평형상수(K)와 표준자유에너지$({\Delta}G_{ads})$는 각각 $3\times10^{_4}$와 20.1kJ/mol이다.

활성탄에 의한 Eosin Yellow의 흡착에 대한 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Equilibrium Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies for Eosin Yellow Adsorption by Activated Carbon)

  • 이종집
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3319-3326
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    • 2014
  • Eosin yellow는 유용한 염료나 색소로 사용되지만 유해한 독성을 가진 물질이다. 본 연구에서는 활성탄을 사용하여 eosin yellow를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학에 대하여 pH, 초기농도, 접촉시간 등을 변수로 하여 조사하였다. 등온흡착평형관계를 검토한 결과 평가된 Langmuir 상수값, $R_L$=0.067-0.083과 Freundlich 상수값 $\frac{1}{n}=0.237-0.267$로부터 활성탄에 의한 eosin yellow의 흡착조작이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Temkin 상수값, B=1.868-2.855 J/mol과 Dubinin-Radushkevich 식 상수값, E=5.345-5.735 kJ/mol로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 반응속도식의 적용결과는 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자내확산식에 의해 흡착공정은 경계층확산과 입자내확산의 2단계로 진행되는 것을 알았다.

석탄계 입상활성탄에 의한 Reactive Red 120의 흡착 특성 : 등온선, 동력학 및 열역학 파라미터 (Adsorption Characteristics of Reactive Red 120 by Coal-based Granular Activated Carbon : Isotherm, Kinetic and Thermodynamic Parameters)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제31권2호
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    • pp.164-171
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    • 2020
  • 석탄계 활성탄을 사용한 Reactive Red 120 (RR 120) 염료의 흡착특성을 활성탄의 양, pH, 초기농도, 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 조사하였다. 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식보다 더 잘 맞았다. 흡착 메카니즘은 균일한 에너지 분포를 가진 단분자층 흡착이 우세하다고 판단되었다. 평가된 Langmuir 분리계수(RL = 0.181~0.644)로부터 이 흡착공정이 효과적인 처리영역(RL = 0~1)에 속하는 것을 알았다. Temkin 식과 Dubinin-Radushkevich 식에 의해 구한 흡착에너지는 각각 E = 15.31~7.12 J/mol과 B = 0.223~0.365 kJ/mol로 흡착공정은 모두 물리흡착(E < 20 J/mol, B < 8 kJ/mol)으로 나타났다. 흡착속도실험결과는 유사 1차 반응속도식에 잘 맞았다. CGAC에 대한 RR 120 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자유에너지 변화값이 감소하였기 때문에 온도 증가와 함께 자발성이 높아지는 것으로 나타났다. 엔탈피 변화(12.747 kJ/mol)는 흡열반응임을 알려주었다. CGAC에 의한 RR 120의 흡착반응의 등량흡착열은 9.78~24.21 kJ/mol로 물리흡착(< 80 kJ/mol)임을 밝혔다.

합성 제올라이트를 이용한 pH에 따른 Cu와 Zn 이온의 흡착특성 (Cu and Zn Ions Adsorption Properties at Various pH with a Synthetic Zeolite)

  • 이창한
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.805-813
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    • 2012
  • The removal property of Cu and Zn ions by chemical precipitation and adsorption using zeolite(Z-C1) prepared from coal fly ash(CFA) were evaluated in this study. Adsorption kinetic and equilibrium mechanisms described to analyze parameters and correlation factors with Lagergen $1^{st}$ and $2^{nd}$ order model and Langmuir and Freundlich model. Analysis of adsorption kinetics data revealed that the pseudo $2^{nd}$ order kinetics mechanism was predominant. The equilibrium data in pH 3 - 5 were able to be fitted well to a Langmuir model, by which the maximum adsorption capacities($q_{max}$) were determined at 124.9 - 140.1 mg $Cu^{2+}/g$ and 153.2 - 166.9 mg $Zn^{2+}/g$, respectively. We found that Z-C1 has a potential application as absorbents in metal ion recovery with low pH.

토양내의 중금속이 유기오염물질 생분해에 미치는 영향 연구 (The influence of heavy metal on microbial biodegradation of organic contaminants in soil)

  • 최재영;박재우
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.196-201
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    • 2000
  • The influence of adsorption on cadmium toxicity to soil microorganisms in smectite-rich soils and sediments was quantified as a function of solution and sorbent characteristics. Adsorption and surface complexation experiments were conducted to infer Cd sorption mechanisms to a reference smectite and three fractions of a Veritsol soil, and to elucidate the effects of the surface complexation on Cd bioavailability and toxicity in soils and sediments. Cadmium adsorption isotherms conformed to the Langmuir adsorption model, with adsorptive capacities of the different samples dependent on their characteristics. Equilibrium geochemical modeling (MINTEQA2) was used to predict the speciation of Cd in the soil suspensions using Langmuir and Triple Layer surface complexation models. The influence of adsorption and surface complexation on cadmium toxicity to soil microorganisms was assessed indirectly through the relative change in microbial hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA) as a function of total Cd concentration and sorbent characteristics. Adsorption decreased the toxicity of Cd to soil microorganisms. Inner-sphere complexation is more effective than outer-sphere complexation in reducing the bioavailability and toxicity of heavy metals in soils and sediments.

