비이온성 수지를 이용한 음이온 계면활성제의 흡착에 관한 연구

서양곤,안주현,허병용 한국환경과학회 1996 한국환경과학회지 Vol.5 No.3

The adsorption of the anionic surfactants, sodium lauryl sulfate (SLS) and sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) anion surfactants from aqueous solutions with nonionic resins, Amberlite XAD-2, XAD-4 and XAD-7 at temperatures in 15∼45℃ range was studied. Several adsorption isotherm models were used to fit the experimental data. The best results were obtained with the Redlich-Peterson equation and the Freundlich model provided remarkably good fits. For a particular resin at a particular temperature, SDBS was more extensively adsorbed than SLS. The highest adsorption were obtained with XAD-4 resin and the specific surface area of the resins plays a major role in adsorption of the surfactants. Estimations of the isosteric heat of adsorption were indicative of an exothermic process, and their magnitudes manifested a physisorption process.

무작위 에칭 흑연 기공을 가지는 탄소기반 흡착제에 의한산소, 질소 및 아르곤의 흡착 계산

서양곤 한국청정기술학회 2018 청정기술 Vol.24 No.4

The adsorption equilibria of oxygen, nitrogen and argon on carbonaceous adsorbent with slit-shaped and randomly etched graphite (REG) pores were calculated by molecular simulation method. Reliable models of adsorbents and adsorbates for adsorption equilibria are important for the correct design of industrial adsorptive separation processes. At the smallest physical pore of 5.6 Å, only oxygen molecules were accommodated at the center of the slit-shaped pore, and from 5.9 Å nitrogen and argon molecules could be accommodated in the pores. Slit pores showed higher adsorption capacity compared with REG pores with same averaged reenterance pore size due to dead volume and inaccessible volume in defected pores. And it was shown the adsorption capacities of oxygen and argon was same in larger pore size. From calculated adsorption isotherms at 298 K it showed that the adsorption capacity ratio of oxygen to nitrogen is increased as pressure is increased. 분자전산 모사 방법에 의하여 슬릿 기공과 무작위 에칭 흑연(randomly etched graphite, REG) 기공을 가지는 탄소계 흡착제에서 산소, 질소 그리고 아르곤에 대한 흡착 평형을 계산 하였다. 흡착량 계산에서 흡착제와 흡착질의 신뢰할 만한 모델은공업적 흡착 분리 공정의 정확한 설계에 매우 중요하다. 5.6 Å의 가장 작은 물리적 기공 크기에서 오직 산소만이 기공의 중심에 흡착하였으며, 5.9 Å부터 질소와 아르곤이 흡착을 시작하였다. 균일한 표면을 가지는 슬릿기공이 결함 기공의 불용 부피와 접근이 불가능한 부피로 인하여 표면에 이질성을 가지는 REG 기공보다 더 높은 흡착 능력을 보였다. 탄소계 흡착제의경우 질소보다 산소가 높은 흡착량을 보였으며, 기공이 큰 경우 산소와 아르곤의 흡착량은 동일함을 보였다. 298 K에서 흡착 등온선 계산으로부터 압력이 증가할수록 질소에 대한 산소의 흡착량의 비율이 높아짐을 보였다.

수산화인회석에 의한 수용액으로부터 중금속 이온의 제거에 관한 연구

서양곤,이동근 한국화학공학회 1995 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.33 No.3

염화물 혹은 질산염 형태의 납, 구리, 아연 그리고 카드뮴의 중금속 이온의 제거에 대한 연구를 수산화인회석을 이용하여 회분식으로 수행하였다. 중금속 이온에 대한 등온식은 용액의 농도에 관계없이 일정한 양이 제거되는 rectangular 형태를 나타내었고, 중금속 이온에 대한 수산화인회석의 선택도는 양이온의 반경과 전기음성도에 의해 설명이 가능하였다. 회분식 교반 반응기에서 수산화인회석 내부에서의 염화제2구리, 염화아연 그리고 염화카드뮴의 유효 세공 확산계수는 각자 2.88×10^(-10)㎡/s, 2.77×10^(-10) ㎡/s 그리고 2.95×10^(-10)㎡/s 이었다. 또한 납 이온은 수산화인회석에 의해 아주 빨리 그리고 쉽게 제거가 가능하였다. Removal of divalent heavy metal ions, i.e., Pb^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+) and Cd^(2+), respectively, from their chloride or nitrate aqueous solutions was studied by the addition of hydroxyapatite in a batch system. The isotherms for heavy metal ions were of the rectangular type so that the amounts removed from aqueous phase were constant irrespective of the concentration of solutions. The selectivity for the cations on hydroxyapatite can be explained in terms of the ionic radii and the its electronegativities. Kinetic experiments were carried out in an agitated tank adsorber. Effective diffusivities of cupric chloride, zinc chloride and cadmium chloride inside hydroxyapatite were 2.88×10^(-10)㎡/s , 2.77×10^(-10) ㎡/s 그리고 2.95×10^(-10)㎡/s, respectively. Pb^(2+) was also exchanged very quickly with Ca^(2+) and easily removed by hydoxyapatite.

