• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.454-458
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• 2007

본 연구는 알루미나를 이용하여 수용액 중에 존재하는 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Sr^{2+}$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$ 이온의 제거 특성을 분석하기 위하여 실시하였다. 알루미나는 $Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O$와 $NH_4OH$를 사용하여 합성한 수화물을 $450{\sim}750^{\circ}C$로 5 h 동안 열처리하고 FT-IR과 Brunauer-Emmett-Teller (BET)법으로 물성을 분석하였다. 실험결과에 의하면 알루미나의 비표면적은 열처리 온도가 증가하면 감소하는 특성을 나타내었다. 알루미나에 의한 흡착능은 $SO{_4}^{2-}$와 $NO{_3}^-$가 각각 23 mg/g와 12.4 mg/g의 값을 보였다. 반면에 $Cl^-$는 4 mg/g으로 비교적 낮은 값을 보였다. 일반적으로 음이온 제거 효율은 알루미나의 제조를 위한 열처리 온도가 증가할수록 감소하였으며, $450^{\circ}C$로 처리한 알루미나의 경우에 가장 좋은 처리 효율을 나타내었다. 양이온인 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Sr^{2+}$의 제거 효율은 알루미나의 열처리 온도에 비례하여 증가하는 경향을 보였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권4호
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• pp.431-438
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• 2005

In order to apply the photocatalytic decomposition of aromatic VOCs, adsorbent prepared from MSWI fly ash was coated by $TiO_2$ solution to endow with photo-catalytic function. The effects of coating number, existence of light source and the type of $TiO_2$ solution used for coating were examined. Adsorbent coated with amorphous $TiO_2$ solution showed higher adsorptivity than adsorbent coated with crystal $TiO_2$ solution. Without light source, breakthrough curve of photo -catalyst absorbent for VOCs removal was similar to that of absorbent made from MSWI fly ash. On the other hand, breakthrough time was enlarged with light source and total removal efficiency of benzene and toluene was also increased. It can be explained as photo-decomposition effect of $TiO_2$ photo-catalyst. Total removal efficiency of benzene and toluene was increased according to the increase of coating number with light source. It was due to the effect of adsorption and photo reaction of photo-catalytic adsorbent. But total removal efficiency of benzene was lower than that of toluene. Because benzene was removed more effectively than toluene by adsorption, but photo - decomposition effect oi toluene was more high than benzene.

• 한국의류학회지
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• 제26권2호
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• pp.349-354
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• 2002

In order to decolorize the reactive dye wastewater, we investigated the dye-adsorption ability of chitin, which was natural polymer obtained from shrimp shell. Chitin particle(less than 250 ${\mu}{\textrm}{m}$n) was prepared from shrimp shells in the processes of decalcification in aqueous hydrochloric acid solution and deproteination in aqueous sodium hydroxide solution. The particle size of chitin was controlled to less than 250 ${\mu}{\textrm}{m}$. Three tripes of the reactive dyes-C.I. Reactive Red 120, C.I. Reactive red 241 and C.I. Reactive Black 5-were used. Dye adsorption ability of chitin was investigated by dipping the particle in the dyebaths of concentration of 0.0l%, 0.03% and 0.05% for various periods of time(1,3,5, 10,20,40,80,160minutes). The influence of addition of salt(Na$_2$SO$_4$) and alkali to the dyebaths on dye-absorption was also investigated. We obtained the following results fur the dye-absolution ability of chitin in the dyebaths of three types of reactive dyes. 1) The amount of dye uptake by chitin was increased by addition of salt to the dyebaths. 2) As the concentration of alkali became higher than 3g/I, the amount of dye uptake by chitin was increased. Chitin showed good dye-adsorption ability, when the alkali concentration was high. 3) Chitin showed equal dye uptake in the three types of dyebaths when the dye concentration was 0.0l%. Over 90% of dyestuffs was adsorbed from the dyebaths in ten minutes. When the dye concentration was higher, better adsorption ability was showed in a dye bath of Reactive black 5 than in the others. When the dye concentration was 0.03%, 90% of Reactive red 120 and Reactive red 241 was adsorbed in 40 minutes and the same of Reactive black 5 in 10 minutes. When the dye concentration was 0.05%, 9()% of Reactive red 120 was adsorbed in 80 minutes, and Reactive black 5 in to minutes.

