• 유기물자원화
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• 제24권1호
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• pp.59-63
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• 2016

본 연구는 제올라이트를 이용한 수중의 암모니아성질소 및 질산성질소 제거특성을 알아보고자 수중의 암모니아성질소 및 질산성질소의 흡착제거에 대한 흡착변화를 조사하였다. 연구결과 암모니아성질소 흡착제거에 대한 제올라이트의 최대흡착량은 120mg/g(암모니아성질소 / 제올라이트 무게)임을 알 수 있었고, 암모니아성 및 질산성질소의 흡착에 대해 Freundlich식과 Langmuir식을 비교해 보았을 때 Langmuir 등온흡착식에 더 일치함을 알 수 있었다. 이는 제올라이트가 피흡착제와 이온교환 및 단층흡착함을 의미한다. 또한, pH 변화에 따른 암모니아성질소의 처리효율은 pH 7 > pH 5 > pH 9 > pH 3 순임을 알 수 있었으며, 제올라이트가 암모니아성질소 인공폐수의 pH를 상승시킴을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1043-1051
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• 2005

이류-확산 국부적 평형흡착모델(convection-dispersion local equilibrium sorption model)과 Two-site 비평형 흡착모델(non-equilibrium sorption model)을 이용하여 철(Fe)의 토양 내 흡착 및 이동특성을 살펴보았다. 회분실험에서는 철의 주입농도를 변화시키면서 시간에 따른 농도변화를 측정함으로써 철의 흡착특성을 선형흡착등온선과 Freundlich 흡착등온선으로 살펴보았으며, 칼럼실험에서는 주입유속, 유기물함량, 철의 농도를 변화시키면서 주입액과 유출액의 철의 농도를 측정하고, CXTFIT 프로그램을 이용하여 two-site 비평형 흡착 모델에 사용된 매개변수(D, R, ${\beta}$, ${\omega}$)를 구하였다. CXTFIT 프로그램에 의해 구하여진 매개변수들을 이용하여 철의 토양 내 이동특성을 살펴보았으며, 철과 같은 흡착성 물질의 이동특성은 two-site 비평형 흡착모델에 의해 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.486-491
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• 2014

본 연구는 입상활성탄을 사용하여 수용액으로부터 cibacron brilliant red 3B-A의 흡착 거동과 동력학적 특성에 대해 회분식 실험을 통해 알아보았다. 흡착변수로는 흡착제의 양, pH, 초기농도와 접촉시간과 온도를 사용하였다. 평가된 Langmuir 상수($R_L$)과 Freundlich 상수(1/n)로부터 활성탄에 의한 cibacron brilliant red 3B-A의 흡착조작이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Temkin 상수(B)와 Dubinin-Radushkevich 상수(E)로부터 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 반응속도식의 적용결과는 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지와 엔탈피값으로부터 입상활성탄에 대한 cibacron brilliant red 3B-A의 흡착은 자발적인 물리흡착 및 흡열과정으로 진행되었다.

• 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.

• 한국물환경학회지
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• 제24권3호
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• pp.311-316
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• 2008

This study aimed to obtain equilibrium concentration on adsorption removal of ammonia nitrogen by activated carbon, to express the adsorption characteristics following Freundlich isotherm and also, based on the value obtained, to investigate the relationship between physical characteristics of activated carbon and dynamics of ammonia nitrogen removal by obtaining rate constant and effective pore diffusivity. The results summarized from this study are as follows. It was noted that powdered activated carbon showed better adsorption ability than granular activated carbon. The value of constant (f) of Freundlich isotherm of powered activated carbon was $4.6{\times}10^{-8}$ which is bigger than that of granular activated carbon. The adsorption rate constant on ammonia nitrogen of powered activated carbon with high porosity and low effective diameter was highest as 0.416 hr-1 and the effective pore diffusivity ($D_e$) was lowest as $1.17{\times}10^{-6}cm^2/hr$, and the value of ammonia nitrogen adsorption rate constant of granular activated carbon was $0.149{\sim}0.195hr^{-1}$. It was revealed that, with the same amount of dosage, the adsorptive power of activated carbon with lower effective diameter and bigger porosity was better and its rate constant was also high. With a little adsorbent dosage of 2 g, there was no difference removal ability of ammonia nitrogen as change of adsorption properties.

