• Membrane and Water Treatment
• /
• 제7권6호
• /
• pp.521-537
• /
• 2016

Laboratory-scale experiments were carried out to investigate the adsorption equilibrium, the adsorption kinetics and facilitated transport of two cationic dyes (Methylene Blue (MB) and Rhodamine B (RB)) on Polymer Inclusion Membrane (D2EHPA-PIM). Different adsorption isotherms (Freundlich, Langmuir and Temkin models) as well as kinetics models indicated that the adsorption process is spontaneous and exothermic. Under the optimal conditions, the adsorption removal efficiencies reach about 93% and 97% for MB and RB respectively. Different extraction values by D2EHPA-PIM were obtained for the two cationic dyes: MB is weakly extracted at pH 2.0 (E% = 18.7%) whilst E% = 82.4% was observed for RB at the same pH. This difference was exploited in a mixture containg both the 2 cationic dyes for the selective extraction of RB at pH 2. Desorption of both dyes was achieved from the membrane by using acidic aqueous solutions and desorption ratio up to 90% was obtained. The formulas of the extracted complexes by the PIMs were, determined by the method of slopes. The dyes transport was elucidated using mass transfer analysis where in it found relatively high values of the initial flux ($J_0$) as 41.57 and $18.74{\mu}mol.m^2.s^{-1}$ for MB and RB respectively.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.88-95
• /
• 2013

본 연구는 1차 아민(MEA, monoethanolamine)으로 개질한 입자상 활성탄(WSC-470)을 이용하여 실내 저농도 이산화탄소를 제거하고자 하였다. MEA 함침농도(6.1~42.7 wt.%)와 용매제(distillate water, ethanol, methanol) 종류에 따라 제조된 흡착제의 특성분석(BET, pore property, XPS)과 각 흡착제의 $CO_2$가스에 대한 최대 흡착능, 3000 ppm의 저농도 $CO_2$분위기에서의 흡착량을 측정하였다. MEA 농도가 증가할수록 물리적 특성인 비표면적, 공극률, 미세기공률 등은 감소한 반면, 표면 염기도 향상에 기여하는 질소 함량은 증가하였다. 이러한 물성변화로 인해 최대 흡착능은 초기 활성탄(RAC: 3.27 mmol/g) 대비 최대 71%(AC-MM(42.7, 40): 0.937 mmol/g)가 감소한 반면, 저농도 이산화탄소에 대한 선택적 흡착량은 45%(AC-MM(15.3, 40): 0.73 mmol/g)의 향상을 보였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제55권3호
• /
• pp.261-266
• /
• 2018

Hollow or bumpy ZnO structures with micrometer-size features have been investigated as photocatalysts for water purification due to their high surface area available for reaction with harmful organic molecules and relatively large size for easy separation after finishing the photocatalytic reaction. In this study, selective synthesis of ZnO hollow or crumpled microspheres was performed using a simple and versatile ultrasonic spray pyrolysis process with various zinc precursors. The morphologies, phases, specific surface areas, and optical properties of the microspheres were characterized using X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, nitrogen adsorption-desorption isotherms, and UV-vis spectroscopy. In addition, the mechanism underlying the formation of different morphologies and their photocatalytic activities were systematically investigated.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2001

선택적 가스분리를 위한 분자체탄소(Molecular Sieve Carbon: MSC)로서의 활용을 위해 제조된 활성탄소섬유의 흡착능과 분자체 특성이 다양한 분자크기를 갖는 가스 흡착실험을 통해 조사되었다. 각 활성화 조건별 세공크기분포와 세공발달 전개과정을 유추함으로서, 세공크기분포의 조절이 가능하게 되었으며 활성탄소섬유의 분자체 탄소로서 활용을 용이하게 할 수 있었다. 800, 85$0^{\circ}C$의 온도로 수증기에 의해 활성화한 활성탄소섬유의 경우 burn-off가 각각 50, 40% 정도를 가진 활성탄소섬유가 비교적 작은 분자크기(0.3~0.4nm)의 흡착질에 대한 분자체 특성을 나타냈다. 또한, 다양한 분자크기의 흡착질을 포함하는 혼합가스의 유속과 흡착온도의 조절로서 원하는 흡착질의 선택적 분리를 위해 활성탄소섬유가 갖는 분자체 특성 향상을 보였다.

• 공업화학
• /
• 제4권2호
• /
• pp.416-422
• /
• 1993

성능이 우수한 킬레이트막을 개발하고자 chitosan에 글루타르알데히드를 가교시켜 막을 제조하였으며, 이 막을 통한 금속 이온의 투과 특성을 조사하였다. 막을 통한 이온의 투과는 downstream 용액의 pH의 영향을 크게 받았으며, 이 현산에 대하여 proton pump 메카니즘을 제안하였다. 막 표면에서의 착물형상에 의한 선택흡착성이 선택투과성에 영향을 미친다고 생각되며, $Mg^{2+}$과 $Cu^{2+}$의 혼합 용액에서 $Cu^{2+}$의 선택도는 9.5이었다.

• 분석과학
• /
• 제8권4호
• /
• pp.529-534
• /
• 1995

The metal ion selective resins were prepared by surface template polymerization using monooleyl phosphoric acid (1), oleyl methyl phosphoric acid (2) or oleyl ethyl phosphoric acid (3) as an amphiphilic host surfactant. The $Cu^{2+}$-imprinted resins prepared in the presence of $Cu^{2+}$ adsorbed $Cu^{2+}$ much more effectively than did their reference resins. On the other hand, the $Cu^{2+}$-imprinted resins showed much less binding ability to $Zn^{2+}$. The template-dependent selectivity should be ascribed to a favorable placement of the surface-anchored metallophilic groups for multidentate coordination to specific metal ion.

