• 제목/요약/키워드: Salt adsorption capacity

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금속이온이 담지 된 제올라이트를 이용한 도시가스 내 부취제 제거 (Desulfurization of Sulfur Compounds in City-gas using Metal Salt Impregnated Zeolite)

  • 송헌일;고창현;김재창;김종남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권2호
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    • pp.143-148
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    • 2007
  • 도시가스를 원료로 수소를 제조하여 연료전지에 활용할 경우에 도시가스에 포함된 황화합물이 개질기의 촉매와 연료전지의 전극에 독으로 작용하므로 금속이온이 담지 된 $\beta$-제올라이트(BEA)로 황화합물 흡착 제거를 수행하였다. 담지 된 금속염의 농도, 종류에 따라 파과흡착량이 달라졌으며, $AgNO_3$이 담지 된 흡착제가 실험에 사용된 흡착제 중 가장 높은 파과흡착량을 나타내었다(41.1 mg/g). 그러나 $Ni(NO_3)_2$, $Fe(NO_3)_3$, $Co(NO_3)_2$와 같은 금속염이 담지 된 BEA도 $AgNO_3/BEA$와 비교할 수준의 황화합물 흡착량을 나타냈다. $AgNO_3/BEA$ 흡착제 특성 분석과 온도 영향성 실험 및 X선 광전자 분광기(x-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 분석을 통하여 흡착제와 황화합물 사이에 작용하는 힘은 금속이온과 황화합물간의 화학적 상호작용보다 물리적 상호작용이 우세한 것으로 나타났다.

양이온 교환 및 염 함침을 통한 메조다공성 실리카와 유기-금속 구조체의 수분 흡착 특성 조절 (Control of Water-Adsorption Properties of Mesoporous Silica and MOF by Ion Exchange and Salt Impregnation)

  • 이은경;조강희;김상겸;임종성;김종남
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.55-62
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    • 2018
  • $90^{\circ}C$ 이하의 저온열원 구동 수분 흡착식 냉방 시스템에 사용되는 흡착제는 효과적인 냉열 생산을 위해서 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 높은 수분 흡-탈착량 차를 보이는 것이 좋다. 메조다공성 실리카(MCM-41)와 다공성 유기-금속 구조체(MIL-101) 의 경우 최대 수분 흡착량은 많지만 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3 구간에서 각각 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$, $0.074{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$의 낮은 수분 흡-탈착량 차를 갖는다. 이 연구에서는 메조다공성 실리카와 다공성 유기-금속 구조체의 표면 성질을 조절하여 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차를 증가시켰다. 주로 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.5 ~ 0.7에서 일어나는 메조 다공성 실리카의 경우 알루미늄을 관능화 시킨 후에 염기도가 다른 여러 양이온($Na^+$, ${NH_4}^+$, $(C_2H_5)_4N^+$)들로 교환하거나 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하여 각각의 흡착제들에 대해 $35^{\circ}C$에서 수분 흡착 등온선을 측정하였다. 양이온 교환 후 수분 흡착이 주로 일어나는 구간이 상대습도($P/P_0$) 0.5 부근으로 이동하였으나 여전히 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 낮은 수분 흡-탈착량 차를 보였다. 하지만 흡습성을 갖는 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침한 메조다공성 실리카는 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$에서 $0.152{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$으로 증가하였다. 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.3 ~ 0.5에서 주로 일어나는 다공성 유기-금속 구조체에도 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하였더니 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.330{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$까지 증가하였다.

수용성 Chitosan 유도체를 이용한 중금속 이온 흡착에 관한 연구 (A Study on Adsorption of Heavy Metal Ions Using Water-soluble Chitosan Derivative)

  • 이광일;곽천근;김영주;장병만;김상호;이기창
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.85-92
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    • 1996
  • Chitosan itself has been prepared using chitin, one of the most abundant compounds in nature, as a starting material. We have synthesized the water-soluble chitosan derivative, N-dithiocarboxy chitosan sodium salt, through the reaction of water-soluble chitosan with carbon disulfide in the presence of alkali metal hydroxide. To elucidate this natural polymer capacity of adsorbing heavy metal ions, we have performed adsorption experiments using the water-soluble chitosan derivative various average molecular weight and of different percent contents of sulfur. The effect of pH, adsorption time and temperature on adsorption efficiency was also studied. The adsorbent derived from water-soluble chitosan of average molecular weight ranging $9,000{\sim}120,000$ was shown to have the highest capacity of adsorbing heavy metal ions. On the whole, adsorbing efficiency was increased as the reaction time goes longer and also increased as the reaction temperture goes higer in temperture range of $15^{\circ}C{\sim}45^{\circ}C$. The adsorption capacity at various pH, however, was appeared to vary depending on the heavy metal ions studied Judging from these finding, water-soluble N-dithiocarboxy chitosan sodium salt, a derivative of a biodegradable nature polymer, is believed to be a potential adsorbent for heavy metal ions since it not only is shown to lower the concentration of heavy metal ions to below the drainage quality standard, but also it would not cause acidification and hardening of soil which is one of the detrimental effects of synthetic macromolecular adsorbents present.

