• 한국환경과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1623-1632
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• 2016

Zeolite (FZ) prepared using coal fly ash from an Ulsan industrial complex was immobilized with polysulfone (PS) to fabricate PS-FZ beads. The prepared PS-FZ beads were characterized by scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The optimum ratio for preparing PS-FZ beads was 1 g of PS to 2 g of FZ. The removal efficiencies of Sr and Cu ions by the PS-FZ beads increased as the solution pH increased and nearly reached a plateau at pH 4. A pseudo-second-order model morel fit the adsorption kinetics of both ions by the PS-FZ beads better than a pseudo-first-order model. The Langmuir isotherm model fit the equilibrium data well. The maximum adsorption capacities calculated from the Langmuir isotherm model were 46.73 mg/g and 62.54 mg/g for the Sr and Cu ions, respectively. Additionally, the values of thermodynamic parameters such as free energy (${\Delta}G^{\circ}$), enthalpy (${\Delta}H^{\circ}$) and entropy (${\Delta}S^{\circ}$) were determined. The results implied that the prepared PS-FZ beads could be interesting an alternative material for Sr and Cu ion removal.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권3호
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• pp.223-234
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• 2016

본 연구는 AgX (Ag-함침 X zeolite)에 의해 고방사성해수폐액 (HSW)의 발생초기에 함유되어 있는 고방사성 요오드($^{131}I$)의 흡착, 제거를 목표로 수행하였다. AgX에 의한 I의 흡착 (AgX-I 흡착)은 AgX 내 Ag-함침농도가 증가할수록 증가하며, 함침농도 30wt% 정도가 적당하였다. AgX (Ag-함침 약 30~35wt%)로부터 Ag의 침출농도는 해수폐액에 함유되어 있는 chloride 이온에 의한 AgCl 침전 등으로 증류수보다 덜 침출 (<1 mg/L) 되었다. AgX-I 흡착은 초기 I 농도 0.01~10 mg/L의 경우 m/V(흡착제량/용액부피의 비)=2.5 g/L에서 99% 이상 흡착제거 되어 I의 효율적 제거가 가능함을 알 수 있다. AgX-I 흡착제거는 해수폐액 보다는 증류수에서 수행하는 것이 효과적이고, 온도의 영향은 미미한 것 같으며, 흡착평형등온선은 Languir 보다는 Freundlich 등온선으로 표현하는 것이 양호하였다. 한편 AgX-I 흡착속도는 유사 2차 속도식을 만족하고 있으며, 속도상수 ($k_2$)는 $C_i$ 증가에 따라 감소하고 있지만, m/V 비 및 온도 증가에 따라서는 증가하고 있다. 이때 흡착 활성화에너지는 약 6.3 kJ/mol 로 AgX-I 흡착은 약한 결합형태의 물리적흡착이 지배적일 것으로 보인다. 그리고 열역학적 매개변수를 평가(음수 값의 Gibbs 자유에너지 및 양수 값의 엔탈피)에 의해 AgX-I 흡착이 자발반응(정반응)의 흡열반응이며, 고온에서 반응이 양호함을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제14권4호
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• pp.349-355
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• 2001

금속 염화물을 이용한 화학적 활성화 방법으로 페놀 수지로부터 미세기공과 증기공을 가지는 활성탄을 제조하였다. 본 연구에서 질소 흡착 데이터는 생성된 활성탄 표면의 물리적 성질을 특성화하는데 사용하였다. 표면 특성과 공동분포 분석 결과로부터, 페놀수지는 $962.3m^2/g$ 이상의 비표면적을 가지는 미세기공과 증기공을 가지는 활성탄을 생성함을 나타내었다. 이러한 동공구조를 가지는 활성탄은 금속 염화물($CdCl_2$, $CuCl_2$)의 양을 조절하여 만들어 졌으며, 동공의 발달은 금속염화물의 양이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다. 열역학적인 DSC 데이터로부터, 첫 번째 발열반응의 엔탈피 변화 값(${\Delta}H$)은 금속염화물의 증가와 함께 증가하였다.

