The ion exchange resins have been synthesized from chlormethyl styrene-1,4-divinylbenzene(DVB) with 1%, 2%, and 20%-crosslinking and macrocyclic ligand of cryptand 21 by copolymerization method and the adsorption characteristics of uranium(VI), copper(II) and dysprosium(III) metallic ions have been investigated in various experimental conditions. The synthesis of these resins was confirmed by content of chlorine, element analysis, and IR-spectrum. The effects of pH, equilibrium time, dielectric constant of solvent and crosslink on adsorption of metallic ions were investigated. The metal ion was showed fast adsorption on the resins above pH 3. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was about two hours. The adsorption selectivity determined in ethanol was in increasing order uranium$(UO^{2+}_2)\;>\;copper(Cu^{2+})\;>\;dysprosium(Dy^{3+})$ ion. The adsorption was in order of 1%, 2%, and 20% crosslink resin and adsorption of resin decreased in proportion to order of dielectric constant of solvents.
The adsorption charateristics of lead(II) ions on Aspergillus niger and Rhizopus arrhizus were investigated. Adsorption amount of A. niger and R. arrhizus was about 95 mg/g and 25 mg/g, respectively. These biomass was approached to adsorption equilibrium within reaction time of 1hr because of their high reactivity. The uptake of lead ion by A. niger was less sensitivity than it by R. arrhizus on the inhibition effect of alkali metals and the decreasing ratio of uptake of lead ion of A. niger and R. arrhizus by inhibition effect of alkali metals was 37% and 50%, respectively. In pre-treatment on these biomass, NaOH treatment was contributed high adsorption capacity to these biomass. Then, adsorption amount of A. niger and R. allhizus was increased about 25 mg/g and 10 mg/g, respectively. In isotherm for the adsorption of lead ion based on Freundlich equation, 1/n value of A. niger and R. ar고izus was calculated the range of 0.28-0.56 and 0.44-0.67, respectively.
The feasibility of using volcanic ash for lead ion removal from wastewater was evaluated. The adsorption experiments were carried out in batch tests using volcanic ash that was treated with either NaOH or HCl prior to the use. Volcanic ash dose, temperature and initial Pb(II) concentration were chosen as 3 operational variables for a $2^3$ factorial design. Ash dose and concentration were found to be significant factors affecting Pb(II) adsorption. The removal of Pb(II) was enhanced with increasing volcanic ash dose and with decreasing the initial Pb(II) concentration. Pb(II) adsorption on the volcanic ash surface was spontaneous reaction and favored at high temperatures. Calculation of Gibb's free energy indicated that the adsorption was endothermic reaction. The equilibrium parameters were determined by fitting the Langmuir and Freundlich isotherms, and Langmuir model better fitted to the data than Freundlich model. BTV(base-treated volcanic ash) showed the maximum adsorption capacity($Q_{max}$) of 47.39mg/g. A pseudo second-order kinetic model was fitted to the data and the calculated $q_e$ values from the kinetic model were found close to the values obtained from the equilibrium experiments. The results of this study provided useful information about the adsorption characteristics of volcanic ash for Pb(II) removal from aqueous solution.
We measured phosphate benthic fluxes and conducted phosphate adsorption experiments in order to find out the effects of adsorption on phosphate benthic fluxes in the intertidal sediments of Keunso Bay during summer and winter. Organic carbon contents showed little variation with season at St. S1, but noticeable changes were observed at St. S2, which were three times higher in winter than in summer. The higher organic carbon contents in winter resulted from the bloom of benthic algae in surface sediments. Pore water phosphate concentrations were much higher in summer than in winter. The higher phosphate concentration in summer was probably due to the faster remineralization rate of organic matter in summer. At St. S1, benthic fluxes of phosphate showed a negative value in summer and a positive value in winter. However, St. S2 had a negative benthic flux both in summer and winter. The negative benthic flux was ascribed to the phosphate adsorption on iron oxides in surface sediments. The equilibrium concentrations of phosphate obtained from the adsorption experiment were three times higher at St. S1 than at St. S2. The relatively high adsorption coefficient and low equilibrium concentration indicated that phosphate was strongly adsorbed on the surface sediments of Keunso Bay. The strong adsorption affinity significantly reduced benthic fluxes of phosphate in the intertidal sediments.
The adsorption characteristics of mixed heavy metals (Cr(III), As(VI)) in aqueous solution were investigated using a sediment amendment composite. Sediment amendment composite was composed of clean sediment (40%), zeolite (20%), recycled aggregate (10%), steel slag (10%), oyster shell (10%), and cement (10%). The experimental results showed that the adsorption equilibrium was attained after 180 mins. Heavy metal adsorption was characterized using Freundlich and Langmuir equations. The equilibrium adsorption data for the sediment amendment composite better fitted with the Langmuir model than the Freundlich model. The maximum adsorption capacity of Cr(VI) (36.07 mg/g) was higher than As(III) (25.54 mg/g); and the adsorption efficiency of the Cr(VI) and As(III) ions solution decreased with decreasing pH from 2 to 10. The collective results suggested that the sediment amendment composite is a promising material for a reactive cap that controls the release of Cr(VI) and As(III) from contaminated sediments.
