• 한국물환경학회지
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• 제25권5호
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• pp.750-757
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• 2009

The ammonium ion exchange characteristics of natural zeolite were investigated to remove ${NH_4}^+-N$. The effect of water temperature, particle size and competitive cation on the exchange capacity was examined. Ammonium ion exchange capacity tended to decrease when the temperature increased from $25^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$. Exchange capacity was increased according to the particle size of natural zeolite comes to be small. Batch isotherm experiments were conducted for measuring ammonium ion exchange capacity. The ion exchange capacity was well described either by the Langmuir isotherm model or by the Freundlich isotherm model. The ammonium ion exchange capacity ($q_m$) of zeolite carrier can be calculated $11.744mg-{NH_4}^+/g$-carrier. The ion exchange capacity of manufactured zeolite carrier was showed a similar tendency as ion exchange capacity of powder-sized natural zeolite. Therefore, zeolite carrier can be used for increasing of nitrogen removal efficiency in the wastewater treatment plants.

• 상하수도학회지
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• 제29권6호
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• pp.609-615
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• 2015

This study was carried out for characterization of MIO synthesized in our laboratory by co-precipitation method and applied isotherm and kinetic models for adsorption properties. XRD analysis were conducted to find crystal structure of synthesized MIO. Further SEM and XPS analysis was performed before and after phosphate adsorption, and BET analysis for surface characterization. Phosphate stock solution was prepared by KH2PO4 for characterization of phosphate adsorption, and batch experiment was conducted using 50 ml conical tube. Langmuir and Freundlich models were applied based on adsorption equilibrium test of MIO by initial phosphate solution. Pseudo first order and pseudo second order models were applied for interpretation of kinetic model by temperature. Surface area and pore size of MIO were found $89.6m^2/g$ and 16 nm respectively. And, the determination coefficient ($R^2$) value of Langmuir model was 0.9779, which was comparatively higher than that of Freundlich isotherm model 0.9340.

• 상하수도학회지
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• 제25권3호
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• pp.359-366
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• 2011

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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.251-259
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• 2023

Immobilizing microalgae cells in a hyphal matrix can simplify harvest while producing novel mycoalgae products with potential food, feed, biomaterial, and renewable energy applications; however, limited quantitative information to describe the process and its applicability under various conditions leads to difficulties in comparing across studies and scaling-up. Here, we demonstrate the immobilization of both active and heat-deactivated marine diatom Phaeodactylum tricornutum (UTEX 466) using different loadings of fungal pellets (Aspergillus sp.) and model the process through kinetics and equilibrium models. Active P. tricornutum cells were not required for the fungal-assisted immobilization process and the fungal isolate was able to immobilize more than its original mass of microalgae. The Freundlich isotherm model adequately described the equilibrium immobilization characteristics and indicated increased normalized algae immobilization (g algae removed/g fungi loaded) under low fungal pellet loadings. The kinetics of algae immobilization by the fungal pellets were found to be adequately modeled using both a pseudo-second order model and a model previously developed for fungal-assisted algae immobilization. These results provide new insights into the behavior and potential applications of fungal-assisted algae immobilization.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.592-599
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• 2018

활성탄에 의해 수용액으로부터 acid blue 40을 흡착하는 과정을 통해 흡착평형, 동력학 및 열역학적 특성을 활성탄 양, pH, 온도, 접촉시간, 초기농도를 함수로 해서 알아내고자 하였다. 활성탄에 대한 acid blue 40의 흡착에 대한 pH별 흡착특성은 Sulfonate ion($SO_3{^-}$)과 amine ion($NH_2{^+}$)의 존재 때문에 pH 3과 pH 11에서 흡착률이 높아지는 욕조현상을 나타내었다. 활성탄에 대한 Acid Blue 40의 흡착평형관계를 흡착등온식에 적용해본 결과 Langmuir 식이 Freundlich 식과 Temkin 식보다 더 잘 맞는 것으로 나타났다. Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수로 부터 활성탄에 의한 Acid Blue 40의 흡착처리가 유효한 흡착공정이 될 수 있음을 알았다. Temkin 식에 의해 구한 흡착에너지 값으로부터 흡착공정이 물리흡착공정이라는 것을 알았다. 활성탄에 대한 acid blue 40의 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 반응속도식의 적용결과는 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났다. 평가된 활성화 에너지 값은 42.308 kJ/mol이었으며, 엔탈피변화는 80.088 J/mol로 흡열반응의 특성을 가지는 것으로 판단되었다. 또한 자유에너지변화가 -0.0553~-5.5855 kJ/mol로 온도가 올라갈수록 흡착공정의 자발성이 더 높아진다는 것을 알았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권1호
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• pp.8-15
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• 2013