• 방사선산업학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.127-132
• /
• 2024

Large amounts of liquid radioactive waste or radioactive contaminated water could be produced during the treatment of radiation accidents or during the dismantling and decontamination process of nuclear power plants. Since most of the decontamination agents to date are difficult to recover after adsorption of radioactive isotopes, their use in open environments such as rivers, reservoirs, or oceans is limited. In this study, as a radioactive decontamination agent that can overcome the current limitations when used in an open environment, a paramagnetic core inorganic composite (PMCIC) decomposite agent with high selectivity to cesium ions was developed. PMCore was prepared by synthesizing paramagnetic iron oxide nanoparticles, and inorganic crystals such as metal-ferrocyanide were conjugated to the surface so that PMCore could be selective to cesium ions. The developed PMCIC could be easily recovered from the water by magnetism and could adsorb up to 94 μM of Cs atoms per 1 g of PMCIC.

• 폴리머
• /
• 제33권1호
• /
• pp.72-78
• /
• 2009

본 연구는 아민화 polypropylene grafted acrylic acid(이하 PF-g-AAc로 표기) 초극세 이온교환섬유의 $SO_2$, $NO_2$에 대한 흡착거동을 고찰하였다. $SO_2$에 대한 흡착량은 초기농도가 높을수록 증가하였으며 농도가 낮을수록 흡착파과 시간이 짧아졌다. 흡착파과 평형은 60분 이내에 일어났으며 초기농도 100 ppm 이하에서는 약 80%정도 흡착이 이루어졌고, $SO_2$ 농도 100 ppm 이상에서 90% 이상 흡착되었다. $NO_2$의 흡착량은 $SO_2$에 비해 낮은 선택흡착성을 나타내었다. 한편, 유속이 증가함에 따라 $SO_2$의 흡착률은 낮아졌으며 60분 이내에 흡착파과 평형에 도달하였고, $NO_2$의 흡착량은 60%로 $SO_2$에 비해 낮았다. 함수율 250 mL/g에서 $SO_2$의 흡착량은 92%이었다. 아민화 PP-g-AAc 초극세 이온교환섬유의 $SO_2$등온흡착모델은 Freundlich 모델보다 Langmuir 모델에 근접하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.645-654
• /
• 2009

Lab-scale Electrodialysis(ED) system with different membranes combined with before or after pyroma process were carried out to remove nitrate from two pickling acid wastewater containing high concentrations of $NO_3\;^-$(${\approx}$150,000 mg/L) and F($({\approx}$ 160,000 mg/L) and some heavy metals(Fe, Ti, and Cr). The ED system before Pyroma process(Sample A) was not successful in $NO_3\;^-$ removal due to cation membrane fouling by the heavy metals, whereas, in the ED system after Pyroma process(Sample B), about 98% of nitrate was removed because of relatively low $NO_3\;^-$ concentration (about 30,000 mg/L) and no heavy metals. Mono-selective membranes(CIMS/ACS) in ED system have no selectivity for nitrate compared to divalent-selective membranes(CMX/AMX). The operation time for nitrate removal time decreased with increasing the applied voltage from 10V to 15V with no difference in the nitrate removal rate between both voltages. Nitrate adsorption of a strong-base anion exchange resin of $Cl\;^-$ type was also conducted. The Freundlich model($R^2$ > 0.996) was fitted better than Langmuir mode($R^2$ > 0.984) to the adsorption data. The maximum adsorption capacity ($Q^0$) was 492 mg/g for Sample A and 111 mg/g for Sample B due to the difference in initial nitrate concentrations between the two wastewater samples. In the regeneration of ion exchange resins, the nitrate removal rate in the pickling acid wastewater decreased as the adsorption step was repeated because certain amount of adsorbed $NO_3\;^-$ remained in the resins in spite of several desorption steps for regeneration. In conclusion, the optimum system configuration to treat pickling acid wastewater from stainless-steel industry is the multi-processes of the Pyroma-Electrodialysis-Ion exchange.

• 공업화학
• /
• 제18권4호
• /
• pp.337-343
• /
• 2007

천연가스의 누출을 감지하기 위해서 첨가되는 유기 황 화합물질인 부취제에 의해 연료전지 내의 스택 전극과 개질기 촉매들이 피독되어 시스템 성능저하의 큰 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 실리카, 알루미나, 활성탄, HZSM-5, Ultra-stable Y 제올라이트(USY) 및 베타 제올라이트와 같은 흡착제들을 부취제 제거용 흡착제로 사용하여, tetra-hydrothiophene (THT)와 tert-butylmercaptan (TBM)에 대한 흡착 성능을 연속식 흡착시스템에서 얻은 흡착파과곡선을 비교하여 평가하였다. 제올 라이트의 Si/Al 비, 흡착온도 및 Balance Gas (메탄, 헬륨) 종류의 변화가 흡착성능에 미치는 영향을 조사하고, THT와 TBM의 경쟁적인 흡착특성을 비교하였다. 여러 흡착제 중에서 H형, beta-zeolite (BEA)가 부취제인 TBM과 THT에 대해서 가장 우수한 흡착능력을 나타내었으며, 동일한 흡착제 상에서는 THT가 TBM보다 많은 양으로 흡착제거되었다. Temperature Programmed Desorption (TPD) 및 Infrared 스팩트럼(IR) 분석결과 부취제 황화합물은 제올라이트 표면에서 물리흡착과 더불어 산점에 의한 화학흡착을 이루는 것을 확인하였다.