• 공업화학
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• 제8권2호
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• pp.267-275
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• 1997

본 연구는 졸-겔법을 이용하여 제조한 $ZrO_2$의 하소 온도에 따른 분말특성을 조사하고, 고온수에서 $ZrO_2$의 $Co^{2+}$ 흡착특성을 교반기가 달린 압력용기를 이용한 회분식 흡착 실험으로 알아보았다. 졸-겔법을 이용하여 $ZrO_2$분말을 제조하고, $600{\sim}1400^{\circ}C$로 하소한 후, X-선 회절법, SEM, BET 방법, Fourier transform 적외선 (FT-IR), 열중량 및 열시차분석법(TG-DTA)등을 이용하여 특성 변화를 조사하였다. 비정질의 질코니아는 $480^{\circ}C$부터 tetragonal 질코니아가 생성되고 $600{\sim}1000^{\circ}C$ 온도범위에서는 tetragonal 질코니아와 monoclinic 질코니아가 공존하며, $1200^{\circ}C$에서는 tetragonal 질코니아에서 monoclinic 질코니아로의 상변태가 나타났으며, 고온수에서 하소온도가 $600^{\circ}C$인 $ZrO_2$의 흡착제의 코발트 평형흡착용량은 0.16 meq/g 이었다. $125^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 흡착반응은 비가역 흡열반응이며, $600^{\circ}C$에서 하소한 $ZrO_2$의 표준엔탈피 변화값(${\Delta}H^{\circ}$)은 약 18 kJ/gmol 이였다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1192-1203
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• 1996

알루미늄 및 티타늄 알콕사이드의 가수분해방법을 인용하여 고온수중에 적용할 수 있는 $Al_2O_3-TiO_2$ 복합옥사이드형 흡착제를 제조하였다. 제조한 흡착제는 $600{\sim}1400^{\circ}C$의 온도로 하소되었으며, 결정전이, 열적 특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아 보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석 전자현미경 관찰, BET 방법에 의한 측정 등을 수행하였다. 그리고 Autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 이 흡착제들의 $TiO_2$ 함량 및 하소 온도 변화에 따르는 고온수중에서의 $Co^{2+}$ 흡착 특성을 알아 보았다. $150{\sim}250^{\circ}C$의 온도 범위에서 $Al_2O_3-TiO_2$ 흡착제의 $Co^{2+}$ 흡착반응에 대한 표준 엔탈피 변화값은 $TiO_2$ 함량이 26mol%, 43mol%, 80mol%에 대하여 $16.5{\sim}26.0kJ{\cdot}mol^{-1}$범위에 있었으며, 이 흡착반응이 비가역적인 흡열반응임을 알 수 있었다. $250^{\circ}C$의 고온수에서 하소 온도가 $600^{\circ}C$, $TiO_2$함량이 26mol%인 흡착제의 코발트 평형흡착용량은 $0.1674meq{\cdot}g^{-1}$이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.96-102
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• 2018

본 연구에서는 Basic Blue 3 (BB3)에 대한 야자계 입상활성탄의 흡착특성을 평가하였다. 입상활성탄의 투여량이 증가함에 따라 BB3의 제거율은 증가하는 경향을 보였고, 0.2 g 투여량에서 초기농도 50 mg/L의 BB3가 완전히 제거되었다. 흡착평형은 초기농도 25 mg/L와 50 mg/L에서 각각 270분과 420분이 소요되었으며, 실험데이터는 유사 2차 속도식으로 잘 묘사되었다. Langmuir 식에서 예측된 최대흡착량은 298, 308, 318 K에서 34.45, 46.63, 53.10 mg/g으로 온도가 증가할수록 증가하였다. 또한, Gibbs 자유에너지 변화(${\Delta}G$)는 온도 증가에 따라 -7.37, -8.19, -10.40 kJ/mol으로 변화하였고, 엔탈피 변화(${\Delta}H$) 및 엔트로피 변화(${\Delta}S$)는 34.47 kJ/mol과 0.15 J/mol K로 계산되었다. 따라서 야자계 입상활성탄에 의한 BB3 흡착은 자발적이고 흡열적이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.260-269
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• 2012

