• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.624-634
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• 2020

The ability of natural and modified clay to adsorb phenol was studied. The clay samples were analyzed by different technical instruments, such as X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD) and FT-IR spectroscopy. Surface area, pore volume and average pore diameter were also determined using B.E.T method. Up to 73 and 99% of phenol was successfully adsorbed by natural and activated clay, respectively, from the aqueous solution. The experiments carried out show that the time required to reach the equilibrium of phenol adsorption on all the samples is very close to 60 min. The amount of phenol adsorbed shows a declining trend with higher pH as well as with lower pH, with most extreme elimination of phenol at pH 4. The adsorption of phenol increases proportionally with the initial phenol concentration. The maximum adsorption capacity at 25 ℃ and pH 4 was 29.661 mg/g for modified clay (NaMt). However, the effect of temperature on phenol adsorption was not significant. The simple modification causes the formation of smaller pores in the solid particles, resulting in a higher surface area of NaMt. The equilibrium results in aqueous systems were well fitted by the Freundlich isotherm equation (R² > 0.98). Kinetic studies showed that the adsorption process is best described by the pseudo-second-order kinetics (R² > 0.99). The adsorption of phenol on natural and modified clay was spontaneous and exothermal.

• 한국의상디자인학회지
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• 제10권3호
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• pp.173-180
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• 2008

Cotton, wool, cotton/wool blended (80:20) and tencel fabrics were treated with low temperature oxygen plasma, enzymes (cellulase or protease), or oxygen plasma-enzyme and they were examined for dyeing and handling properties for environment friendly finishing. The appropriate conditions for cellulase treatment were enzyme concentration of 3g/l, pH of 5, and $60^{\circ}C$ for one hour, and for protease treatment were enzyme concentration of 4g/l, pH of 8, and $60^{\circ}C$ for one hour. The equilibrium uptake of a direct dye on cotton changed with plasma treatment and plasma-cellulase treatment, and the rate of dyeing slightly decreased. When wool was dyed with acid dye, the equilibrium dye uptake did not change with plasma, protease treatment nor plasma-protease treatment, however, the rate of dyeing had increased with plasma-protease treatment. From these results, it is assumed that plasma attacks the surface of the fiber, and enzyme mainly affects the inner part of the fiber. Plasma treatment did not affect mechanical properties related to the handling of fabrics. The handling test showed increased extension at maxmum load(EM), tensile energy(WT) with decreased tensile resilience (RT), and the fabrics became softer but resilience decreased slightly with enzyme treatment. The bending recidity(B), hysteresis of bending moment(2HB), and hysteresis of shear force at five degrees(2HG5) decreased, however, shear stiffness(G) increased. I knew the plasma pre-treatment made fabrics softer with lower koshi(stiffness). The handling of plasma pre-treated fabrics was better than that of enzyme-treated fabrics. When we pre-treated fabrics, the handling test showed decreased coefficient of friction(MIU), geometrical roughness(SMD), while the surface of fabrics became smoother and numeri increased. Even though compression resilience(RC) increased, fukurami(bulky property) and compressive elasticity, decreased due to the linearity of compression-thickness curve(LC) and compression energy(WC).

• 한국재료학회지
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• 제30권9호
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• pp.447-452
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• 2020

In this work, α-Fe₂O₃ nanocrystals are synthesized by co-precipitation method and used as adsorbent to remove Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ from wastewater at room temperature. The prepared sample is evaluated by XRD, BET surface area, and FESEM for structural and morphological characteristics. XRD patterns confirm the formation of a pure hematite structure of average particle size of ~ 40 nm, which is further supported by the FESEM images of the nanocrystals. The nanocrystals are found to have BET specific surface area of ~ 39.18 m² g^-1. Adsorption experiments are carried out for the different values of pH of the solutions, contact time, and initial concentration of metal ions. High efficiency Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ removal occur at pH 3, 7, and 5.5, respectively. Equilibrium study reveals that the heavy metal ion adsorption of the α-Fe₂O₃ nanocrystals followed Langmuir and Freundlich isotherm models. The Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ adsorption equilibrium data are best fitted to the Langmuir model. The maximum adsorption capacities of α-Fe₂O₃ nanocrystals related to Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ are found to be 15.15, 11.63, and 20 mg g^-1, respectively. These results clearly suggest that the synthesized α-Fe₂O₃ nanocrystals can be considered as potential nano-adsorbents for future environmental and health related applications.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.126-140
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• 1997