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국산카올린의 흡착성에 관한 연구(III) 고체-액체 계면 흡착 (Studies on the Adsorptive Properties of Korean Kaolin(III) Adsorption at Solid-Liquid Interface)

  • 이계주
    • 약학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.380-386
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    • 1985
  • The adsorption of quinine, atropine and methylrozaniline chloride from aqueous phase by different kaolins was studied to innovated utilization of Korean kaolins as pharmaceutical agents. The adsorption isotherms were determined at $27{\pm}1^{\circ}C$ and the results were plotted according to the Langmuir equation. The Langmuir constants were calculated from adsorption isotherms of quinine and methylrozaniline chloride; a=1.46, 1.34 b=5.7, 9.3 and slope=0.175, 0.108, respectively. The kaolins gave the same type of curves with the two alkaloids and methylrozaniline chloride. The white colored premium grade kaolins were better adsorbent for the alkaloids and methylrozaniline chloride than the lower grade ones. The results indicate that the premium grade kaolins could be utilized as an ingredients in intestinal preparations. The condition of activation for the better adsorption was under the cases with the higher temperature and the lower pressure. The smaller particle size, the greater was adsorption power and the activated kaolins had superior adsorptive properties at higher pH value than at higher hydrogen-concentrations.

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A comparative study for adsorption of carbolic acid by synthetic resins

  • Uslu, Hasan;Bamufleh, Hisham S.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제6권6호
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    • pp.439-449
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    • 2015
  • Carbolic Acid which is called phenol is one of the important starting and/or intermediate materials in various industrial processes. However, its excessive release into environment poses a threat to living organisms, as it is a highly carcinogens and hazardous pollutant even at the very low concentration. Thus removal of phenol from polluted environments is very crucial for sustainable remediation process. We developed a low cost adsorption method for separating phenol from a model aqueous solution. The phenol adsorption was studied using two adsorbents i.e., Amber lite XAD-16 and Amber lite XAD-7 HP with a constant amount of resin 0.1 g at varying aqueous phenol concentrations ($50-200mgL^{-1}$) at room temperature. We compared the efficacy of two phenol adsorbents for removing higher phenol concentrations from the media. We investigated equilibrium and kinetics studies of phenol adsorption employing Freundlich, Temkin and Langmuir isotherms. Amberlite XAD-16 performed better than Amberlite XAD-7 HP in terms of phenol removal efficiency that amounted to 95.52%. Pseudo second order model was highly fitted for both of the adsorption systems. The coefficient of determination ($R^2$) with Langmuir isotherm was found to be 0.98 for Amberlite XAD-7 HP. However, Freundlich isotherm showed $R^2$ value of 0.95 for Amberlite XAD-16, indicating that both isotherms could be described for the isotherms on XAD-7 HP and Amberlite XAD-16, respectively.

Sphagnum 피트모스에서의 카드뮴, 구리, 납의 흡착 (Adsorption of Cadmium, Copper, and Lead on Sphagnum Peat Moss)

  • 방선백;이상우;김주용;유동일;강용곤;김경웅
    • 자원환경지질
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    • 제39권2호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • Sphagnum 피트모스에서의 Cd(II), Cu(II) Pb(II)의 흡착에 대한 회분식 실험을 수행하였다. 실험결과 10-50 mg/L의 Cd(II), Cu(II), Pb(II)이 1.0 g/L의 sphagnum 피트모스에 1시간 내에 흡착되어 효과적으로 제거되었다. 초기농도에 따라 sphagnum 피트모스에 홉착된 Cd(II), Cu(II), Pb(II)의 반응속도는 유사이차 반응모델을 적용하여 설명하였다. 또한 Langmuir 등온흡착으로부터 Cd(II), Cu(II), Pb(II)에 대한 최대흡착량을 계산하여, 각각 33.90, 29.15, 91.74 mg/g가 sphagnum 피트모스에 흡착될 수 있음을 알아내었다. Sphagnum 피트모스가 Cd(II), Cu(II), Pb(II)를 흡착하는데 매우 효과적인 흡착제임을 실험결과를 통해 나타내었다.

베타글루칸과 구연산의 교차결합 바이오 폴리머 흡착제를 이용한 수용액내 납과 구리의 흡착 (Adsorption of Pb and Cu from Aqueous Solution by β-Glucan Crosslinked with Citric Acid)

  • 전한결;김경웅
    • 자원환경지질
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    • 제55권4호
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    • pp.367-376
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    • 2022
  • 본 연구에서는 바이오폴리머의 일종인 베타글루칸을 구연산과 교차결합하여 수용액 내에서 불용성인 흡착제(crosslinked β-glucan, CBG)롤 제조하였으며, FTIR과 SEM-EDX를 이용하여 CBG의 특성평가와 납과 구리 흡착특성을 파악하기 위한 pH에 따른 흡착량 변화, 흡착속도, 등온흡착 실험을 진행하였다. 특성평가 결과, 베타글루칸과 구연산의 교차결합 메커니즘을 파악하였으며, CBG 표면에서의 납과 구리 흡착을 확인하였다. 수용액 pH에 의한 흡착량 변화 실험에서는 pH 6에서 가장 높은 납과 구리 흡착량을 보였으며, pH 3이하에서는 급격한 감소를 보였다. 또한 흡착속도 실험 결과 CBG에 의한 납과 구리 흡착은 유사 2차 반응속도식과 내부확산식을 따르는 것을 확인하였고, 등온흡착 실험에서는 Langmuir식을 따라 납과 구리 최대흡착량이 각각 59.70, 23.44 mg/g임을 확인하였다. 본 연구에서는 구연산을 이용하여 베타글루칸을 수용액 내 흡착제로 이용하는 방법을 제시하고자 하였으며, 연구결과에 따라 CBG는향후 친환경적인 중금속 흡착제로서의 적용이 가능할 것으로 판단된다.