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

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.45-51
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• 2010

본 연구는 hydroxyapatite(HAP) 첨가 활성탄(HAP sorbent)의 카드뮴에 대한 흡착특성을 조사하였다. HAP 첨가량의 변화에 따른 카드뮴의 제거특성은 HAP 첨가량이 증가 할수록 카드뮴의 제거량은 흡착에 의한 영향으로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 HAP에 의한 이온교환능력의 증가에 의한 것으로 사료된다. 동역학적 흡착과 흡착평형에 관한 연구는 연속적인 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 조사된 흡착평형 데이터는 Langmuir와 Freundlich isotherm mode을 사용하여 살펴보았으며, 초기 흡착질의 농도 변화에 따른 HAP 첨가 활성탄의 카드뮴의 흡착은 Freundlich isotherm model에 적합한 것으로 나타났다. Cd의 흡착반응의 동역학적 연구를 위하여 유사 1차 반응속도와 유사 2차 반응속도 모델을 사용하 Cd 흡착반응의 흡착 메커니즘을 조사하였다. 유사 2차 반응속도를 따르며, 유사 2차 반응속도 상수는 활성탄에 HAP의 첨가량이 증가할수록 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, intraparticle diffusion model을 사용하여 수용액상의 흡착질과 흡착매질과의 흡착 메커니즘을 조사하였다. 수용액상 카드뮴의 흡착 메커니즘은 흡착질과 흡착매질에서 표면흡착반응과 입자내 확산이 동시에 일어나는 것으로 확인되었다.

• 한국가스학회지
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• 제19권2호
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• pp.37-44
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• 2015

본 연구에서는 CBM의 1차 생산뿐 아니라 $CO_2$나 $N_2$ 주입을 통한 ECBM, 혹은 지중저장을 목적으로 석탄층에 $CO_2$를 주입할 때 발생할 수 있는 암체의 부피변화 영향을 고려하여 기존의 Langmuir 흡착 관계식을 개선하였다. 본 모델의 검증을 위해 $CO_2$나 $CH_4$, $N_2$의 단일성분 흡착실험 데이터에 기존 Langmuir 모델값과 본 모델의 결과값을 비교하였다. 그 결과, 기존 모델에서는 흡착용량이 큰 석탄일수록, 흡착친화도가 큰 가스일수록 실험값과 모델값 사이의 오차가 커지는 경향이 나타났지만 본 모델에서는 모든 조건에서 실험결과를 잘 묘사하였고 본 모델을 통해 예측한 부피변형률 역시 실험값과 유사함을 확인하였다. 이렇게 개선된 단일성분 흡착모델을 혼합가스의 흡착모델인 IAS 모델에 적용하여 부피변화가 고려된 IAS모델로 개선하였다. 그 결과 혼합가스에 대한 흡착거동 역시 기존 모델에 비해 정확도를 높였고 이는 Hall 등(1994)이 수행한 혼합가스의 흡착실험결과와의 매칭을 통해 확인하였다.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.199-204
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• 2016

입상 활성탄을 사용하여 수용액으로부터 Rhodamine-B 염료의 흡착에 대해 조사하였다. 회분식 실험은 흡착제의 양, pH 초기농도와 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L$ = 0.0164~0.0314)로부터 이 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험결과는 유사 1차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 음수값의 Gibbs 자유에너지(-4.51~-13.44 kJ/mol)와 양수값의 엔탈피(128.97 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타냈다. 등량흡착열은 흡착된 염료분자들의 측면상호작용에 따라 표면부하량이 증가할수록 커졌다.

• Advances in environmental research
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• 제6권2호
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• pp.113-125
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• 2017

Santa Barbara Amorphous-15(SBA-15) nanoparticles were utilized as the inexpensive and effective adsorbents to remove methylene blue dye from the aqueous solution.SBA-15 was created by Zhao et al method. Infrared spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM) were used for the evaluated physical properties of SBA-15. The results of diffraction X-ray indicated that was the crystalline structure for it. Also IR spectroscopy indicated was a silica the whole structure of the groups and SEM image verify the structure of relatively identical particles size of SBA-15. Factors affecting adsorption including the amounts of adsorbent, pH and contact time were investigated by a SBA-15 nanomaterial design. The extent of dye removal enhanced with increasing initial dye concentration and pH from 4 to 10. The higher percentage adsorption were obtained under optimum conditions of variables (sorbent dose of 200 mg/liter, initial MB concentration 10 mg/liter, initial pH of 10 and temperature of $25^{\circ}C$). Maximum adsorption happened after the 2 hour and the kinetic processes of the dyes adsorption were described by applying the pseudo-first-order and the pseudo-second-order and the relatively High correlation with the kinetic Ellovich models. It was found that the pseudo-second-order models kinetic equation described the data of dye adsorption with a good correlation (R2>0.999) which indicated chemisorption mechanism. Freundlich and Langmuir adsorption models were investigated in conditions of variables (adsorbent dose 0.01 gr/liter, MB concentration 10, 20, 30 mg/liter, pH of 4, 7, 10, contact time 90 min and temperature of $27^{\circ}C$). The adsorption data were represented by Langmuir isotherm model. These values are higher than the adsorption capacities of some other adsorbents that have recently been published in the literature.

