• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.60-67
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• 2016

본 연구에서는 P507을 포함하고 있는 추출수지를 사용하여 중희토류 원소인 Gd, Tb, Dy의 흡 탈착 반응 메커니즘을 고찰하고 분리를 위한 최적 크로마토그래피법의 반응조건을 도출하였다. 흡 탈착 반응 메커니즘은 흡착등온식인 Langmuir, Freundlich 흡착등온식과, 흡착속도모델인 유사 1차, 2차 반응속도식을 적용하여 고찰하였다. 중희토류 원소의 흡착반응은 단분자층으로 일어난다고 가정하여 흡착등온식을 적용하였고, 잘 일치하여 흡착반응이 단분자층으로 이루어짐을 추측할 수 있었다. 시간별 실험을 진행하여 유사 1차, 2차 반응속도식에 적용한 결과 유사 2차 반응속도식이 추출수지의 중희토류 흡착 메커니즘을 더 잘 표현하였고, 평형흡착량의 실험값은 이론값에 부합하였다. 크로마토그래피법을 이용하여 용리액 HCl 0.25 M 농도조건에서 ${\alpha}^{Tb}_{Gd}=1.24$, ${\alpha}^{Dy}_{Tb}=1.03$으로 분리계수 1이상의 높은 분리조건을 확인하였다. HCl 용리액을 사용하였을 때, 용리액의 농도가 높을수록 분리도는 감소하고 용출구간은 줄어드는 경향을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.775-782
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• 2009

PP-g-AA 부직포의 양이온교환기능성 카르복실기(-COOH)를 DETA를 사용하여 화학적 개질반응을 통해 아민기($-NH_2$)를 도입한 음이온교환성 PP-g-AA-Am 부직포를 합성하였다. PP-g-AA-Am 부직포에 대한 회분식 흡착실험을 통하여 흡착등온, 흡착평형 및 공존이온 영향을 살펴보았다. $PO_4$-P의 흡착거동은 Langmuir 흡착등온식에 일치하였으며 흡착에너지는 10.3 kJ/mol로 $PO_4$-P의 흡착과정을 이온교환 반응으로 설명할 수 있었다. 음이온이 같은 몰농도로 혼합된 용액에서 PP-g-AA-Am 부직포의 이온 경쟁력은 $SO_4\;^{2-}$>$PO_4\;^{3-}$>$NO_3\;^-$>$NO_2\;^-$ 순이었다. 또한 PP-g-AA-Am 부직포는 모든 실험에서 이온교환수지인 PA308보다 $PO_4$-P의 흡착능이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권2호
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• pp.83-90
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• 2018

In this study, zeolite (Z-C2) was synthesized using a fusion/hydrothermal method on coal fly ash (FA) discharged from a thermal power plant in the Ulsan area and then analyzed via scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The Z-C2 was characterized in terms of mineralogical composition and morphological analysis. The XRD results showed that its peaks had the characteristics of Na-A zeolite in the range of $2{\theta}$ of 7.18~34.18. The SEM images confirmed that the Na-A zeolite crystals had a chamfered-edge crystal structure almost identical to that of the commercial zeolite. The adsorption kinetics of Cu, Co, Mn and Zn ions by Z-C2 were described better by the pseudo-second-order kinetic model more than by the pseudo-first-order kinetic model. The Langmuir model fitted the adsorption isotherm data better than the Freundlich model did. The maximum adsorption capacities of Cu, Co, Mn and Zn ions obtained from the Langmuir model were in the following order : Cu (94.7 mg/g) > Co (77.7 mg/g) > Mn (57.6 mg/g) > Zn (51.1 mg/g). These adsorption capacities are regarded as excellent compared to those of commercial zeolite.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.37-44
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• 2012