• 한국물환경학회지
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• 제26권3호
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• pp.491-496
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• 2010

This study aimed to obtain equilibrium concentration on adsorption removal of phosphorus by activated carbon, to express the adsorption characteristics following Freundlich isotherm and also, based on the value obtained, to investigate the relationship between physical properties of activated carbon and dynamics of phosphorus removal by obtaining rate constant and effective pore diffusivity. The results summarized from this study are as follows. Phosphorus adsorption equilibrium reaching time of powdered activated carbon was reduced as the dosage of activated carbon increases, while granular activated carbon despite increased dosage did not have influence on adsorption equilibrium reaching times of phosphorus as well, taking more than 10 hours. It was also noted that powdered activated carbon showed better adsorption ability than granular activated carbon. The value of constant (f) of Freundlich isotherm of powered activated carbon on phosphorus was 4.26 which is bigger than those of granular activated carbon. The adsorption rate constant on phosphorus of powered activated carbon with low effective diameter and iodine number was highest as $8.888hr^{-1}$ and the effective pore diffusivity ($D_e$) was lowest as $2.45{\times}10^{-5}cm^2/hr$, and the value of phosphorus adsorption rate constant of granular activated carbon was $0.174{\sim}0.372hr^{-1}$, It was revealed that, with the same amount of dosage, the adsorptive power of activated carbon with lower effective diameter was better and its rate constant was also high.

• 한국환경과학회지
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• 제20권2호
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• pp.185-197
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• 2011

Sorption of chlorinated pesticides such as 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and atrazine onto natural clays (montmorillonite and zeolite) modified with cationic surfactant, hexadecyltrimethyl-ammonium (HDTMA) and a natural soil was investigated using batch adsorbers. The clays were transformed from hydrophilic to hydrophobic by the cation exchange between clay surface and HDTMA up to 100% of the cation exchange capacity (CEC). Physicochemical characteristics of the sorbents such as pH, PZC (point of zero charge), organic carbon content ($f_{oc}$), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), differential thermogravimetric analysis (DTGA) and X-ray diffraction (XRD) were analyzed. Sorption isotherm models such as Freundlich and Langmuir were fitted to the experimental data, resulting Langmuir model ($R^2$ > 0.986) was fitted better than Freundlich model ($R^2$ > 0.973). Sorption capacity ($Q^0$) for 2,4-D and atrazine was in the order of HDTMA-montmorillonite > HDTMA-zeolite > natural soil corresponding to the increase in organic carbon content ($f_{oc}$). The sorption of the pesticides was also affected by pH. The sorption of 2,4-D decreased with the increase in pH, whereas that of atrazine was not changed. This indicated that the sorption capacity ($Q^0$) of 2,4-D and atrazine was not affected by the solution pH because they exist as anionic (deprotonated) forms at pH above pKa. The results indicate that organoclay has a promising potential to reduce chlorinated pesticides in the effluent from golf courses.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.25-33
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• 1984