The purpose of this study is to find out the effect of particle size of sediment on adsorption of fluoride. Particle size is classified as sand, silt and clay. Adsorption equilibrium time, adsorption isotherms and the effect of pH were investigated through batch tests. The $pH_{pzc}$ of sand, silt, clay was respectively 6, 8, 4.5 and AEC (anion exchange capacity) was highest in silt, respectively 0.0095, 0.0224, $0.014meq\;g^{-1}$. Adsorption of fluoride on the sediment was in equilibrium within 300 minutes from all particle size. The experimental data of isotherms at various pH were well explained by Freundlich equation. As the experimental results of the effect of pH, the adsorption efficiency of sand and silt were reduced after the $pH_{pzc}$. However, the adsorption efficiency of clay was maintained after the $pH_{pzc}$, and decreased rapidly higher than pH 12.
Shouman, Mona A.;Fathy, Nady A.;El-Khouly, Sahar M.;Attia, Amina A.
Carbon letters
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제12권3호
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pp.143-151
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2011
Bagasse fly ash (BFA) is one of the important wastes generated in the sugar industry; it has been studied as a prospective low-cost adsorbent in the removal of congo red (CR) from aqueous solutions. Chemical treatment with $H_2O_2$ was applied in order to modify the adsorbability of the raw BFA. Batch studies were performed to evaluate the influence of various experimental parameters such as dye solution pH, contact time, adsorbent dose, and temperature. Both the adsorbents were characterized by Fourier-transform infrared spectrometer, energy-dispersive X-ray spectrophotometer and nitrogen adsorption at 77 K. Equilibrium isotherms for the adsorption of CR were analyzed by Langmuir, Freundlich and Temkin models using non-linear regression technique. Intraparticle diffusion seems to control the CR removal process. The obtained experimental data can be well described by Langmuir and also followed second order kinetic models. The calculated thermodynamic parameters indicate the feasibility of the adsorption process for the studied adsorbents. The results indicate that BFA can be efficiently used for the treatment of waste water containing dyes.
Pistachio shell (Pistacia vera) (PS), a low-cost material, has been utilized for the removal of the Cr(VI) ions after treatment with citric acid. Batch experimental steps were applied to obtain Cr(VI) ion adsorption details for the equilibrium between Cr(VI) and modified pistachio shell (MPS). The influences of contact time, pH, adsorbent dose and initial chromium concentration on the adsorption performance of MPS was investigated in detail. The results displayed that adsorption of Cr(VI) by MPS reached to equilibrium after 2 h and after that a little change of Cr(VI) removal efficiency was observed. The sorption percent is higher at lower pH and lower chromium concentration. Two possible mechanisms for reduction of Cr(VI) to Cr(III) can be suggested in Cr(VI) removal. In the first mechanism, Cr(VI) is reduced to Cr(III) by surface electron-donor groups of the adsorbent and the reduced Cr(III) forms complexes with adsorbent or remains in the solution. This Cr(III) is not adsorbed by adsorbent at pH 1.8. But in second mechanism, the adsorption-coupled reduction of Cr(VI) to Cr(III) occurred on the adsorbent sites. The equilibrium sorption capacity of Cr(VI) ion after 2 h was 64.35 mg/g for MPS.
초임계 조건에서 제조된 망간산화물이 코팅된 활성탄($Mn_3O_4$/AC)에 의한 납 흡착특성을 규명하기 위해 칼럼실험을 통해 파과특성에 미치는 운전변수의 영향에 관해 실험하였다. 활성탄에 망간산화물을 코팅시킴으로써 물질전달대와 평형흡착량은 대략 2.8배 증가하는 것으로 나타났다. 흡착층 높이의 증가는 수용액이 흡착대에 체류하는 시간을 증가시켜 파과시간, 물질전달대와 평형흡착량을 증가시키는 것으로 나타났다. 칼럼으로 공급되는 유량이 증가함에 따라 수용액으로부터 흡착제로 납이 빠르게 전달되어 접촉되므로 파과시간과 물질전달대가 감소하였다. 유량 증가는 흡착대에서 납의 체류시간을 감소시켜 흡착경계면에서의 확산현상을 감소시키므로 평형흡착량을 감소시키는 것으로 나타났다. 칼럼으로 유입되는 납 농도가 증가하면 흡착제로 전달되는 납의 양이 증가하여 물질전달이 빠르게 완료되므로 파과시간과 물질전달대가 감소하는 것으로 나타났다.
This study is to investigate the relationship between pore structures of activated carbons and adsorption characteristics of toluene vapor using dynamic adsorption method. The surface areas of below $10{\AA}$ in the pore diameter of activated carbons used in this experiment were in the range of 72 -93 % of total cumulative surface area and the toluene vapor equilibrium adsorption capacities were in the range of 350 - 390mg/g. Activated carbons having larger toluene adsorption capacity than the compared activated carbons had relatively pores in the pore diameter range of $7-10{\AA}$. Linear relationship between equilibrium adsorption capacity and cumulative sur- face area was in the diameter range of over $7{\AA}$. It was thought that toluene vapor was relatively well adsorbed on surfaces of pores of over $7{\AA}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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