유해성 유기물질로 오염된 토양의 복원을 위한 토양세척공정에서 계면활성제를 선택적으로 재이용하기 위해 활성탄을 이용한 흡착 칼럼의 성능을 평가하였다. 계면활성제로는 Triton X-100을 소수성 유해 유기물질로는 다환방향족 탄화수소의 하나인 phenanthrene를 사용하여 그 성능을 평가하였다. 계면활성제의 흡착은 phenartthrene에 비해 빠른 흡착 특성을 보였으며 phenanthrene은 계면활성제의 포화흡착상태에서도 지속적으로 흡착이 이루어졌다. 이는 계면활성제의 흡착이 종료된 이후에도 유해성 유기물질의 지속적인 흡착을 기대할 수 있어 계면활성제의 지속적인 재이용과 활성탄 사용시간의 증대를 가져올 수 있음을 의미한다. 이와 같은 활성탄 칼럼에서의 유해성 유기물질의 우수한 선택적 흡착 결과는 기본적으로 소수성 정도의 차이와 size exclusion에 의한 기작뿐만 아니라 활성탄에 흡착된 계면활성제에 의한 다환방향족 탄화수소의 추가적인 흡착이 일어나 전체적인 성능이 향상되는 것에 기인한다.
Catalytic reduction and oxidation of NO over polyacrylonitrile based activated carbon fibers (PAN-ACF) under various conditions were carried out to develop removal process of NO from the flue gas. The effect of temperature, oxygen concentration and the moisture content for the reduction of NO with ammonia as a reducing agent was investigated. The reduction of NO increased with the oxygen concentration, but decreased with the increased temperature. The moisture content in the flue gas affects the reduction of NO as the inhibition of the adsorption of the other components and the reaction on the surface of ACE For the oxidation of NO to $NO_2$ over PAN-ACF without using a reducing gas, it showed the temperature and the oxygen concentration of the flue gas are the important factors for the NO conversion in which the conversion increased with oxygen concentration and decreased with the temperature increase and might be the alternative option for the selective catalytic reduction process.
Recently, there has been an increasing interest in natural radioactive gas radon(Rn-222), the problem of indoor air quality pollution to worldwide. It has been scientifically proven to be hazardous to various diseases such as lung cancer and skin cancer if the human body is exposed to long-term accumulation of atomic nuclei due to the destruction of radon and alpha lines. Based on the indoor air quality control policy, this study is a basic experiment in the manufacture of a selective elimination function to containing radon adsorption and reduction of radon concentration, which is used to absorb radioactive isotopes such as phosphorus and radon in indoor environment.
Kim, H.T.;Han, H.S.;Shul, Y.G.;Moon, J.K.;Oh, W.Z.;Lee, E.H.
한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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한국방사성폐기물학회 2004년도 Proceedings of the 4th Korea-China Joint Workshop on Nuclear Waste Management
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pp.1-11
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2004
PAN-4A composite ion exchanger was more selective for Sr ion than other cations and PAN-KCoFC composite ion exchanger has much higher ion exchange capacity for Cs ion than other cations. The ion exchange capacities obtained from Dubinin-Polanyi equation were 3.93 meq/g for Sr ion and 1.50 meq/g for Cs ion using PAN-4A and PAN-KCoFC ion exchangers, respectively. The modified Dubinin-Polanyi model fit the experimental data accurately in multi-component system. The effective surface diffusivities $(D_{s, cff})$ for Sr and Cs ions of PAN-4A and PAN-KCoFC ion exchangers were slightly increased with the different particle sizes.