Mesoporous MCM-41 gallosilicate material was synthesized through shifting through shifting gallosilicate polymer equilibrium towards a MCM-41 phase by addition of acid. The location of Cu(II) exchanged into MCM-41 and its interaction with various adsorbate molecules were investigated by electron spin responance and electron spin echo modulation spectroscopies. It was found that in the fresh hydrated material, Cu(II) is octahedrally coordinated to six water molecules. This species is located in a cylindrical channel and rotates rapidly at room temperature. Evacuation at room temperature removes three of these water molecules, leaving the Cu (II) coordinated to three water molecules and anchored to oxygens in the channel wall. Dehydration at 45$0^{\circ}C$ produces one Cu (II) species located in the inner surface of a channel as evidenced by broadening of its ESR lines by oxygen. Adsorption of polar molecules such as water, methanol and ammonia on dehydrated CuNa-MCM-41 gallosilicate material causes changes in the ESR spectrum of Cu (II), indicating the complex formation with these adsorbates. Cu (II) forms a complex with six molecules of methanol as evidenced by an isotropic room temperature ESR signal and ESEM data like upon water adsorption. Cu(II) also forms a complex containing four molecules of ammonia based on resolved nitrogen superhyperfine interaction.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.879-886
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• 2000

본 연구에서는 NaOH로 첨착(함침)시킨 활성탄의 $H_2S$ 흡착특성을 고찰하였다. 첨착시약으로 사용된 NaOH용액의 농도는 1~8 N이며, 활성탄의 입자크기는 $8{\times}30$ mesh가 적용되었다. 실험결과, 첨착율이 0.87~5.8% 범위내에서 증가될수록 BET 표면적은 $1050m^2/g$에서 $783m^2/g$로 감소되며, 표면산도는 0.541 meq/g-AC에서 0 meq/g-AC으로 감소하고, pH는 9.56에서 10.86으로 증가하는 것으로 밝혀졌다. 또한 NaOH로 첨착시킨 활성탄의 $H_2S$ 평형흡착능은 흡착온도와 $H_2S$ 가스농도에 비례함을 보였으며, 흡착온도가 $45^{\circ}C$일 때 17.87~30.34 mg/g-AC 범위의 $H_2S$ 평형흡착능을 보임으로써 비첨착활성탄에 비해 2~3배 높은 수준을 나타냄을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.190-197
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• 2019

활성탄을 사용하여 수용액으로부터 메틸 그린 염료의 흡착에 대해 초기농도와 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 조사하였다. 흡착평형관계는 Freundlich 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n = 0.212~0.305)로부터 이 흡착공정이 효과적인 처리영역(0 < $R_L$ < 1)에 속하는 것을 알았다. BET식으로부터 얻은 등온포화용량은 온도가 증가할수록 커졌다. Dubinin-Radushkevich식으로 구한 흡착에너지값(E = 316.869~340.049 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 자유에너지(-5.421~-7.889 kJ/mol)와 엔탈피(31.915 kJ/mol)는 흡착공정이 자발적이고 흡열반응으로 진행되었다고 알려주었다. 등량흡착열은 평형흡착량이 증가함에 따라 커졌으며, 표면 덮임이 증가됨에 따라 흡착제-흡착질의 총 상호작용도 증가하였다.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.123-130
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• 2005

산소 PSA용 흡착제의 제조를 위하여 표면적이 큰 제올라이트 X형 흡착제를 합성하고 양이온교환을 통하여 질소의 선택적 흡착 능력이 우수한 흡착제로 제조하였다. 제올라이트 X형 흡착제는 50 L급 대형 반응기에서 $SiO_2\;:\;Na_2O\;:\;H_2O\;:\;Al_2O_3$ = 2.5 : 3.5 : 150 : 1의 조성으로 $98^{\circ}C$, 18 h 동안 반응한 결과 표면적이 $650m^2/g$ 이상의 표면적을 나타내었다. 흡착제의 양이온교환은 Li, Ag, Ca, Br, Sr 등의 금속 이온을 대상으로 조사하였다. Ag 이온의 이온교환 속도가 가장 빠르게 일어났으며 모든 금속 이온이 제올라이트 X형에 포함된 Na 이온과 거의 당량적으로 이온 교환이 일어남을 알 수 있었다. 양이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소와 산소의 흡착 성능을 $10{\sim}40^{\circ}C$, 0~9 atm의 범위에서 측정한 결과 이온교환을 하지 않은 NaX 흡착제에 비하여 월등히 높은 흡착 성능을 나타내었으며 이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소 흡착량은 0.5 atm 이하의 저압에서는 Ag > Li > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났으나 1 atm 이상의 고압에서는 Li > Ag > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났다. 공기의 조성에 준하는 질소 및 산소의 분압에서 흡착량의 비를 조사하여 질소/산소 분리도를 측정한 결과 $20^{\circ}C$의 온도에서 Li으로 이온 교환된 흡착제의 분리도는 13.023을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.551-558
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• 2005