• 한국가스학회지
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• 제10권2호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구에서는 실내 오염물질인 포름알데히드가스를 제거하기위하여 $Pd/TiO_2$로 코팅한 극세 섬유에 광분해 효과를 제안하였다 광촉매 반응기는 사각박스(부피 2 l)내에 UV램프와 $Pd/TiO_2$로 코팅한 극세 섬유와 함께 장착하였다. 이 때 Langmuir-Heinshelwood의 반응속도와 흡착상수, 온도 및 농도 변화에 따른 전환을 그리고 습도변화와 오염가스($SO_2$) 혼합으로 인한 전환율의 영향을 조사하였다. 결과로서 속도상수(k)와 흡착상수($\beta$) 각각 114.94 ppmv/min, $0.0036ppmv^{-1}$을 얻었다. 또한 온도증가($40^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$)에 따른 포름알데히드가스 전환율이 약 20%로 감소하고 습도변화에 따른 전환율에서는 습도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이외에 $SO_2$가스 혼입되어 있는 상태에서 전환율은 $SO_2$ 가스가 수분에 의한 이온의 영향으로 방해인자로 작용하는 것을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제21권3호
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• pp.227-237
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• 2008

최근 들어 비소오염에 대한 환경적 관심이 증대되면서, 세계적으로 비소에 대한 음용수 기준이 강화되고 있으며, 국내적으로도 비소로 오열된 지하수 덴 토양의 출현 빈도가 높아지면서 비소 오염과 그에 대한 처리 및 대책이 주요한 환경적 관심사로 대두되고 있다. 지중에서 비소의 거동은 주로 산화물들과 점토광물에 의하여 제어되는데, 특히 철(산)수산화물이 가장 효과적으로 비소를 제어하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 철(산)수산화물들 중 2-line ferrihydrite가 비소의 거동에 어떠한 영향을 미치는가를 파악하기 위하여 수행되어졌다. 다양한 비소 화학종들 중 자연 상에서 발현 빈도수가 가장 큰 3가 비소(아비산염)와 5가 비소(비산염)가 2-line ferrihydritc와 어떠한 흡착 특성을 갖는지 비교하여 연구하였다. 비소의 흡착제로 실험실에서 제조되어 이용된 2-line ferrihydrite는 $10\sim200nm$의 작은 나노 크기, $247m^{2}/g$의 비교적 큰 비표면적, 다른 철(산)수산화물보다 높은 8.2의 영전하 pH 등을 갖는 것으로 나타났는데, 이러한 2-line ferrihydrite의 대표적인 물리화학적인 특성들은 비소의 흡착제로서 매우 적합한 것으로 조사되었다. 평형흡착 실험결과, 3가 비소가 5가 비소보다 월등히 높은 흡착력을 보였으며, 3가 비소는 pH 7.0, 5가 비소는 pH 2.0에서 가장 놀은 흡착력을 보이는 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 12.2를 제외하고는 pH에 따른 흡착량이 크게 차이를 보이지 않은 반면, 5가 비소는 pH가 증가함에 따라 흡착량이 현격하게 갈소하는 것으로 나타났다. pH에 따른 비소의 흡착특성을 보다 더 자세하게 초찰한 견과, 3가 비소는 pH 8.0까지는 흡착량이 증가하다가 pH 9.2 이상에서는 흡착량이 급격하게 같소하는 것으포 나타났다. 5가 비소의 경우에는 pH가 증가할 수록 비교적 일정하게 흡착량이 갉소하는 것을 알 수 있었다. 이렇게 비소 화학종에 따라서 상이한 흡착특성을 보이는 이유는 pH에 따른 각 비소 화학종의 화학져 존재 형태(chemical speciation)와 2-line ferrihydrite의 표면전하의 변화 등이 복합적으로 작용하기 때문인 것으로 사료된다. 각 비소 화학종과 2-line ferrihyite와의 흡착특성을 반응속도론적 관점에서 고찰한 결과, 대부분의 비소종들이 2시간 이내에 흡착이 거의 완료되는 것으로 나타났으며, 두 종류의 비소 화학종과 2-line ferrihydrite의 흡착 반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모댁은 power function과 elovich model인 것으로 조사되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권3호
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• pp.281-287
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• 2001

Self-assembled monolayers (SAMs) of the alkylthiols with [Os(bpy)3]2+ moiety at the terminal position were prepared on gold electrode surface. Examination of the cyclic voltammograms for the SAM shows that it does not organiz e well unlike alkylthiols, which is attributed to the much larger diameter of [Os(bpy)3]2+ moiety compared with the cross-section of alkyl chains and the distance between the adsorption sites. Electromicrogravimetry study shows that the hydration numbers of the electrolyte were 16 $\pm2$, 11 $\pm1$, 5 $\pm$ 1 and 24 $\pm6$ for ClO4- , PF6-, NO3- , and SO42- , respectively. The binary SAMs of alkylthiols with [Os(bpy)3]2+ terminal-group were prepared by co-adsorption of alkylthiols as spacer molecules, which results in better packing in SAM and accordingly the stability was enhanced.