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.689-697
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• 1998

가교도와 희석제량을 변화시켜 제조한 인산기를 갖는 MR형 양이온 교환수지(RGP)에 대하여 우라늄의 흡착평형, 흡착속도 및 흡착 율속 단계를 고찰하였다. RGP 수지에 대한 우라늄의 흡착 평형은 가교도, 희석제량 및 흡착온도 변화 모두 Freundlich 등온식과 Langmuir 등온식으로 잘 나타났다. RGP수지에 대한 우라늄의 흡착량과 흡착속도는 흡착 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 이때 흡착열은 ${\Delta}H=11kcal/mol$ 이었다. RGP 수지에 대한우라늄의 흡착속도는 가교도의 영향인 경우 RGP-10(50)>RGP-1(50)>RGP-2(50)>RGP-5(50)RGP-0(50)>이며, 희석제량의 영향인 경우 RGP-2(75)>RGP-2(100)>RGP-2(50)>RGP-2(30)>RGP-2(0) 순으로 증가하였다. RGP수지에 대한 우라늄의 확산저항은 분자확산<세공확산<표면확산 순이었으며, 수지내의 우라늄의 확산 율속은 세공 확산보다 표면 확산이 율속이었다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권1호
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• pp.55-64
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• 2019

The adsorption properties of $Cs^+$ and $Cu^{2+}$ ions were evaluated by using a polysulfone scoria zeolite (PSf-SZ) composite with synthetic zeolite synthesized from Jeju volcanic rocks (scoria). In order to investigate the adsorption properties, various parameters, such as pH, contact time, reaction rate, concentration, and temperature in aqueous solutions, were evaluated by tests carried out in batch experiments. The adsorption capacities of $Cs^+$ and $Cu^{2+}$ ions increased between pH 2 but achieved equilibrium at pH 4 and above. The adsorption rate increased rapidly up to the initial 24 h, after which it plateaued ; the adsorption rate then sustained at equilibrium from 48 h. The adsorption kinetics of $Cs^+$ and $Cu^{2+}$ ions were described better by the pseudo-second-order kinetic model than the pseudo-first-order kinetic model. The Langmuir model fitted the adsorption isotherm data better than the Freundlich model. The maximum adsorption capacities of $Cs^+$ and $Cu^{2+}$ ions obtained from the Langmuir model were 53.8 mg/g and 84.7 mg/g, respectively. The calculated thermodynamic parameters showed that the adsorption of $Cs^+$ and $Cu^{2+}$ ions on PSf-SZ was feasible, spontaneous and endothermic reaction.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.206-213
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• 2017

활성탄을 사용하여 수용액으로부터 crystal violet 염료의 흡착에 대해 조사하였으며, 흡착제의 양, 초기농도와 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형관계는 Langmuir 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리 계수($R_L=0.02{\sim}0.106$)를 바탕으로 이 흡착공정이 효과적인 처리(0 < $R_L$ < 1)가 가능하다는 것을 알았다. 흡착동력학 데이터는 유사 2차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지(-1.61~-11.66 kJ/mol)와 엔탈피(147.209 kJ/mol)는 흡착공정이 자발적이고 흡열반응으로 진행된다는 것을 나타냈다. 등량흡착열은 표면덮임이 증가됨에 따라 흡착제-흡착질의 상호작용이 제한되어 표면부하량이 증가할수록 작아졌다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권10호
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• pp.3184-3190
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• 2012

Color impurity in industrial effluents pose a significant risk to human health and the environment, so much effort has been expended to degrade them using various methods, including the use of clay minerals as adsorbent. The purpose of this study was to advance understanding of the mechanisms for the removal of methylene blue (MB) from aqueous solutions onto montmorillonite as an adsorbent. Preliminary experiments showed that montmorillonite was effective for this purpose and adsorption equilibrium could be reached in about 24 h. Adsorption capacity of the clay decreased with increase in temperature and ionic strength, and increased with in pH. The fitness of equilibrium data to common isotherm equations such as the Langmuir, Freundlich, Elovich, Temkin and Dubinin-Radushkevich were tested. The Langmuir equation fitted to equilibrium data better than all tested isotherm models. Thermodynamic activation parameters such as ${\Delta}G^0$, ${\Delta}S^0$ and ${\Delta}H^0$ were also calculated and results were evaluated. As result montmorillonite clay was found as effective low cost adsorbent for removal of cationic dyes from waste waters.

• Advances in environmental research
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• 제1권3호
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• pp.223-236
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• 2012

Biosorption of methylene blue (MB) from aqueous solution was studied with respect to the point of zero charge of coconut husk, dye concentration, particle size, pH, temperature, as well as adsorbent and NaCl concentration using coconut husk biomass. Amongst Langmuir and Freundlich adsorption isotherms studied, Langmuir adsorption isotherm showed better agreement. Pseudo second order kinetics model was found to be more suitable for data presentation as compared to pseudo first order kinetics model. Also, involvement of diffusion process was studied using intraparticle diffusion, external mass transfer and Boyd kinetic model. Involvement of intraparticle diffusion model was found to be more relevant (prominent) as compared to external mass transfer (in) for methylene blue biosorption by the coconut husk. Moreover, thermodynamic properties of MB biosorption by coconut husk were studied. Desorption of methylene blue from biomass was studied with different desorbing agents, and the highest desorption achieved was as low as 7.18% with acetone, which indicate stable immobilization. Under the experimental conditions MB sorption was not significantly affected by pH, temperature and adsorbent concentration but low sorption was observed at higher NaCl concentrations.