• 제목/요약/키워드: surface sorption

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종이내 수분확산 (제3보) -종이 표면의 수증기-흡습성에 관한 이론적 고찰- (Molecular Diffusion of Water in Paper(III) -Theoretical analysis on vapor sorption properties of fiber surface -)

  • 윤성훈;전양;박종문
    • 펄프종이기술
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    • 제31권1호
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    • pp.61-71
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    • 1999
  • The study aimed at the theoretical analysis of vapor sorption properties of, pp.rmaking fibers. Water vapor affinity and sorption thermodynamic properties of fiber constituents were evaluated based on Henry's law and Hildebrand's solubility theory. Theoretical equilibrium moisture content(ThEMC) on fiber surface was estimated using functional group contribution. Crystallinity of cellulose in fiber significantly controlled the water vapor solubility. Comparisons of the measured equilibrium moisture content data and the estimated ThEMC data coincidently suggested the fact that crystallinity of cellulose in fibers was around 60% to 70%. Carbohydrates constituents including amorphous cellulose and hemicellulose in fibers showed higher vapor solubility than lignin molecules. High correlation existed between ThEMC and vapor solubility as well as between ThEMC and solubility parameter. In the thermodynamic analysis on water-vapor sorption process in fibers, the sorption enthalpy increased as RH increased, whereas sorption entropy and free energy decreased with increasing RH.

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퇴적물내 Black Carbon에 대한 Naphthalene과 Phenanthrene의 수착 및 탈착동력학 (Sorption and Desorption Kinetics of Naphthalene and Phenanthrene on Black Carbon in Sediment)

  • 오상화;;송동익;신원식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권6호
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    • pp.79-94
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    • 2011
  • Black carbon (BC), a kind of high surface area carbonaceous material (HSACM), was isolated from Andong lake sediment. Sorption and desorption kinetics of naphthalene (Naph) and phenanthrene (Phen) in organic carbon (OC) and BC in the Andong lake sediment were investigated. Several kinetic models such as one-site mass transfer model (OSMTM), two-compartment first-order kinetic model (TCFOKM), and a newly proposed modified two-compartment first-order kinetic model (MTCFOKM) were used to describe the sorption and desorption kinetics. The MTCFOKM was the best fitting model. The MTCFOKM for sorption kinetics showed that i) the sorbed amounts of PAHs onto BC were higher than those onto OC, consistent with BET surface area; ii) the equilibration time for sorption onto BC was longer than those onto OC due to smaller size of micropore ($11.67{\AA}$) of BC than OC ($38.18{\AA}$); iii) initial sorption velocity of BC was higher than OC; and iv) the slow sorption velocity in BC caused the later equilibrium time than OC even though the fast sorption velocity was early completed in both BC and OC. The MTCFOKM also described the desorption of PAHs from the OC and BC well. After desorption, the remaining fractions of PAHs in BC were higher than those in OC due to stronger PAHs-BC binding. The remaining fractions increased with aging for both BC and OC.

자연토양에서의 소수성 유기오염물질의 느린 흡착 (Slow Sorption of Hydrophobic Organic Contaminants in Natural Soils)

  • 신원식;박대효;안태봉;천희동
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.103-114
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    • 2001
  • 본 연구에서는 근래에 퇴적된 습지토양의 유기물질에 느린 흡착부분이 존재하는지 살펴보기 위해 흡착실험을 행하였다. 최근 퇴적된 민물 습지토양에서의 소수성 유기화합물 (chlorobenzene and phenanthrene)의 흡착 특성을 회분식 흡착법을 사용하여 결정하였다. 유기물질의 나이의 상대 척도로서 산소/탄소 원소비 등을 포함한 여러 방법으로서 평가하였다. 토양의 나이가 유기화합물의 습지토양에서의 흡착에 차이를 유발하는지에 대해 조사하기 위하여 습지 토양의 표층부(상층부 0-2cm, 5년 미만)과 하층부(below 10cm, 20년 이상)에 대한 느린 흡착 특성을 상대적으로 오래된 PPI(Petro Processors, Inc. Superfund site), BM(Bayou Manchac) 토양과 비교하였다. 느린 흡착모델 변수의 비선형성(KF와 N)의 증가로서 느린 흡착부분이 존재함을 알 수 있었다. 느린 흡착모델의 분석결과 상당한 크기의 느린 흡착부분이 존재하였으며 습지 토양의 경우 흡착된 chlorobenzene의 25.4-263%가 phenanthrene의 경우 흡착된 양의 1.4-1.9%(phenanthrene)가 각각 느린 흡착 부분에 해당하였으며, PPI 토양과 BM토양의 경우 흡착된 chlorobenzene의 40.0-55.93%와 흡착된 phenanthrene의 2.9-3.19%가 각각 느린 흡착 부분에 해당하였다. 느린 흡착 부분은 상층부 < 하층부 < PPI < BM 토양의 순으로 증가하였는데 이것은 토양 유기물질의 나이가 증가할수록 느린 흡착부분의 크기가 증가함을 나타낸다.

