Kim, Younjung;Kim, Daeik;Choi, Jong-Ha;Hong, Yong Pyo;Ryoo, Keon Sang
Journal of the Korean Chemical Society
/
v.61
no.5
/
pp.238-243
/
2017
In this study, water treatment sludge carbonized with $400^{\circ}C$ was tested as an adsorbent for the removal of Pb and Cd in water. The carbonized sludge was characterized by thermo-gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence spectrometry (XRF), and surface area analysis. Carbonized sludge exhibited much higher specific surface area and total pore volume than water treatment sludge itself. In batch-type adsorption process, carbonized sludge represented better adsorption performance for Pb than Cd, achieving 90~98% at the concentrations conducted in the experiments. Equilibrium data of adsorption were analyzed using the Freundlich and Langmuir isotherm models. It was seen that both Freundlich and Langmuir isotherms have correlation coefficient $R^2$ value larger than 0.95. The results of studies indicated that carbonized water treatment sludge by heat treatment could be used as an efficient adsorbent for the removal of Pb and Cd from water.
Batch adsorption studies including equilibrium, kinetics and thermodynamic parameters for the adsorption of new fuchsin dye using granular activated carbon were investigated with varying the operating variables such as initial concentration, contact time and temperature. Equilibrium adsorption data were fitted into Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich and Temkin isotherms. Adsorption equilibrium was mostly well described by Langmuir Isotherm. From the estimated separation factor of Langmuir ($R_L$ = 0.023), and Freundlich (1/n = 0.198), this process could be employed as an effective treatment for the adsorption of new fuchsin dye. Also based on the adsorption energy (E = 0.002 kJ/mol) from Dubinin-Radushkevich isotherm and the adsorption heat constant (B = 1.920 J/mol) from Temkin isotherm, this adsorption is physical adsorption. From kinetic experiments, the adsorption reaction processes were confirmed following the pseudo second order model with good correlation. The intraparticle diffusion was a rate controlling step. Thermodynamic parameters including changes of free energy, enthalpy, and entropy were also calculated to predict the nature of adsorption. The change of enthalpy (92.49 kJ/mol) and activation energy (11.79 kJ/mol) indicated the endothermic nature of adsorption processes. The change of entropy (313.7 J/mol K) showed an increasing disorder in the adsorption process. The change of free energy found that the spontaneity of process increased with increasing the adsorption temperature.
In batch experiments, the adsorption of 7-epi-10-deacetylpaclitaxel was studied using Sylopute. Experimental equilibrium data were applied to Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherm models. Among the four isotherm models tested, the Langmuir isotherm model gave the highest accuracy. The adsorption capacity was found to decrease with increases in temperature and the adsorption of 7-epi-10-deacetylpaclitaxel onto Sylopute was a favorable physical process. Adsorption kinetic data agreed very well with the pseudo-second-order kinetic model, while boundary layer diffusion and intraparticle diffusion did not play a key role in the adsorption process. The process of 7-epi-10-deacetylpaclitaxel adsorption onto Sylopute was exothermic and nonspontaneous. Also, the adsorption isosteric heat was independent of surface loading indicating an energetically homogeneous adsorbent.
Isotherms, kinetics and thermodynamic properties for adsorption of acid fuchsin (AF) dye by activated carbon were carried out using variables such as dose of adsorbent, pH, initial concentration and contact time and temperature. The effect of pH on adsorption of AF showed a bathtub with high adsorption percentage in acidic (pH 8). Isothermal adsorption data were fitted to the Freundlich, Langmuir, and Dubinin-Radushkevich isotherm models. Freundlich isothem model showed the highest agreement and confirmed that the adsorption mechanism was multilayer adsorption. It was found that adsorption capacity increased with increasing temperature. Freundlich's separation factor showed that this adsorption process was an favorable treatment process. Estimated adsorption energy by Dubinin-Radushkevich isotherm model indicated that the adsorption of AF by activated carbon is a physical adsorption. Adsorption kinetics was found to follow the pseudo-second-order kinetic model. Surface diffusion at adsorption site was evaluated as a rate controlling step by the intraparticle diffusion model. Thermodynamic parameters such as activation energy, Gibbs free energy, enthalpy entropy and isosteric heat of adsorption were investigated. The activation energy and enthalpy change of the adsorption process were 21.19 kJ / mol and 23.05 kJ / mol, respectively. Gibbs free energy was found that the adsorption reaction became more spontaneously with increasing temperature. Positive entropy was indicated that this process was irreversible. The isosteric heat of adsorption was indicated physical adsorption in nature.
Due to industrialization, a trace amount of residues of pharmaceuticals and personal hygiene products (PPCPs) flows into the ecosystem, polluting the ecosystem. In particular, it was intended to remove trace pollutants flowing into the effluent due to the increase in the amount of acetaminophen detected after COVID 19. To conduct this experiment, selected 6 media which are suitable for construcgted wetland and isothermal adsorption experiments. Langmuir equation and the Freundlich equation were used to calculate the maximum removal rate of acetaminophen. Among them, the Freundlich equation showed a higher result value of 0.9823. It was applied when forming constructed wetlands in urban areas to model the reduction rate of acetaminophen in wetlands.