활성탄(活性炭)의 입경변화(粒徑變化)가 trihalomethane의 흡착(吸着)에 미치는 영향(影響)에 관하여 실험적(實驗的)으로 연구(硏究)하였다. 실험(實驗)에 사용(使用)된 활성탄(活性炭)은 평균입경(平均粒徑)이 0.73mm에서 2.03mm까지의 4종류(種類)이었으며 이들에 대하여 물리적(物理的) 특성(特性)을 조사(調査)하고 trihalomethanedml 흡착능력(吸着能力)을 등온흡착실험(等溫吸着實驗)과 micro-column 실험(實驗)을 통해 밝혀냈다. 입경(粒徑)의 증가(增加)에 따라 비표면적(比表面積)이 감소(減少)하였고 활성탄(活性炭) 내부공극(內部空隙)의 반경(半徑)이 크게 증가(增加)하였다. 또한 큰 입자(粒子)의 경우에는 공극(空隙)의 크기가 넓게 분포(分布)하였다. Trihalomethane의 흡착(吸着)은 Freundlich 공식(公式)에 의해 잘 표현(表現)되었고 입경증가(粒徑增加)에 따라 흡착능력(吸着能力)의 감소(減少)가 뚜렷하게 나타났다. Micro-column 실험결과(實驗結果)와 모형(模型)의 Simulation으로부터 물질도달계수(物質導達係數)와 내부표면광산계수(內部表面壙散係數)를 산정(算定)하였다. 입경변화(粒徑變化)에 따른 계수(係數)의 변화(變化)는 무시(無視)할 수 있었으며 입경변화(粒徑變化)에 따른 효율(効率)의 차이(差異)는 주로 흡착능력(吸着能力)의 차이(差異)에서 오는 결과(結果)로 판단(判斷)된다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.571-580
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• 2018

본 연구에서는 수용액에서 Pb(II)를 흡착 제거하기 위하여 커피찌꺼기(spent coffee grounds; SCG)와 점토광물인 견운모(sericite)를 혼합하여 복합흡착제(SS)를 제조하였다. FT-IR 분석결과 SS의 주요 관능기는 O-H, C=O와 C-N 그룹이었다. SS의 비표면적, 기공직경 그리고 양이온 치환 용량은 SCG와 sericite보다 크고, 높았다. SS 흡착제 제조를 위한 최적의 조건은 소성온도 $300^{\circ}C$, SCG : sericite 비율 8 : 2, 입자의 크기는 0.3 mm이었다. SS 흡착제를 이용하여 Pb(II)를 제거하기 위한 실험에서는 Langmuir 흡착식이 Freundlich보다 적합하였으며, Langmuir 등온흡착식에 의한 Pb(II)의 최대 흡착용량은 44.42 mg/g이었다. 또한, 열역학 분석에 의하면 SS 흡착제를 이용한 Pb(II)의 흡착 공정은 물리적인 흡착이었으며, 자연적인 발열반응이었다. SS 흡착제의 흡착-탈착 실험에서는 88-92%를 회수할 수 있었으나, 탈착 횟수가 증가할수록 SS 흡착제의 활성사이트는 감소하였다. 위의 실험결과 SS 흡착제는 전처리 없이 저렴하고, 효율적으로 Pb(II)를 수용액에서 흡착 제거할 수 있다.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.663-669
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• 2017

활성화제로 KOH, NaOH 및 $ZnCl_2$를 사용하여 폐감귤박으로부터 활성탄을 제조하였다. 최적조건(활성화제의 침적비율 300%, 활성화 온도 : KOH의 경우 $900^{\circ}C$, NaOH의 경우 $700^{\circ}C$, $ZnCl_2$의 경우 $600^{\circ}C$, 활성화 시간 1.5 h)에서 제조한 활성탄을 각각 ACK, ACN 및 ACZ로 명명하였다. 이들 활성탄을 사용하여 회분식 반응기에서 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM) 등의 3가지 대상가스에 대한 흡착 특성을 검토하였다. 이들 활성탄에 의한 3가지 대상 가스의 흡착은 Langmuir 모델식보다는 Freundlich 모델식에 더 부합되는 것으로 나타났다. 그리고 흡착 속도실험결과는 유사 1차 속도식보다는 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 입자 내 확산 모델 결과는 흡착 과정에서 외부물질전달과 입자확산이 동시에 일어나는 것을 시사해 주었다.