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Sorption of $Pb^{2+}$ Ions on to Activated Carbons Prepared from Olive Stones

  • Attia, Amina. A.;Shouman, Mona. A.;El-Nabarawy, Th.
    • Carbon letters
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    • 제6권3호
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    • pp.141-147
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    • 2005
  • The carbon sample "O", phosphoric acid-activated carbon "OP", zinc chloride-activated carbon "OZ", and two steam activated carbons "OS" and "OS2" with different burn-off of 25% and 58% respectively, were prepared from olive stones. The textural properties were determined from the results of nitrogen adsorption at 77 K and by analyzing these results through the application of different adsorption models. The chemistry of the carbon surfaces was determined from the base neutralization capacities, acid neutralization capacity and surface pH. The sorption of $Pb^{2+}$ ions on to the carbons prepared was followed under dynamic and equilibrium conditions. The differences between the values of the textural parameters were attributed to the inapplicability of some adsorption models and to the heterogeneity of the microporous carbons. The sorption of $Pb^{2+}$ ions is favored on carbon and activated carbons. However, chemically activated carbons are more effective compared with steam-activated ones. The sorption of $Pb^{2+}$ ions were related to the chemistry of the surface rather than to the textural properties.

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벤토나이트의 중금속 흡착에 대한 통계모델의 적용 및 열역학적 해석 (Application of Statistical Model and Thermodynamic Analysis on Sorption of Heavy Metals by Bentonite)

  • 정찬호;김수진
    • 지질공학
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    • 제12권2호
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    • pp.203-214
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    • 2002
  • 벤토나이트의 중금속 흡착에 대한 다양한 실험적 조건을 만족시키기 위하여 박스-벤켄(Box-Benken)의 통계적 모델을 적용하였다. 모델에 의하여 pH, 중금속의 초기농도, HCO$_3$을 변수로 하고, 각 변수에 대한 농도를 3차원으로 설정하여 벳치 실험을 실시하였다. 실험에 선택된 중금속은 Pb, Cu, Zn, Cd 4종이다. 중금속의 흡착거동에 대한 각 변수들의 영향을 표면반응 분석을 통하여 3차원으로 모델링하였다. 중금속의 흡착제거에 중금속의 초기농도와 pH가 거의 비슷한 정도로 큰 영향을 미치고 중탄산은 큰 영향을 미치지 못한다. 중금속간의 흡착경쟁은 Pb>Cu>Zn>Cd의 순서를 보인다. 아울러 pH 변화가 중금속 흡착에 미치는 영향을 실험적 및 열역학적 분석을 통하여 알아보았다. 중금속의 수산화 화합물과 탄산염 복합체의 형태로 침전이 흡착제거에 중요한 변수임이 밝혀졌다. WATEQ4F 열역학 프로그램에 의한 종분포 모델링 결과가 흡착실험결과와 다소 상이함을 보이므로 프로그램의 열역학 자료의 수정이 필요하다.

Studies on the Sorption and Fixation of Cesium by Vermiculite

  • Lee, Sang-Hoon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제5권4호
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    • pp.310-320
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    • 1973
  • 천연점토 광물의 이온 교환 흡착능은 비교적 낮지만, 여러가지 활성화법이 고찰되고 있음으로서 성능의 개선이 기대되고 있다. 그중에서도 교환흡착능이 크며, 많은 양이 산출되고 있는 국산 vermiculite의 Nacl 및 KCI 처리에 의한 Cs+ ion의 교환흡착 및 고착상태에 관하여 방사성 폐액 처리의 응용면에서 연구되었으며, 그 결과는 다음과 같다. (1) pH의 증가와 더불어 Cs+ ion의 제렴율도 증가하였다. (2) 약 $10^{-3}$M CsCl 용액중 에서 Cs+ ion의 제렴효율이 가장 높았다. (3) Na-vermiculite에 의한 Cs+ ion의 교환 흡착능이 K-vermiculite에 비해 양호하였다. (4) $H_2O$, CsCl, NaCl 및 KCl 용액에 의한 추출 실험에서 80% 정도의 Cesium이 vermiculite상에 고착되었다. 이상의 결과로 부티 국산 vermiculite도 Ca+ ion의 교환흡착에 대한 친화력이 크며, NaCl 처리에 의하여 그 성능을 크게 향상시킬 수 있고, 고 준위 방사성 폐액의 지하저장에서 오는 누출천상을 저지시키기 위한 외각 충진제로서도 그 효율성을 보여 주고 있다. 또한 X-ray 회절상에서 보여 준 바와 같이 인위적으로 NaCl 처리에 의하여 biotite를 vermiculite로 전환시킬 수 있다는 것을 암시하고 있다.