본 연구는 흡착과정의 열역학적 특성을 이해하는데 이용되는 각종 흡착모델의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 다양한 실험조건(상이한 흡착질 초기농도, 흡착제 투여량, 온도)에서 구한 질산성 질소에 대한 상용 음이온교환수지의 흡착등온자료를 열역학 상수 및 흡착에너지 평가에 이용하였다. 흡착과정의 Gibbs의 자유에너지(${\Delta}G^0$)는 비록 실험조건에 따라 그 값이 달라지지만 Langmuir 상수 또는 Ships 상수, $b_M$를 이용하여 계산할 수 있었다. Gibbs의 자유에너지(${\Delta}G^0$)는 물론 표준 엔탈피(${\Delta}H^0$), 표준 엔트로피(${\Delta}S^0$)와 같은 열역학적 상수들은 다른 온도조건에서 얻은 흡착실험자료를 이용하여 계산할 수 있다. 다만 이를 위해서는 실험자료가 Langmuir 등온식을 따라야 하고 각 반응온도에서 산출한 Langmuir 상수($lnb_M$)와 반응온도(1/T)의 관계가 직선으로 수렴되어야 한다. 이를 만족하지 못할 경우 Langmuir상수 대신 흡착평형상태에서 $q_e/C_e$로 정의되는 실험적 평형상수(K)를 이용한 열역학적 상수의 평가는 매우 유용한 대안이 될 수 있다. 다양한 조건에서 얻은 흡착실험 결과들을 D-R모델과 Temkin모델에 적용하여 흡착에너지를 평가한 결과, D-R 등온식이 Temkin 등온식에 비해 적용성이 높았으며, Temkin 모델의 경우 실험조건에 따라 그 적용성이 크게 제한됨을 알 수 있었다. D-R 등온식으로부터 얻은 흡착에너지는 실험조건에 따라 상당히 다른 값을 나타내었지만 흡착반응이 흡열반응이고 이온교환반응임을 증명하는데 충분하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권3호
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• pp.271-274
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• 2009

Redox investigation of Sn and S ion was attempted in alkaline earth borosilicate glass melts with only 1 mol% $Na_2O$ by means of Square Wave Voltammetry (SWV). According to voltammograms, there was only one peak due to $Sn^{4+}/Sn^{2+}$ in melt doped with $SnO_2$. The calculated standard enthalpy and entropy of the reduction of $Sn^{4+}$ to $Sn^{2+}$ were 116kJ/mole and 62 J/mol K, respectively. The determined redox ratio, [$Sn^{2+}$] / [$Sn^{4+}$] in the temperature range of $1300{\sim}1600^{\circ}C$ was in $0.4{\sim}2.1$. On the contrary, in the voltammogram of melt doped with $BaSO_4$ there was no peak due to $S^{4+}/S^o$ but shoulder that might be attributed to the adsorption of sulfur at the electrode. The absence of the peak related with $S^{4+}/S^o$ was discussed from the view-point of the thermal decomposition behavior of $BaSO_4$ in the glass batch.

• Environmental Engineering Research
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• 제17권3호
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• pp.125-132
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• 2012

The removal of Cd(II) and Cu(II) from aqueous solution by an agricultural solid waste biomass prepared from Moringa oleifera bark (MOB) was investigated. The biosorbent was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and elemental analysis. Furthermore, the effect of initial pH, contact time, biosorbent dosage, initial metal ion concentration and temperature on the biosorption of Cd(II) and Cu(II) were studied using the batch sorption technique. Kinetic studies indicated that the biosorption process of the metal ions followed the pseudo-second order model. The biosorption data was analyzed by the Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich, and Temkin isotherm models. Based on the Langmuir isotherm, the maximum biosorption capacities for Cd(II) and Cu(II) onto MOB were 39.41 and 36.59 mg/g at 323 K, respectively. The thermodynamic parameters, Gibbs free energy (${\Delta}G^o$), enthalpy (${\Delta}H^o$), and entropy (${\Delta}S^o$) changes, were also calculated, and the values indicated that the biosorption process was endothermic, spontaneous and feasible in the temperature range of 303-323 K. It was concluded that MOB powder can be used as an effective, low cost, and environmentally friendly biosorbent for the removal of Cd(II) and Cu(II) ions from aqueous solution.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.105-112
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• 2000

Surface tension as a function of concentration and temperature was measured for aquous solution of sodium N-acyl sarcosinate, $RCON(CH_{3})CH_{2}$ COONa, From the intersection points in the (${\gamma}-logC$) curves, the critical micelle concentration (cmc) was determined at 20, 30, 40, and $50^{\circ}C$. Structural effects on the cmc maximum and the minimum area per molecule at the aquous solution/air interface were discussed. The free energy, enthalpy, and entropy of micellization and adsorption of surfactant solution also were investigated. Numberous investigators have dealt with sodium N-acyl sarcosinates and their applications as wettings, flooding and reducing agents and as corrosion inhibitors.