Multilayer adsorption isotherms of nitrogen on hexagonal boron nitride, ${\gamma}$-alumina, and silica-gel powders are determined at the liquid nitrogen temperature using a gravimetric adsorption apparatus. The volume (V) of the adsorbed gas are plotted against the statistical thickness(t) of the adsorbed layer, and the t-method area are calculated from the slope of these V-t plots to compare with the BET area. A number of universal adsorption isotherms and the Frenkel-Halsey-Hill equation are used one after another in calculating the statistical thickness. The appropriateness of the FHH equation as an universal adsorption isotherm is discussed finally.
포름알데하이드는 호흡기 및 피부 질환을 일으키는 등 인체에 유해한 실내 환경 오염물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 활성탄소섬유 표면에 질소 작용기를 도입하기 위하여 질소 플라즈마 처리를 하였고, 질소 작용기 함유 활성탄소섬유에 대한 포름알데하이드 흡착 특성을 고찰하였다. 주입되는 질소 가스의 유량이 증가함에 따라 활성탄소섬유 표면에 도입되는 질소 작용기의 함량이 약 7% 정도 증가하였으며, 존재하는 질소 작용기의 종류별 비율도 유사하였다. 또한 플라즈마 처리에 의한 식각 효과로 인하여 활성탄소섬유 표면에 초미세기공이 증가하였다. 이에 따라 표면 개질된 활성탄소섬유의 포름알데하이드 흡착 효율도 증가하였다. 그러나, 질소 유량이 120 sccm 이상인 조건에서는 활성탄소섬유 표면이 과도하게 식각되어, 비표면적이 감소하고 포름알데하이드 흡착 능력이 오히려 저하되었다. 따라서, 질소 플라즈마 처리된 활성탄소섬유의 포름알데하이드 흡착은 도입된 질소 작용기의 함량이 주요 요인이지만, 이와 함께 적합한 기공 구조를 가질 때 포름알데하이드의 흡착 효율이 향상됨을 알 수 있었다.
As the concentration of ammonium nitrogen could be reached 2~3 mg/L in the winter in the river. It was clear that the excessive concentration of chlorinated organics could be produced with the increase of chlorine addition to remove ammonium nitrogen. In the innovative ammonium nitrogen removal process, zeolite adsorption is very efficient as substitute for rapid sand filtration without other adverse quality change in the water. This study is conducted to evaluate the feasibility of ammonium nitrogen removal and regeneration by zeolite adsorption in drinking water treatment. Also, the reuse possibility of zeolite is evaluated to change the removal efficiency of ammonium nitrogen through several times of regeneration. The ammonium nitrogen was not removed in sand filter, but it was almost removed in zeolite filter during 7 days. The sand and zeolite filters have a similar result of turbidity removal. Therefore, zeolite filtration was confirmed the removal of turbidity and ammonium nitrogen as a media. When compared KCl with NaCl as a chemical for zeolite regeneration, it is demonstrated that KCl was more efficient than NaCl in the ability of zeolite regeneration. The adsorption rate of ammonium nitrogen was almost not decreased in the results of several times of regeneration. It is indicated that both zeolite and regeneration solution were possible to reuse without variation of regeneration rate through this study.
Potassium hydroxide activated carbons were prepared from Egyptian petroleum cokes with different KOH/coke ratios and at different activation temperatures and times. The textural properties were determined by adsorption of nitrogen at $-196^{\circ}C$. The adsorption of iodine and methylene blue was also investigated at $30^{\circ}C$. The surface area and the non-micropore volume increased whereas the micropore volume decreased with the increase of the ratio KOH/coke. Also the surface area and porosity increased with the rise of activation temperature from 500 to $800^{\circ}C$. Textural parameter considerably increased with the increase of activation time from 1 to 3 h. Further increasing of activation time from 3 to 4 h was associated with a less pronounced increase in textural parameters. The adsorption of iodine shows the same trend of surface area and porosity change exhibited by nitrogen adsorption, with KOH/coke ratio and temperature of activation. Adsorption of methylene blue follows pseudo-first-order kinetics and its equilibrium adsorption follows Langmuir and D-R models.
분자전산 모사 방법에 의하여 슬릿 기공과 무작위 에칭 흑연(randomly etched graphite, REG) 기공을 가지는 탄소계 흡착제에서 산소, 질소 그리고 아르곤에 대한 흡착 평형을 계산 하였다. 흡착량 계산에서 흡착제와 흡착질의 신뢰할 만한 모델은 공업적 흡착 분리 공정의 정확한 설계에 매우 중요하다. $5.6{\AA}$의 가장 작은 물리적 기공 크기에서 오직 산소만이 기공의 중심에 흡착하였으며, $5.9{\AA}$부터 질소와 아르곤이 흡착을 시작하였다. 균일한 표면을 가지는 슬릿기공이 결함 기공의 불용 부피와 접근이 불가능한 부피로 인하여 표면에 이질성을 가지는 REG 기공보다 더 높은 흡착 능력을 보였다. 탄소계 흡착제의 경우 질소보다 산소가 높은 흡착량을 보였으며, 기공이 큰 경우 산소와 아르곤의 흡착량은 동일함을 보였다. 298 K에서 흡착 등온선 계산으로부터 압력이 증가할수록 질소에 대한 산소의 흡착량의 비율이 높아짐을 보였다.