참깨 부산물의 중금속 흡착제로서 가능성을 검토하기 위해 $600^{\circ}C$에서 1시간동안 열분해 한 참깨 부산물 biochar를 이용하여 중금속 오염폐수 중의 중금속 흡착특성을 조사하였다. Biochar의 중금속 제거효율은 Pb>Cu>Cd>Zn 순으로 Pb의 흡착효율이 가장 높게 나타났다. 참깨 부산물 biochar를 이용한 흡착실험 결과를 Freundlich와 Langmuir 등온흡 착식에 적용하여 각각의 중금속 인자를 산출한 결과 Langmuir와 Freundlich 등온흡착식 모두에서 Pb의 흡착능력이 Cu, Cd 및 Zn에 비해서 우수한 것으로 나타났다. Pb의 경우는 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 더 적합하였으나 Cu, Cd 및 Zn의 경우 저농도에서 약간 차이는 있었으나 두 등온흡착식 모두 적합하였다. 전자현미경 (SEM)을 이용하여 중금속 흡착 전 후의 biochar 표면을 관찰한 결과 중금속 흡착 후에 각각의 중금속이 흡착되어 있는 것을 관찰 할 수 있었다. FT-IR 분석결과 중금속은 주로 방향족 C=O ring stretching ($1160cm^{-1}$ $1384cm^{-1}$ 및 $1621cm^{-1}$)에서 흡착되는 것으로 관찰되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 참깨 부산물로 제조한 biochar는 중금속 흡착제로서의 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.64-70
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• 2015

본 연구는 활성탄에 의한 congo red의 흡착 거동에 대해 회분식 실험을 통해 알아보았다. 흡착변수로 흡착제의 양, pH, 초기농도와 접촉시간과 온도를 사용하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubin-Radushkevich 식에 적용하여 보았다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n)로부터 활성탄에 의한 congo red의 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Temkin 상수(B)와 Dubinin-Radushkevich 상수(E)로부터 물리흡착공정임을 알았다. 동력학적 실험을 통해 흡착공정이 유사이차반응속도식에 잘 일치함을 알았다. 입상활성탄에 대한 congo red의 흡착공정은 발열반응(${\Delta}H$=42.036 kJ/mol)이었고, Gibbs 자유에너지값(${\Delta}G$=-2.414~-4.596 kJ/mol)은 온도가 증가할수록 감소하였다.

• 청정기술
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• 제7권2호
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• pp.141-149
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• 2001

본 연구는 활성탄이 충진된 고정 흡착층에서 흡착특성에 영향을 줄 수 있는 다양한 변수들, 흡착온도, 흐름속도, 흡착질의 종류와 농도, 형상비(L/D)에 따른 영향이 조사되었다. 고정층내의 파과시간은 흡착온도, 흐름속도와 흡착질의 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 또한 고정 흡착층의 파과곡선으로부터 얻어지는 물질전달영역(mass transfer zone)과 미사용길이(length of unused bed)는 흡착가스 유속, 흡착가스의 농도 및 흡착온도에 영향을 많이 받는 반면 고정 흡착층의 형상비에 대한 영향은 상대적으로 작았으며, 이 중에서 흡착가스의 농도에 대한 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 단일성분에 대한 흡착평형실험 데이터를 가장 잘 예측할 수 있는 모델식을 구하기 위해 Langmuir, Freundlich 및 Langmuir-Freundlich 모델식을 적용하여 실험결과와 비교해 보았을 때 세가지 이론식 모두 benzene과 toluene의 흡착평형을 잘 표현하는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.37-44
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• 1987

활성탄을 이용하여 chloroform, 4 염화탄소 및 crystal violet의 흡착특성(吸着特性)을 단일용질계(單一溶質系)와 2 용질계(溶質系)에서 연구(硏究)하였다. 단일용질계(單一溶質系)에서 각 용질(溶質)의 흡착(吸着)은 Freundlich 식(式)에 의해 적절히 표현되었다. 2 용질계(溶質系)에서의 흡착(吸着)의 농도(濃度)가 1 mg/l 이하의 낮은 농도(濃度)에서도 심한 조해현상(阻害現狀)을 나타냈다. chloroform의 흡착시(吸着時) 화학구조가 유사(類似)한 4 염화탄소가 화학구조가 상이(相異)한 crystal violet 에 비해 훨씬 큰 영향을 미쳤다. 조해효과(阻害效果)는 crystal violet 흡착시(吸着時) chloroform 에 의한 것이 가장 높았으며 chloroform 과 4 염화탄소가 서로 미치는 영향은 대등하였다. 2 용질계(溶質系)는 Fritz 와 Schl${\ddot{u}}$nder 모형(模型)에 의해 적절히 표현(表現)할 수 있었고 훨씬 간단한 3 상수(常數) Freundlich 식(式)에 의해 표현가능(表現可能)하였다.

• Carbon letters
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• 제8권3호
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• pp.199-206
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• 2007

The activated carbon produced from rubber wood sawdust by chemical activation using phosphoric acid have been utilized as an adsorbent for the removal of Cu(II) from aqueous solution in the concentration range 5-40 mg/l. Adsorption experiments were carried out in a batch process and various experimental parameters such as effect of contact time, initial copper ion concentration, carbon dosage, and pH on percentage removal have been studied. Adsorption results obtained for activated carbon from rubber wood sawdust were compared with the results of commercial activated carbon (CAC). The adsorption on activated carbon samples increased with contact time and attained maximum value at 3 h for CAC and 4 h for PAC. The adsorption results show that the copper uptake increased with increasing pH, the optimum efficiency being attained at pH 6. The precipitation of copper hydroxide occurred when pH of the adsorbate solution was greater than 6. The equilibrium data were fitted using Langmuir and Freundlich adsorption isotherm equation. The kinetics of sorption of the copper ion has been analyzed by two kinetic models, namely, the pseudo first order and pseudo second order kinetic model. The adsorption constants and rate constants for the models have been determined. The process follows pseudo second order kinetics and the results indicated that the Langmuir model gave a better fit to the experimental data than the Freundlich model. It was concluded that activated carbon produced using phosphoric acid has higher adsorption capacity when compared to CAC.