본 연구는 모래, HAP, Zeolite, 혼합여재에 의한 비점오염원 흡착 반응을 조사하였다. 오수에 대한 모래, HAP, Zeolite와 혼합여재의 흡착은 연속적인 회분식 실험을 통해 조사하였다. 회분식 실험 후 COD, T-N, T-P를 통하여 분석하였다. kinetic model은 유사 1차반응을 통해 분석하였다. Langmuir와 Freundlich isotherm model을 사용하여 적용성을 조사하였다. COD 최대흡착량$(Q_{max})$의 값은 각각 모래 0.0511mg/g, HAP 0.1905mg/g, Zeolite 1.0366mg/g, Mixed media 0.7444mg/g T-N 최대흡착량$(Q_{max})$의 값은 각각 모래 0.0159mg/g, HAP 0.0537mg/g, Zeolite 0.5496mg/g, Mixed media 0.1374mg/g T-P 최대흡착량$(Q_{max})$의 값은 각각 모래 0.0202mg/g, HAP 0.1342mg/g, Zeolite 0.0462mg/g, Mixed media 0.1180mg/g 나타났다. 결과적으로 혼합여재는 비점오염원을 효과적으로 제거하였다.

• 농업과학연구
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• 제48권3호
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• pp.589-596
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• 2021

Nitrogen applied to soil is highly prone to leaching and volatilization leading to gaseous emissions of nitrous oxide (N₂O) and ammonia (NH₃) which are of great environmental concern. Usage of biochar to reduce the discharge of nitrogen to the environment has attracted much interest in the recent past. Biochar is produced by pyrolyzing various biomasses under oxygen-limited conditions. Biochar is a carbonized material with high adsorptive powers for not only plant nutrients but also heavy metals. The objective of this study was to investigate the adsorption characteristics of NH₄-N onto biochar made from pine needles. The biochar was produced at various pyrolysis temperatures including 300, 400 and 500℃ and holding times of 30 and 120 minutes. The Langmuir isotherm was used to evaluate the adsorption test results. The chemical properties of the biochar varied with the pyrolysis conditions. In particular, the pH, EC and total carbon content increased with the increasing pyrolysis conditions. The rate of adsorption of NH₄-N by the biochar decreased with the increasing pyrolysis conditions. Of these conditions, biochar that was pyrolyzed at 300℃ for 30 minutes showed the highest adsorption rate of approximately 0.071 mg·g^-1. Thus, the use of biochar pyrolyzed at low temperatures with a short holding time can most efficiently reduce ammonia emissions from agricultural land.

• 한국환경과학회지
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• 제27권11호
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• pp.975-982
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• 2018

In this study, zeolite (Z-C1) was synthesized using a fusion/hydrothermal method from coal fly ash. The morphological structures of Z-C1 were confirmed to be highly crystalline with a cubic crystal structure. Exchange capacities of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ ions in a single and a mixed solution reached equilibrium within 120 min. The exchange kinetics of these ions were well predicted by the pseudo-second-order rate equation. The exchange isotherms of the $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ ions matched the Langmuir isotherm better than the Freundlich isotherm. The maximum cation exchange capacities ($q_m$) obtained by the Langmuir isotherm model were 2.11 mmol/g (84.52 mg/L) and 1.13 mmol/g (27.39 mg/L) for the $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ ions, respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.798-806
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• 2017

제주의 농업폐기물인 감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)을 수용액 중의항생제 dimetridazole (DMZ)를 제거하기 위해 사용하였다. WCAC에의한 DMZ의 흡착을 접촉시간, WCAC의 투여량, WCAC의 입자크기, 온도, pH 및 DMZ 농도와 같은 다양한 조건하에서 연구하였다. DMZ의 흡착량은 온도가 증가하고 입자크기가 감소함에 따라 증가하였다. 또한, pH 4 이상에서는 DMZ의 흡착량이 거의 일정하게 유지되었지만, pH 4 이하에서는 감소하는 경향을 보였다. 흡착등온 결과를 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson 및 Duinin-Radushkevich (D-R) 등온 모델식에 적용하여 검토한 결과 Redlich-Peterson 등온 모델식에 의해 가장 잘 설명되었다. 흡착속도는 유사 2차 속도 모델에 잘 적용될 수 있었으며, 입자 내 확산 모델의 결과로부터 흡착 과정 동안 막 확산과 입자 내 확산이 동시에 일어나는 것을 알 수 있었다. 열역학적 파라미터는 WCAC에 대한 DMZ의 흡착반응은 흡열반응이고 자발적인 과정으로 진행된다는 것을 나타내었다. 실험결과는 WCAC가 항생제 DMZ를 제거하는데 있어서 값싸고 유용한 흡착제가 될 수 있다는 것을 보여주었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.78-85
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• 2007