이 연구에서는 외기와의 열전달을 나타내는 외기대류계수에 관한 실험을 실시하였다. 외기대류계수에 관한 기존의 모델에서 나타났던 문제점을 해결하기 위해 실험 변수로 풍속외에 양생 조건의 종류(양생포, 양생포+비닐), 외기온도, 비등효과를 선정하였다. 실험 결과를 이용하여 외기대류계수를 산정하고자 열평형 방정식을 이용한 수치해법을 사용하였으며, 이론적인 고찰을 통해 각 양생 조건별로 풍속에 따른 외기대류계수의 변화를 예측할 수 있는 모델식을 제안하였다. 열평형 방정식을 이용한 수치해법에서 초기에 외기대류계수가 과잉평가되는 문제점을 해결하기 위해 비등효과에 의한 증발량을 고려하여 수정 열평형 방정식을 제안하였다. 양생 조건을 고려한 제안된 모델식에 의하면, 모든 경우에 풍속에 따라 외기대류계수가 증가하는 경향을 보였으나 양생 재료의 사용여부나 양생 조건에 따라 다른 양상을 보이는 것을 알 수 있었다. 이러한 양상의 차이는 양생 재료의 열 특성에 의해 결정되는 것으로 외기대류계수는 양생 재료가 없는 경우, 양생포를 사용한 경우, 양생포+비닐을 사용한 경우의 순으로 풍속의 영향을 받는 것으로 나타났다. 제안된 모델식을 이용하면 수화열에 의한 콘크리트 구조물의 온도해석시 보다 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되며, 향후 이러한 열특성계수에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1095-1104
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• 2018

The adsorption characteristics of bisphenol A (BPA) were investigated using activated carbon based on waste citrus peel (which is abandoned in large quantities in Jeju Island), denoted as WCP-AC, and surface-modified with various $P_2O_5$ concentrations (WCP-SM-AC). Moreover, coconut-based activated carbon (which is marketed in large amounts) was surface-modified in an identical manner for comparison. The adsorption equilibrium of BPA using the activated carbons before and after surface modification was obtained at nearly 48 h. The adsorption process of BPA by activated carbons and surface-modified activated carbons was well-described by the pseudo second-order kinetic model. The experimental data in the adsorption isotherm followed the Langmuir isotherm model. With increasing $P_2O_5$ concentration (250-2,000 mg/L), the amounts of BPA adsorbed by WCP-SM-AC increased till 1,000 mg/L of $P_2O_5$; however, above 1,000 mg/L of $P_2O_5$, the same amounts adsorbed at 1,000 mg/L of $P_2O_5$ were obtained. With increasing reaction temperature, the reaction rate increased, but the adsorbed amounts decreased, especially for the activated carbon before surface modification. The amounts of BPA adsorbed by WCP-AC and WCP-SM-AC were similar in the pH range of 5-9, but significantly decreased at pH 11, and increased with increasing ionic strength due to screening and salting-out effects.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.31-38
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• 2005

콘크리트의 타설 직후, 상대적으로 콘크리트는 높은 증기압을 갖게 되며, 주위의 대기는 낮은 증기압을 갖게 된다. 콘크리트와 대기 간의 증기압의 평형을 유지하려는 작용 때문에 콘크리트의 표면에서 대기로 수분이 이동하는 증발이 발생한다. 표면에서 일어나는 증발로 인하여 콘크리트의 내부에서도 증기압의 차이가 발생하며, 이로 인하여 콘크리트 내부의 수분이 서서히 표면으로 이동하는 수분확산이 일어난다 이 수분확산의 속도는 콘크리트의 소성 균열, 수화도, 강도와 같은 요인으로 작용하여 콘크리트의 품질에 크게 영향을 미친다. 본 논문에서는 콘크리트 수분확산의 지배방정식과 실내에서 측정된 콘크리트의 온도와 상대습도를 이용하여 초기재령의 콘크리트의 수분확산도를 역계산하였다. 역계산된 콘크리트의 수분확산도를 이용하여 콘크리트의 수분확산도 모형을 개발하였으며, 이를 입력값으로 사용하여 유한요소법에 의해 콘크리트의 상대습도를 계산하였다. 그 결과로서 계산된 상대습도는 측정된 상대습도와 대체로 일치하였다.