• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.25-28
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• 1999

For investigating the effectiveness of Korean natural zeolite for removal of $NH_4{^+}$ in waste waters containing $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$, the adsorption of $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ by three Korean natural zeolite samples, which contained mordenite and/or clinoptilolite, was measured by adding solutions containing $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ or both at a concentration range from 1 to 7 mmol(+)/L of each cation. In the solutions, the zeolite samples adsorbed more amounts of $NH_4{^+}$ than $Cu^{2+}$. By seven successive equilibrations, Korean natural zeolites adsorbed $NH_4{^+}$ corresponding to 23~33% of those cation exchange capacity from the solution containing both $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ at 3 mmol(+)/L of each cation. Whereas, the corresponding adsorption of $Cu^{2+}$ was 17-27% of the CEC. Korean natural zeolite exhibited selectivity for $NH_4{^+}$ but not for $Cu^{2+}$. Nevertheless, it using as a soil amendment after removing of $NH_4{^+}$ in waste waters should be carefully controlled on the application rate.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.156-159
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• 2002

이온교환은 이온성 물질을 제거하는 가장 신뢰성 있는 단위공정일 뿐만 아니라 재사용의 측면에서 매우 경제적이다. 특히 이온교환은 토양화학 분야에서 지난 한 세기 동한 수많은 연구가 진행되어 왔으며, 여러 가지 수처리 공정에 널리 이용되고 있다. 이온의 선택도는 이온의 수화반경과 용액의 농도, 이온의 원자가에 따라 좌우된다. 본 연구는 양이온 평형실험과 칼럼실험을 통해 이온들의 선택도 순서와 바탕음이온에 따른 특성을 조사하였다. 양이온의 선택성은 농도가 낮을수록, 이온의 원자가가 높을수록 증가하였다. 평형실험의 양이온 선택도 순서는 $H^+$ < $K^+$ << $Cu^{2+}$ < $Co^{2+}$ < TEX>$Ca^{2+}$ << $Ce^{3+}$ 이며, 칼럼흡착에서도 선택도 순서는 동일하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.307-311
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• 2003

탈염기 혼합 이온교환 수지탑에서 양 ㆍ 음이온의 최적혼합비율을 결정하기 위해 실험을 수행하였다. 2, 3, 4, 5 성분 양ㆍ음이온 흡착은 많은 양이온 그리고 음이온의 선택도를 얻기 위하여 small-volume batch test로부터 실험 데이터를 얻기 위해 수행되었다. Quantitative run time은 반-실험적 질량 작용과 표면 착화 모델을 이용한 이온 교환 모델에 의해서 추정될 수 있었다. 탈염기 수지층의 음이온 교환수지에 대한 양이온 교환수지의 비율을 증가시킴으로써 더 길게 사용될 수 있다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.51-57
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• 1999

원자로 정지시 냉각제 계통내 탈염 공정의 최적운전에 도움을 줄 목적으로 Amberite IRN 77 양이온 교환수지상에서 Ni(II), Co(II) 및 Ag(I) 이온의 흡착특성을 연구하였다. 양이온 교환수지상에서 Ni(II), Co(II) 및 Ag(I) 이온 각각의 흡착 메카니즘은 Langmuir isotherm에 잘 일치하였다. 양이온교환수지의 형태에 따른 영향으로서 $H^+$-형의 수지의 흡착 및 처리 용량은 $Li^+$-형의 수지보다 우수하였다. 다성분계의 용액을 위한 연속식 이온교환공정에서 양이온교환수지의 흡착선택성은 Ni(II)${\approx}$Co(II)>Ag(I)였으며, 유속의 증가는 수지의 처리용량 뿐만 아니라 파과곡선의 기울기를 감소시켰다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.296-300
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• 2003

다성분 양이온 교환을 위한 평형과 동역학 데이터는 질량 작용 법칙과 표면 착화 모델을 이용하여 수행 및 평가하였다. 양이온 흡착의 평형과 칼럼 실험은 양이온 교환 합성 수지 IRN 77로 H/sup +/, Li/sup +/, Na/sup +/, NH₄/sup +/, Mg²/sup +/ 이용하여 2, 3, 4, 5 성분 양이온 교환을 수행하였다. 질량 작용 법칙과 표면 착화 모델은 이온 선택도와 경쟁적 양이온 교환을 조사하기 위하여 데이터에 대해 시험하였다. 표면 착화 모델은 질량 작용 모델보다 평형과 동역학 실험 데이터를 정확히 예측하였다.