경북 감포지역에서 산출되는 천연 제올라이트를 각기 다른 농도의 HCl과 NaOH로 화학처리한 시료와 금속양이온 교환한 시료를 제조 하였다. 이들 시료에 대한 질소의 흡착특성을 $25^{\circ}C$, 100~760 torr의 범위에서 조사하였다. 산처리한 시료의 질소 흡착량은 처리하기 전보다 감소하였으며, 알칼리 처리한 시료는 많이 증가하였다. 0.5N-HCl 처리 후 0.5N-NaOH로 연속처리한 경우 약 200% 정도 흡착량이 개선되었으나, 알칼리 처리 후 산으로 연속처리한 경우에는 오히려 감소하였다. $Na^+$, $K^+$, $Cs^+$를 이온교환한 경우 이온의 크기가 증가할수록 흡착량은 감소했으며, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Ba^{2+}$를 이온교환한 경우는 이온의 크기가 증가할수록 흡착량이 증가하였다.
암모니아성 질소($NH_4-N$)는 산업 폐수, 농업 및 축산 폐수에 포함되어 있으며 인과 함께 수질의 부영양화를 일으키는 물질로 잘 알려져 있다. 또한 망간(Mn)과 비소(As)는 광산 처리수 등에 포함되어 있으며, 수질 오염의 원인 물질로 알려져 있다. 천연 제올라이트는 수중에서 암모니아성 질소를 제거하는데 사용되고 있지만 낮은 흡착능력을 가진다. 이러한 천연 제올라이트의 낮은 흡착능력을 개선하기 위해 $Na^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$로 이온 치환을 진행하였다. 암모니아성 질소($NH_4-N$)의 흡착량과 제거율은 $Na^+$로 이온 치환된 제올라이트에서 0.66 mg/g과 89.8%로 가장 높은 값을 보였다. 이온 치환된 제올라이트를 이용하여 Mn과 As의 흡착실험을 진행하였다. $Mg^{2+}$로 이온 치환된 제올라이트에서 Mn과 As의 높은 흡착량과 제거율을 보였다.
본 연구에서는 페놀레진으로 부터 유도된 탄소질 수분 흡착제의 질소흡착, 표면 특성 및 수분 흡착량을 통하에 물리화학적인 특성을 제시하였다. 탄소질 수분 흡착제의 질소흡착에 관한 연구로부터 각각의 시료에 대하여 Type II의 흡착등온곡선을 얻었다. 이들 시료에 대한 흡착량은 물을 사용하여 세척한 후에 감소함을 나타내었다. BET식을 사용하여 계산된 $S_{BET}$값은 수세 전에 $648.7m^2/g$를 나타내었고, 수세 후에 $189.3m^2/g$를 나타내었다. SEM 모폴로지의 결과로부터 탄소질 수분 흡착제의 표면구조는 수세 전에 침상구조의 성상을 보였고, 수세 후에는 구형입자의 성상을 관찰 할 수 있었다. 최종적으로 수분흡착 효과를 측정한 결과, 수분 흡착량은 25-63%의 흡착량을 나타내었다. 또한 이들의 효과는 낮은 상대습도에서도 좋은 특성을 보였다.
Kim, Daeik;Ryoo, Keon Sang;Hong, Yong Pyo;Choi, Jong-Ha
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제35권8호
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pp.2471-2476
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2014
The aim of the present study is to explore the possibility of utilizing loess for the adsorption of total phosphorous (T-P) and total nitrogen (T-N) in water. Batch adsorption studies were performed to evaluate the influences of various factors like initial concentration, contact time and temperature on the adsorption of T-P and T-N. The adsorption data showed that loess is not effective for the adsorption of T-N. However, loess exhibited much higher adsorption capacity for T-P. At concentration of $1.0mgL^{-1}$, approximately 97% of T-P adsorption was achieved by loess. The equilibrium data were fitted well to the Langmuir isotherm model. The pseudo-second-order kinetic model appeared to be the better-fitting model because it has higher $R^2$ compared with the pseudo-first-order and intra-particle kinetic model. The theoretical adsorption equilibrium $q_{e,cal}$ from pseudo-second-order kinetic model was relatively similar to the experimental adsorption equilibrium $q_{e,exp}$. The thermodynamic parameters such as free energy ${\Delta}G$, the enthalpy ${\Delta}H$ and the entropy ${\Delta}S$ were also calculated.
Concrete has a lower thermal conductivity or thermal diffusion coefficient compared to other building materials, so it is widely used as fireproof compartment material or refractory material for structures. However, in the event of thermal damage such as fire, cement curing agents and aggregates act differently, resulting in heat generation or deterioration of tissue due to dehydration, resulting in deterioration of physical properties and fire resistance. Therefore, in this study, the processing structure of cement paste is measured through nitrogen absorption method. The test specimen is a cement paste of 40% W/C and is set at 1000 ℃ under heating temperature conditions. As the temperature rose, the micro-pore mass below was reduced based on about 0.01 감소m, but the air gap above that was increased.Thus, in the range of pores measured in nitrogen adsorption, the air mass tended to decrease under high temperature conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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