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수지처리된 비스코스 레이온 섬유의 흡습성에 관한 연구 - BET, GAB식에 의한 해석 - (A Study on the Water-Vapor Sorption of Resin Treated Viscose Rayon - Characterization by the GAB and BET Equations -)

  • 이미식
    • 한국의류학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.13-19
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    • 1990
  • The water-vapor sorption isotherms of viscose rayon and of modified viscose rayon were studied to elucidate the change of sorptivity by the DMDHEU resin finish. To determine the sorption isotherms, moisture regains of the samples were measured at various humidities. The sorption isotherms were determined by the BET and GAB multilayer adsorption theories. The adsorption isotherm of the starting rayon was Brunauer Type II while with increasing resin content those of the DMDHEU-treated rayon became progressively more like Type IV. The DMDHEU-treated samples appeared to be hydrophilic due to the hydrophilicity of DMDHEU although moisture regains at higher humidities markedly decreased because of an impediment in swelling by crosslinkings. The $W_{m}$ value and surface area of crosslinked samples increased with increasing resin content. VR-R-6 which was the most heavily crosslinked viscose rayon had the highest $W_{m}$ and surface area values among all the samples. Relative sorption hysteresis was decreased as humidity increased for all samples. The untreated viscose rayon appeared to have a higher value than the DMDHEU-treated rayon.

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반응성분쇄에 의해 CoO를 첨가한 Mg의 수소저장특성 (Hydrogen-storage Properties of CoO-Added Mg by Reactive Grinding)

  • 송명엽;이동섭
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.321-326
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    • 2003
  • We tried to improve the $H_2$-sorption properties of Mg by mechanical grinding under $H_2$ (reactive grinding) with CoO. The sample Mg+10wt.%CoO as prepared absorbs 1.25wt.% hydrogen and the activated sample absorbs 2.39wt.% hydrogen for 60min at 598K, $11.2barH_2$. The reactive grinding of Mg with CoO increases the $H_2$-sorption rates by facilitating nueleation(by creating defects on the surface of the Mg particles and by the additive), by making cracks on the surface of Mg particles and reducing the particle size of Mg and thus by shortening the diffusion distances of hydrogen atoms. Hydriding-dehydriding cycling increases the $H_2$-sorption rates by making cracks on the surface of Mg particles and reducing the particle size of Mg.

점토의 중금속 흡착에 대한 통계모델링 (Statistical Modeling on the Sorption of Heavy Metals by Clay Minerals)

  • 정찬호;김수진
    • 지질공학
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    • 제13권3호
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    • pp.369-378
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    • 2003
  • 캐오리나이트, 일라이트, 녹리석의 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd) 흡착에 다양한 실험적 변수의 영향을 박스-벤켄(Box-Benken)모델을 이용한 통계 모델링을 실시하였다 중금속 흡착에 미치는 변수로 pH, 중금속의 초기농도, HCO3 (혹은 K)농도를 변수로 하고, 각 실험변수의 농도를 3차원으로 설정하여 모델에 근거한 벳치실험과 3차원 통계모델링을 실시하였다. 아울러 일라이트에 한하여 pH변화에 따른 중금속의 흡착특성을 알아보았다. 통계적 해를 얻기 위하여 SAS 프로그램을 이용하여 표면반응 분석을 통하여 실시하였다 중금속의 흡착에 영향을 미치는 가장 큰 변수는 pH이며, 그다음 중금속의 초기 농도와 중탄산(혹은 K성분)의 농도가 실험적 조건에 따라서 서로 다른 영향력을 보인다. 점토광물에 따른 중금속 흡착능력의 차이는 크지 않지만 일라이트의 경우 중금속의 초기농도에 따라서 흡착율에 상당한 차이를 보인다. 일라이트의 중금속 흡착에 K 성분이 흡착경쟁에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 중금속간의 흡착경쟁은 Cu>Pb>>Zn>Cd의 순서를 보인다. 중금속 흡착에 점토광물의 광물학적 영향보다는 수용액의 화학적 조건이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 통계모델에 근거한 흡착모델링은 흡착결과를 3차원으로 효과적으로 표현할 수 있으며, 실험적 노력을 경감할 수 있는 효과적인 방법으로 판단된다.

Sorption behavior of Eu(III) on Tamusu clay under strong ionic strength: Batch experiments and BSE/EDS analysis

  • Zhang, Han;He, Hanyi;Liu, Jun;Li, Honghui;Zhao, Shuaiwei;Jia, Meilan;Yang, Jijun;Liu, Ning;Yang, Yuanyou;Liao, Jiali
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권1호
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    • pp.164-171
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    • 2021
  • The europium sorption on Tamusu clay was investigated by batch sorption experiments and spectroscopic study under the condition of strong ionic strength. The results demonstrated that europium sorption on Tamusu clay increased rapidly with pH value, but decreased with the ionic strength of solution increased. The europium sorption also increased in the presence of humic acid, especially at low pH value. The sorption could be fitted by Freundlich isotherm model and the europium sorption on clay was spontaneous and endothermic reaction. Besides, the result indicates that ion exchange was the main process at low pH value, while inner-sphere surface complexation dominated the sorption process at high pH value. The Backscatter electron scanning/Energy Dispersive Spectrometer(BSE/EDS) and the effect of Na for europium sorption results further suggested that europium sorption on Tamusu clay mainly competed with Na at low pH value. Overall, the results in this research were of significance to understand the sorption behavior of europium on the geological media under high ionic strength.