The brine and seawater are important and largely untapped sources of critical trace metals and elements. The coupling of selective recovery of trace metals from seawater/brine with desalination plants gives an added advantage of energy credits to desalination plants and as well as reduce the cost of desalinated water. In this paper, status review on recovery of important trace metals and other alkali metals from seawater is presented. The potential of Indian desalination plants for recovery of trace metals, based on recovery ratio of 0.35 is also highlighted. Studies carried out by the process based on adsorption using Radiation Induced Grafted (RIG) polymeric adsorbents and then fractional elutions are presented. The fouling factors due to bio fouling and dirt fouling have been estimated for various locations of interest through field trails. The pay loader in the form of compact Contactor Assembly with minimum pressure drop, for loading specially designed radiation grafted sorbent in leaflet form has been briefed, as required for plant scale facility. The typical conceptual process design details of farm assembly of project CRUDE are described.
아나타제 $TiO_{2}$, 활성탄, 세라믹섬유를 포함하는 VOC 흡착과 광산화분해 특성을 동시에 갖는 내구성이 우수한 광촉매 종이를 제조하여 그 특성을 분석하였다. 광촉매 종이 제조용 슬러리 내에 함유되어 있는 $TiO_{2}$를 활성탄 및 세라믹섬유 표면에 선택적으로 결합시키기 위한 PDADMAC의 적정농도범위는 $10{\~}15ppm$이었으며, 제지방법에 의해 만들어진 광촉매 종이는 두께 0.4mm, 평량 $380g/m^{2}$을 나타내었다. 제조된 광촉매 종이는 활성탄에 의한 흡착과 $TiO_{2}$에 의한 광산화 분해 반응이 동시에 진행되어 이들 두 반응이 각각 단독으로 진행되는 VOC 제거용 소재에 비하여 아세트알에히드의 제거속도를 크게 증가시켰다. 또한 세라믹섬유-$TiO_{2}$, 활성탄-$TiO_{2}$의 선택적인 결합은 UV 조사시 $TiO_{2}$에 의한 기지내 유기물의 분해를 방지하여 내구성을 개선하는데 효과적이었다.
대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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pp.264-269
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2001
Large amounts of orange juice are produced in Japan every yea.. Accompanied by the production of orange juice, large amount of juice residues are also generated in nearly the same amounts with juice. Although, at present, some of these residues are marketed as a feed for cattle after drying and mixing with lime, the marketing price is lower than its production cost and the difference is paid by the consumers as a part of the price of orange juice. In the present work, we developed new innovative use of orange juice residue, a biomass waste, as adsorption gel for removing toxic heavy metals such as lead. arsenic, selenium and so on as well as radioactive elements such as uranium and thorium from environments. The major components of orange juice residue are cellulose. hemicellulose and pectin, which are converted into pectic. acid, an acidic polysaccharide, by means of saponification with concentrated sodium hydroxide solution. In the previous work, we found that crosslinked pectic acid gel strongly an selectively adsorbs lead over other metals such as zinc an copper. On the other hand. it is well known that polysaccharides such as cellulose can be easily phosphorylated and that phosphorylated polysaccharides have high affinity to uranium and thorium as well as some trivalent metals such as ferric iron and aluminum. Taking account of the noticeable characteristics of these polysaccharides, 2 types of adsorption gels were prepared from orange juice residue: one is the gel which was prepared by saponificating the residue followed by crosslinking with epichlorohydrin and another is that prepared by crosslinking the residue followed by phosphorylation. The former gel exhibited excellent adsorptive separation behavior for lead away from zinc owing to high content of pectic acid while the latter gel exhibited that for uranium and thorium. Both types of adsorption gels exhibited high affinity to ferric iron, which enables selective and strong adsorption for some toxic oxo-anions of arsenic (V and III), . selenium and so on via iron loaded on these gels. These results demonstrate that biomass wastes such as orange juice residue can be effectively utilized fer the purpose of removing toxic heavy or radioactive metals existing in trace or small amounts in environments.