본 연구에서는 화학회사에서 발생되는 연마분진 폐기물의 흡착제로서의 재이용성을 평가하였다. 연마분진을 $550^{\circ}C$에서 하소시킴으로서 유기불순물을 제거하였다. 연마분진내의 주요 무기물은 Al이었으며 하소 후 Al 함량은 29.09%에서 52.73%로 증가되었다. 하소 후 시료의 안정성 평가를 실시한 결과 pH 2.0의 강한 산성조건에서도 모든 중금속들의 용출량은 0.3 mg/L 이하로 나타났다. pH 변화에 따른 As(V) 흡착실험에서 As(V)의 흡착효율은 전형적인 음이 온형 흡착경향을 보였다. 하소된 연마분진의 주입량 변화에 따른 As(V)의 등온흡착 실험결과는 Freundlich 등온흡착식이 Langmuir 등온흡착식보다 상대적으로 잘 표현되는 것으로 나타났다. Freundlich 등온흡착상수 K와 1/n은 각각 4.2442와 0.3161로 얻어졌다. Langmuir 등온흡착식으로 얻어진 하소된 연마분진의 최대 As(V) 흡착량은 13.25 mg/g이었다. 이러한 연구결과, 하소된 연마분진은 안정도 및 As(V) 흡착능을 고려하였을 때 재이용성이 양호한 흡착제로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제59권2호
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• pp.125-131
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• 2015

공기를 제거한 상태에서 0.5M HCl과 0.5M $H_2SO_4$ 용액에서 일어나는 니켈의 부식에 대하여 히스티딘 과 메티오닌의 부식억제 효과를 연구하였다. 각 경우에 니켈의 부식은 산화반응 속도가 감소되어 억제되었다. HCl 용액에서 니켈 표면에 일어나는 아미노산의 흡착은 수정된 Langmuir 흡착 등온식을 따르지만, $H_2SO_4$ 용액에서는 흡착된 분자들 간의 상호 작용에 영향을 받아 Temkin의 대수함수 등온식이 잘 적용되었다. HCl 용액에서 흡착되는 히스티딘의 경우만 히스티딘의 {$-NH{_3}{^+}$}, {$-NH^+=$}와 니켈 표면의 {$Ni-Cl^-$}사이의 정전기적 인력에 의해 물리흡착으로, 다른 경우는 Ni의 빈 d-orbital과 히스티딘 또는 메티오닌에 존재하는 비결합 전자쌍 사이에 화학흡착으로 설명할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.555-563
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• 2000

The study was conducted to evaluate the adsorption equilibrium of heavy metals on bone charcoal made of livestock bone which was sintered at $550{\sim}600^{\circ}C$. Analysis of bone charcoal by XRD and FT-IR showed that crystal structure was similar to that of synthetic hydroxyapatite. Adsorption equilibrium capacity of single component (Pb, Cd, and Zn) on bone charcoal could be expressed as Langmuir, Freundlich, and Sips equations. Sips isotherm was best among the three isotherms. The values predicted by IAST(ideal adsorbed solution theory) showed good relationship to the experimental data in multicomponent adsorption equilibrium. Adsorption affinity was in order of Pb, Cd, and Zn. The order was same in case of activated carbon or synthetic hydroxyapatite. Through the study results. it would be expected that bone charcoal made of livestock could be used in field of wastewater treatment plants as adsorbent to remove heavy metal.