This study provides an attempt to evaluate sanding wastes, generated from a chemical company as a reused adsorbent. Organic impurities in the raw sanding wastes were removed by calcination at $550^{\circ}C$. Aluminum was a major inorganic composition in the raw sanding wastes and increased from 29.09% to 52.73% after calcination. Dissolved concentrations of heavy metals from the calcined sample were below 0.3 mg/L in a stability test at pH 2. From the pH-edge adsorption experiments with the calcined sanding wastes, As (V) was found to follow an anionic-type adsorption. Adsorption isotherm obtained with variation of the dosage of the calcined sanding wastes was better described by Freundlich equation than Langmuir one. Freundlich constants of K and 1/n were 4.244 and 0.316, respectively. The As (V) adsorption capacity of calcined sanding wastes estimated from Langmuir isotherm was 13.25 mg/g. From this study, the calcined sample was identified as a good reusable adsorbent in the view point of stability and adsorption capacity on As (V).
Batch experiment studies were carried out on the adsorption of the major tar compound, 2-picoline, derived from the plant cell cultures of Taxus chinensis, using Sylopute while varying parameters such as initial 2-picoline concentration, contact time and adsorption temperature. The experimental data were fitted to the Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherm models. Comparison of results revealed that the Langmuir isotherm model could account for the adsorption isotherm data with the highest accuracy among the four isotherm models considered. From the analysis of adsorption isotherms, it was found that adsorption capacity decreased with increasing temperature and the adsorption of 2-picoline onto Sylopute was favorable. The kinetic data were well described by the pseudo-second-order kinetic model, while intraparticle diffusion and boundary layer diffusion did not play a dominated role in 2-picoline adsorption according to the intraparticle diffusion model. Thermodynamic parameters revealed the exothermic, irreversible and non-spontaneous nature of adsorption. The isosteric heat of adsorption decreased as surface loading ($q_e$) increased, indicating a heterogeneous surface.
Adsorption experiments of Acid Yellow 14 dye using activated carbon were carried out as function of adsorbent dose, pH, initial concentration, contact time and temperature. The equilibrium adsorption data were analyzed by Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm model. The experimental data were best represented by Freundlich isotherm model. Base on the estimated Freundlich constant (1/n=0.129~0.212) and Langmuir separation factor ($R_L=0.202{\sim}0.243$), this process could be employed as effective treatment method. The heat of adsorption of Temkin isotherm model was 5.101~9.164 J/mol indicated that the adsorption process followed a physical adsorption. Adsorption kinetics experimental data were modeled using the pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic equation. It was shown that pseudo-second-order kinetic equation could best describe the adsorption kinetics. Base on the negative Gibbs free energy (-4.81~-10.33 kJ/mol) and positive enthalpy (+78.59 kJ/mol) indicate that the adsorption is spontaneous and endothermic process.
본 연구는 목재로서 활용가치가 적은 수피(bark)를 활용하여 수질오염물질을 제거할 수 있는 여과 시스템에 대한 기초연구로서 소나무의 일종인 loblolly pine(Pinus taeda L.) 수피의 인 ($PO_4-P$) 흡착특성을 연구하였다. 실험에 사용된 수피는 입상형태로서 polyallylamine hydrochloride로 전처리하여 회분식 등온 흡착실험을 수행하였다. 회분식 등온흡착실험은 수용액 pH 3~pH 8범위에서, 인의 농도별(10, 20, 30, 40 mg/L)로 수행하였다. pH 5에서 가장 높은 인 제거 효율을 나타냈으며, 수용액의 pH는 실험 후 pH 3으로 감소하였다. 이러한 감소는 수피에 의한 phosphate의 흡착이 Lewis acid-base 반응으로서 이 과정에서 $H^+$의 방출로 인하여 나타난 현상인 것으로 여겨지며, 주된 반응 메카니즘은 더 연구할 필요성이 있다. 인 흡착은 초기에 빠른 속도로 진행되었으며 대략 200분 이후에 평형에 도달하였고, 시간이 지날수록 흡착양이 증가하는 경향을 보였다. 인의 흡착특성 결과는 Langmuir 등온흡착식과 Freundlich 등온흡착식으로 설명될 수 있으며, 등온흡착식 적용결과, 흡착제에 대한 최대 흡착능은 7.14 mg/g 이며 다른 흡착제와 비교하여 더 높았다. 실험결과와 모델에 의한 흡착능을 비교하고자 pseudo second-order model을 적용하여 흡착 동역학 상수를 구하였다. 또한 EDXA분석으로 회분식 흡착실험 후 수피와 인이 결합되어있는 것을 확인할 수 있었다.
The contamination of the environment by heavy metals results in a serious public health problem due to the toxicity of those pollutants even at low concentrations. Microorganisms may be used to remediate wastewaters contamlialtd with heavy metals. The waste S. cerevisiae is an inexpensive readily available source of biomass for bioremediation of wastewater. S. cerevisiae was investigated for their ability to absorb Pb. The crushed biomass of S. cerevisiae exhibited higher Pb uptake capacity than the living S. cerevisiae and the sterilized S. cerevisiae. At the same metal concentration, metal uptake per unit concentration or adsorbent decreased when the biomass concentration rises. The order of the biosorption capacity of the living S. cerevisiae was Pb>Cu>Cd=Co>Cr. When S. cerevisiae was pretreated with 0.1 M NaOH, Pb uptake was increased by 150 percent and 0.1 M HC1, 0.1 M $H_2S_O4$ solutions were efficient in the desorption of Pb. The sorption equilibrium of Pb ions can be described by the Freundlich and Langmuir models.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.