탄화 및 활성화 조건을 매개체로 여러 등급의 Polyacrylonitrile (PAN)계 ACF (ACF : Activated Carbon Fiber)를 제조하여 최적의 비표면적을 나타내는 활성화 공정을 알아보았고, 가장 큰 비표면적을 갖는 PAN계 ACF에 대한 표면특성 및 독성가스 등에 대한 흡착특성을 분석하였다. 시험결과 활성화 온도가 증가할수록 비표면적이 증가하고 탄화 온도가 감소할수록 비표면적이 감소하였고, $900^{\circ}C$로 15 min간 탄화한 후 $900^{\circ}C$로 30 min간 활성화 공정을 거친 ACF가 $1204m^2/g$의 가장 높은 비표면적을 나타내었고 요오드 및 테러용 독성가스에 대한 흡착 성능시험 결과 기존의 흡착제보다 우수하였다. 또한 선택적 흡착을 위한 기능성을 부여하기 위하여 기존의 금속염을 침적하는 방법을 대체하여 비교적 안정화된 금속나노입자(Ag, Pt, Cu, Pd)를 제조하여 첨착하였고 이에 대한 표면특성 및 $SO_{2}$에 대한 흡착특성을 분석하였다. 금속나노입자 첨착 ACF에 대한 $SO_{2}$ 흡착성능 시험결과 Ag, Pt, Cu 나노입자를 첨착한 ACF는 무첨착 ACF의 파과시간(326 sec)과 비교 할 때 크게 변함이 없었으나 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 파과시간이 925 sec로 $SO_{2}$ 흡착성능이 매우 우수함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 저온에서 질소산화물 저감효율이 뛰어난 것으로 알려진 망간전구체의 종류에 따른 영향을 고찰하기 위해 초임계수열법으로 합성한 세리아($CeO_2$)와 지르코니아($ZrO_2$)를 담체로 하여 저온 SCR 공정에서의 온도에 따른 활성변화를 비교 분석하였다. Manganese acetate (MA)와 Manganese nitrate (MN), 두 종류 망간전구체의 농도를 영향인자로 고려하여 촉매의 활성변화를 고찰하였다. 활성화된 시료의 특성은 $N_2$ adsorption-desorption, TGA, XRD, XPS를 통해 분석하였고 질소산화물 저감효율을 측정하기 위해 NOx 분석기를 이용하여 De-NOx 실험을 수행하였다. 제조방법에 따라 합성한 촉매의 질소산화물 저감 효율을 분석한 결과 Manganese acetate (MA)를 활성물질로 사용한 촉매가 Manganese nitrate (MN)을 사용한 촉매에 비해 전체적인 온도 영역에서 우수한 질소산화물 저감효율을 보였다. 이는 특성분석 결과를 통해 알 수 있듯이 Manganese acetate (MA)의 주성분인 $Mn_2O_3$가 Manganese nitrate (MN)의 주성분인 $MnO_2$에 비해 높은 산소 이동도를 갖고 담체와의 강한 상호작용을 형성하는 것에 기인한 것으로 보인다.
탄소막은 고분자막에 비해 높은 선택성과 투과성, 열적, 화학적 안정성을 가지고 있어 기체 분리, 특히 휘발성 유기화합물(VOCs) 분리막으로 많은 관심을 받고 있다. 활성탄소중공사막은 기공 표면(pore wall)에 형성된 흡착성 미세기공에 의해 선택적으로 응축성 성분이 흡착, 확산되는 흡착-확산 기구에 의해 흡착성-비흡착성 물질이 분리된다. 본 연구에서는 다공성 알루미나 중공사막 지지체에 phenolic resin (novolac type)을 코팅한 후 산화, 탄화 및 활성화 등의 열분해 과정을 통해 막 표면과 기공 표변에 흡착성 미세기공이 형성된 활성탄소중공사막을 제조하였다. 또한 열분해 조건에 따른 phenol/alumina 복합 활성탄소중공사막의 물리적 특성과 기체 투과특성에 대해 살펴보았다. 그 결과, 제조된 phenol/alumina 복합 활성탄소중공사막이 휘발성 유기물질의 대부분을 차지하고 있는 탄화수소를 선택적으로 분리 회수하는데 매우 효과적인 특성을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 phenol/alumina 복합 활성탄소중공 사막은 VOCs의 분리, 농축에 매우 효과적으로 활용 가능할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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