• 한국광물학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-213
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• 2003

각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.533-538
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• 2008

본 연구는 상용 제올라이트와 석탄회를 알칼리 양이온(Li, K)과 알칼리 토금속(Ca, Mg)을 이용하여 화학적으로 개질하여 이산화탄소의 흡착능을 향상시키고자 하였다. Ca와 Mg를 함유한 흡착제의 경우 비표면적이 낮게 나타났으나, 전반적으로 뚜렷한 차이는 보이지 않았다. 양이온에 따른 흡착능은 K < Li < Mg < Ca 순으로 증가하는 경향을 나타내었다. Ca와 Mg로 함침된 흡착제의 경우 재생 효율이 가장 낮은 것으로 나타났다. 이는 Ca와 Mg 이온이 이산화탄소와의 친화력이 높기 때문이다. 이러한 양이온과 이산화탄소 분자 사이의 친화력은 이산화탄소에 대한 선택도를 증가시켜 줄 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.328-336
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• 2020

Cesium is a major product of uranium fission, which is the most commonly existed radionuclide in radioactive wastes. Various technologies have been applied to separate radioactive cesium from radioactive wastes, such as chemical precipitation, solvent extraction, membrane separation and adsorption. Crown ethers and calixarenes derivatives can selectively coordinate with cesium ions by ion-dipole interaction or cation-π interaction, which are promising extractants for cesium ions due to their promising coordinating structure. This review systematically summarized and analyzed the recent advances in the crown ethers and calixarenes derivatives for cesium separation, especially focusing on the adsorbents based on extractants for cesium removal from aqueous solution, such as the grafting coordinating groups (e.g. crown ether and calixarenes) and coordinating polymers (e.g. MOFs) due to their unique coordination ability and selectivity for cesium ions. These adsorbents combined the advantages of extraction and adsorption methods and showed high adsorption capacity for cesium ions, which are promising for cesium separation The key restraints for cesium separation, as well as the newest progress of the adsorbents for cesium separation were also discussed. Finally, some concluding remarks and suggestions for future researches were proposed.

• 한국환경과학회지
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• 제24권2호
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• pp.151-162
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• 2015

The adsorption characteristics of Sr ions and Cs ions in single and binary solution by zeolite A were investigated in batch experiment. The adsorption rate of Sr ions and Cs ions by zeolite A obeyed pseudo-second-order kinetic model in single and binary solution. The initial adsorption rates (h) and adsorption capacities of both ions obtained from pseudo-second-order kinetic model, and the values were decreased with increasing concentration of the competitive ions (0~1.5 mM). Also, adsorption isotherm data in binary solution were well fitted to the extended Langmuir model, the maximum adsorption capacities of Sr and Cs calculated from the model were 1.78 mmol/g and 1.64 mmol/g, respectively. The adsorption of Sr and Cs ions by zeolite A was carried out in the presence of other cations such as $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$ and $Ca^{2+}$. The results showed that the zeolite A can maintain a relatively high adsorption capacity for Sr and Cs ions and exhibits a high selectivity in the presence of competitive cations. The effect of competition had an order of $Ca^{2+}$ > $K^+$ > $Mg^{2+}$ > $Na^+$ for Sr ions and $K^+$ > $Ca^{2+}$ > $Na^+$ > $Mg^{2+}$ for Cs ions at the same cation concentration.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.365-372
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• 1993

양이온이 교환된 Y형 제올라이트에 담지된 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응을 상압과 $200{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위, 수소와 이산화탄소의 몰비가 4인 조건에서 수행하였다. Y형 제올라이트에 이온교환된 양이온에 따라 이산화탄소와 니켈간의 결합력의 차이를 보였으며, TPD(Temperature-programmed desorption) 결과 Ni/NaY>Ni/MgY>Ni/HY 순으로 결합력이 작아지는 것으로 나타났고, TPSR(Temperature-programmed surface reaction)의 결과로부터 이산화탄소와 니켈의 결합력이 강할 때 반응의 활성이 좋음을 알 수 있었다. 니켈의 환원온도가 높을수록 반응활성이 증가하는 것으로 보아 이산화탄소의 메탄화반응은 환원된 니켈금속입자가 커질수록 유리한 것으로 나타났고, 니켈의 담지량이 3.3wt%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 반응온도 조건의 전범위에서 일산화탄소가 부생성물로 생성되었으며, 반응물과 촉매의 접촉시간이 길어질수록 생성물질중의 일산화탄소가 감소하는 것으로 미루어 이산화탄소가 일산화탄소를 경유하여 메탄으로 전환됨을 알 수 있었다. $410{\sim}450^{\circ}C$의 온도범위에서 메탄의 생성속도는 이산화탄소의 분압에 대하여 3.3에서 -0.5 지수승에 비례하고 수소의 분압에 대하여 1.4에서 3.6 지수승에 비례하며, 이산화탄소와 수소가 경쟁적으로 니켈에 흡착함을 알 수 있었다.