아연염으로 표면처리한 활성탄에 의한 수중 유기화합물의 흡착 (Adsorption of Organic Chemical by Coconut Activated Carbon treated with Zinc Salt)

  • 김영규;한진수
    • 환경위생공학
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    • 제10권1호
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    • pp.132-141
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    • 1995
  • The objectives of this study was to find the effect of zinc salt treated with coconut activated carbon and the effect of humic substance. The bottle- Point technique was used in determining the Freundlich isotherm equation. The adsorptive capacity of granular activated carbon was reduced when humic substance are present. Coconut activated carbon was coated with 0.0001 N zinc chloride decreased the BET surface area but increased the adsorptive capacity more than coconut activated carbon not coated with zinc chloride. The adsorptive capacity of TCE in coconut activated carbon coated with higher concentration of zinc chloride was reduced but increased in the solution containing humic substance when the coconut activated carbon was coated with 0.01 N- zinc chloride. The zinc salt coated with coconut activated carbon did not Increase the adsorptive velocity of coconut activated carbon.

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글리신 금속염 함침 입자상 활성탄의 저농도 이산화탄소 흡착능 평가연구 (Adsorption of Low-level CO2using Activated Carbon Pellet with Glycine Metal Salt Impregnation)

  • 임윤희;;조영민
    • 한국대기환경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.68-76
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    • 2014
  • The present study has evaluated the $CO_2$ adsorption amount of activated carbon pellets (AC). Coconut shell based test AC were modified with surface impregnation of glycine, glycine metal salts and monoethanolamine for low level $CO_2$ (3000 ppm) adsorption. Physical and chemical properties of prepared adsorbents were analyzed and the adsorbed amount of $CO_2$ was investigated by using pure and 3,000 ppm $CO_2$ levels. The impregnation of nitrogen functionalities was verified by XPS analysis. The adsorption capacity for pure $CO_2$ gas was found to reach upto 3.08 mmol/g by AC-LiG (Activated carbon-Lithium glycinate), which has the largest specific surface area ($1026.9m^2/g$). As for low level $CO_2$ flow the primary amine impregnated adsorbent showed 0.26 mmol/g of adsorption amount, indicating the highest selectivity. An adsorbent with potassium-glycine salts (AC-KG, Activated carbon-Potassium glycinate) instead of amine presented with 0.12 mmol/g of adsorption capacity, which was higher than that of raw activated carbon granules (0.016 mmol/g).

고분자 흡착제에 대한 유기산의 흡착성에 관한 연구 (A Study of the Adsorption Behavior of Organic Acids by Polymeric Adsorbents)

  • 이대운;이인호;김달호
    • 대한화학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.483-494
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    • 1988
  • 이온쌍크로마토그래피에서 방향족 유기산들의 머무름을 연구하기 위하여 Amberlite XAD-4 수지에 대한 분배계수 값을 측정하였다. 유기산들의 XAD-4 수지에 대한 흡착은 시료의 농도, 용액의 pH 그리고 이온쌍 형성시약의 농도에 따라 영향을 받는다. Tetraalkylammonium염과 같은 이온쌍 형성 시약에 의한 유기산의 XAD-4 수지에 대한 흡착 증가는 전기적 이중층에 의한 이온 상호작용에 기인됨을 알았으며, 유기산과 이온쌍 형성 시약과의 상호작용은 공존이온과 상대이온의 종류와 농도에 따라 영향을 받음을 알았다. 한편, 이온쌍 형성시약과 메탄올의 농도 변화에 따른 XAD-4수지에 대한 유기산의 뱃치법과 용리법에서 얻은 용량인자의 관계는 좋은 직선관계를 보여주었다. 따라서 뱃치법의 실험으로써 용리법의 머무름을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.