• 한국대기환경학회지
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• 제6권1호
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• pp.85-96
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• 1990

Simultaneous removal efficiencies of hydrophilic and hydrophobic gaseous pollutants are experimentally determined, and the macroscopic removal mechanism of pollutants in a dry scrubber is analyzed using the extended model of three phase equilibrium distribution of pollutant at high temperatures that can describe the different morphological conditions of adsorbent and water at varying relative humidities. For the simplicity, the inside of spray dryer is divided into three regions of ; (1) absorption, (2) three-phase equilibrium, and (3) adsorption, and the removal efficiencies of each pollutants at three regions are observed at different experimental conditions to estimate the effects of important parameters of dry scrubber. The laboratory experiments simulate the three regions of spray dryer with the temperature control and thus evaporation rate of water from the slurry particle. $SO_2$ as a hydrophilic gaseous pollutant and vinyl chloride as a hydrophobic toxic gas are selected for the future field application to soid waste incineration, and the two types of slurry are made of the two sorbents ; 10 wt.% $Ca(OH)_2$, and 10 wt.% NaOH. Result of temperature effect shows the height of absorption plus three-phase region is decreased as the operation temperature is increased, which results in the lower removal efficiency of $SO_2$ but higher removal for vinyl chloride in the adsorption region of dry scrubber. The removal efficiency of $SO_2$ is higher by NaOH slurry than by $Ca(OH)_2$ slurry due to the hygroscopic nature of NaOH, while the removal of vinyl chloride is higher in $Ca(OH)_2$ case. From the analysis of redults using three-phase equilibrium distribution model, the effective two-phase partition coefficients can be obtained, and the possible extention in the application of the three-phase equilibrium model in a dry scrubber design has been demonstrated.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.604-610
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• 2023

주변 조건에서 N₂를 환원하여 NH₃를 생성하는 전기 촉매 질소 환원 반응(nitrogen reduction reaction, NRR)은 산업공정에서 에너지 소비를 감소시킬 수 있는 유망한 기술로 주목을 받고 있다. N₂를 흡착하고 활성화할 수 있는 촉매 금속 표면 중 많이 사용되는 Ni(100) 표면의 여러 사이트(site)의 흡착 성능을 밀도 함수 이론 계산(density-functional theory)를 기반으로 비교하였다. 또한 안정적인 NRR반응의 경로를 유도하는 N₂의 두 가지 흡착 구조를 조사하였고 end-on 구조는 top site에 흡착, distal pathway로 반응이 진행되고 side-on 구조는 bridge site에 흡착되며 enzymatic pathway로 반응이 진행되었다. 마지막으로 구조 별 가장 안정한 메커니즘의 깁스 자유에너지를 구하여 반응의 경향성을 알아봄으로써 NRR 반응의 금속 촉매 표면 흡착에 대한 연구에 도움이 될 수 있을 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제43권1호
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• pp.25-30
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• 2000

The main form of nitrogen fertilizer applied to lowland rice is urea, but little is known about its transport in waterlogged soil. This study was conducted to investigate the transport of urea in waterlogged soil column using WAVE (simulation of the substances Water and Agrochemicals in the soil, crop and Vadose Environment) model which includes the parameters for urea adsorption and hydrolysis, The adsorption distribution coefficient and hydrolysis rate of urea were measured by batch experiments. A transport experiment was carried out with the soil column which was pre-incubated for 45 days under flooded condition. The urea hydrolysis rate (k) was $0.073h^{-1}$. Only 5% of the applied urea remained in soil column at 4 days after urea application. The distribution coefficient ($K_d$) of urea calculated from adsorption isotherm was $0.21Lkg^{-1}$, so it was assumed that urea that urea was a weak-adsorbing material. The maximum concentration of urea was appeared at the convective water front because transport of mobile and weak-adsorbing chemicals, such as urea, is dependent on water convective flow. The urea moved down to 11 cm depth only for 2 days after application, so there is a possibility that unhydrolyzed urea could move out of the root zone and not be available for crops. A simulated urea concentration distribution in waterlogged soil column using WAVE model was slightly different from the measured concentration distribution. This difference resulted from the same hydrolysis rate applied to all soil depths and overestimated hydrodynamic dispersion coefficient. In spite of these limitations, the transport of urea in waterlogged soil column could be predict with WAVE model using urea hydrolysis rate (k) and distribution coefficient ($K_d$) which could be measured easily from a batch experiment.

• 대한화학회지
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• 제27권3호
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• pp.183-188
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• 1983

이산화황의 산화반응을 10 mol % $Ni-doped\;{\alpha}-Fe_2O_3$를 촉매로 하여 반응온도 범위 $320{\sim}440{\circ}C$에서 여러 산소 및 이산화황의 부분압으로서 반응속도를 측정하였다. 위 온도 영역에서 $SO_2$ 산화반응의 활성화에너지 값은 13.8 $kcal{\cdot}mol^{-1}$로서 얻어졌다. 반응속도 데이타는 산소에 대해서 0.5차, 이산화황에 대해서는 1차로서 전반응차수는 1.5차를 나타내었다. 이산화황과 산소를 여러 압력으로서 도입하여 전기전도도를 측정하였다. 반응속도 데이타와 전기전도도 데이타로 부터 반응기체들의 산화물계상에서 흡착메카니즘을 제안하였고, 촉매상에서 $SO_2$의 산화반응 메카니즘을 제안하였다. 산소와 이산화황은 이온상태로서 흡착하며, 산소는 니켈 dope로 인해 형성된 산소공위에 이산화황은 격자 산소에 흡착하였다. 반응속도 데이타와 전기전도도 데이타로부터 이산화황의 산화반응속도를 결정짓는 단계는 이산화황이 격자산소에 흡착하는 과정임을 알았다.