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시멘트내 칼슘 알루미네이트 상에 의한 염소이온의 흡착반응 연구 (Experiment on Chloride Adsorption by Calcium Aluminate Phases in Cement)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.389-397
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    • 2017
  • 시멘트내 $C_3A$상과 $C_4AF$상은 염소이온과 반응하여 프리델염을 생성한다. 프리델염은 구조체에서 염소를 포함하기 때문에 염소이온의 흡착에 매우 중요하다. 외부에서 염소이온이 침투하면, 칼슘 알루미네이트 수화물은 염소이온을 고정하므로, $C_3A$상과 $C_4AF$상 및 AFm상의 염소 흡착 거동을 고찰하는 것은 고정화 현상을 이해하는데 매우 중요하다. 한편, 흡착 등온은 시멘트와 프리델염의 상호관계에서 정량적인 지식을 제공할 뿐만 아니라 그 상호관계의 특성을 이해하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 $C_3A$상, $C_4AF$상 및 AFm상의 염소이온 흡착 거동을 고찰하는데 있다. $C_3A$상과 $C_4AF$상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 다소 낮았으며 Langmuir 흡착등온식으로 표현할 수 있었다. AFm상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 매우 낮았으며, Freundlich 흡착등온식으로 표현하였다. 또한 흡착등온 모델에서 온도의 영향 매개변수를 실험범주내에서 온도의 함수로 제안하였다.

Na2CO3, K2CO3 및 Li2CO3 첨착활성탄을 이용한CO2 제거 -고정층 반응기에서의 CO2 흡착특성- (Removal CO2 Using Na2CO3, K2CO3 and Li2CO3 Impregnated Activated Carbon -Characteristics of CO2 Adsorption in Fixed Bed Reactor-)

  • 최원준;정종현
    • 한국환경보건학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.240-246
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    • 2008
  • The purpose of this study was to gain basic information on the characteristics of $CO_2$ adsorption in relation to $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon in a Fixed Bed Reactor. From the results of this study the following conclusions were made: $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon had a longer breakthrough time and more enhanced adsorption capacity than activated carbon alone. When tested with isothermal adsorption and tested for $CO_2$ adsorption the amount of $CO_2$ adsorbed varied with temperature, $CO_2$ inlet concentration, gas flow rate, aspect ratio, etc. Based on the results, when Langmuir, Freundlich and Dubinin-Polanyi adsorption isotherms were used for linear regression of isothermal adsorption data, Langmuir adsorption isotherm was the most suitable. And, the optimum condition for $Na_2CO_3$ and $K_2CO_3$ impregnated activated carbon make-up was 1N and $Li_2CO_3$ was 0.1N. It could be concluded that adsorption capacity was decreased with adsorption temperature and increased gas concentration. When the aspect ratio (L/D) was varied 0.5, 1.0 and 2.0, the significant drop of adsorption amount was observed below 1.0 and breakthrough time was shortened with gas flow rate.

Activated Carbon-Nickel (II) Oxide Electrodes for Capacitive Deionization Process

  • Gandionco, Karl Adrian;Kim, Jin Won;Ocon, Joey D.;Lee, Jaeyoung
    • 공업화학
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    • 제31권5호
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    • pp.552-559
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    • 2020
  • Activated carbon-nickel (II) oxide (AC-NiO) electrodes were studied as materials for the capacitive deionization (CDI) of aqueous sodium chloride solution. AC-NiO electrodes were fabricated through physical mixing and low-temperature heating of precursor materials. The amount of NiO in the electrodes was varied and its effect on the deionization performance was investigated using a single-pass mode CDI setup. The pure activated carbon electrode showed the highest specific surface area among the electrodes. However, the AC-NiO electrode with approximately 10 and 20% of NiO displayed better deionization performance. The addition of a dielectric material like NiO to the carbon material resulted in the enhancement of the electric field, which eventually led to an improved deionization performance. Among all as-prepared electrodes, the AC-NiO electrode with approximately 10% of NiO gave the highest salt adsorption capacity and charge efficiency, which are equal to 7.46 mg/g and 90.1%, respectively. This finding can be attributed to the optimum enhancement of the physical and chemical characteristics of the electrode brought by the addition of the appropriate amount of NiO.

이온교환용량이 막 결합형 축전식 탈염공정에서 염 제거율에 미치는 영향 (Effect of Ion Exchange Capacity on Salt Removal Rate in Membrane Capacitive Deionization Process)

  • 윤원섭;정성일;임지원
    • 멤브레인
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    • 제28권5호
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    • pp.332-339
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    • 2018
  • 막 결합형 축전식 탈염공정에서 이온교환막의 이온교환용량이 염 제거 효율에 미치는 영향을 알아보기 위해 poly(vinyl alcohol)(PVA) 수용성 고분자에 sulfosuccinic acid (SSA) 가교제를 첨가하고 poly(4-styrene sulfonic acid-co-maleic acid)(PSSA_MA)를 PVA 질량대비 10, 50, 90 wt%로 달리 첨가하여 제조하였다. PSSA_MA의 함량이 증가함에 따라 함수율과 이온교환용량이 증가하는 경향을 나타내었으며 막 결합형 축전식 탈염공정에서 염 제거 효율도 상승되었다. PSSA_MA 90 wt%, 100 mg/L NaCl의 공급액과 유속 15 mL/min에서 흡착 1.4 V/5분의 조건에서 가장 높은 65.5%의 염 제거 효율을 나타내었다.