폐수 중 유해 유기물의 화학적 산화

서양곤,허병용 경상대학교 환경보전연구소 1995 環境保全硏究所報 Vol.3 No.1

In the last 20 years or so has been as increasing concern about the contamination of drinking water supplies with organic compounds used as solvents in industry. The widely adopted chlorination of potable water has also been shown to have led to the formation of halogenated organic compounds. The removal of low levels of organics is an important problem in drinking-water and wastewater treatment. In this paper, ultraviolet(UV) light irradiation is combined with hydrogen peroxide(H₂O₂) or ozone(O₃) and ferrous ion-hydrogen peroxide system (Fenton's reagent) are reviewed. The processes exhibit a synergistic effect leading to the formation of reactive hydroxyl radicals which can bring about more complete oxidation as well as react with a wider range of organics. New designs that combine hydroxyl radical generation system with ozone, hydrogen peroxide, and UV may emerge as the best commercial prospects for advanced oxidation processes in water and wastewater treatment.

저온에서 규칙적인 단일벽 탄소나노튜브 배열의 수소 흡착 특성

서양곤 한국청정기술학회 2023 청정기술 Vol.29 No.3

본 연구에서는 grand canonical 몬테카를로 전산모사 방법을 이용하여 정사각형 배열을 가지는 단일벽나노튜브에서 나노튜브의 직경과 가장 가까운 튜브들 사이의 거리의 함수로써 수소의 흡착특성을 연구하였다. 그리고 동일한 직경과 간격을 가지는 삼각형 배열을 이용하여 기하학에 대한 영향도 연구하였다. 수소-탄소 그리고 수소-수소의 인력은 단거리 인력의 경우Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였고, 수소-수소의 경우는 정전기적 인력을 저온에서의 양자효과를 고려하기 위해 추가하였다. 194.5 K에서 큰 직경을 가지는 단일벽나노튜브의 경우 Typ e I과 넓은 간격을 가지는 나노튜브의 경우 흡착과 탈착과정에서 Typ e IV의 흡착 등온선이 관찰되었다. 200 bar에서 단일벽나노튜브의 중량 수소저장 능력은 미국 에너지부의 목표치에 도달하거나 초과하였다. 그러나 부피 수소저장 능력은 목표치의 약 70%에 해당하였다. 77 K에서는 단일층 형성과 이후 응축 단계가 따르는 두 단계의 흡착이 관찰되었다. 수소는 나노튜브의 내부 표면, 외부 표면, 관 내부의 공간 그리고 나노튜브 다발 사이의 틈새 채널의 순서로 흡착하였다. 1 bar 이하에서도 여러 가지 직경과 간격을 가지는 탄소나노튜브는 중량 그리고 부피 저장 능력이 모두 목표치를 초과하였다. The amount of hydrogen adsorbed in arrays of single walled carbon nanotubes (SWNTs) was studied as a function of nanotube diameter and distance between the nearest-neighbor nanotubes on square arrangements using a grand canonical Monte Carlo simulation. The influence of the geometry of a triangle array with the same diameters and distances was also studied. Hydrogen-carbon and hydrogen-hydrogen interactions were modeled with Lennard-Jones potentials for short range interactions and electrostatic interactions were added for hydrogen-hydrogen pairs to consider quantum contributions at low temperatures. At 194.5 K, Type I isotherms for large-diameter SWNTs and Type IV isotherms without hysteresis between adsorption and desorption processes for wider tube separations were observed. At 200 bars, the gravimetric hydrogen storage capacity of the SWNTs was reached or exceeded the US Department of Energy (DOE) target, but the volumetric capacity was about 70% of the DOE target. At 77 K, a two-step adsorption was observed, corresponding to a monolayer formation step followed by a condensation step. Hydrogen was adsorbed first to the inner surface of the nanotubes, then to the outer surface, intratubular space and the interstitial channels between the nanotube bundles. The simulation indicated that SWNTs of various diameters and distances in a wide range of configurations exceeded the DOE gravimetric and volumetric targets at under 1 bar.

몬테칼로 방법을 이용한 활성탄소에 대한 메탄과 에탄의 흡착평형 예측에 관한 연구

서양곤,김대규,금경호 한국화학공학회 2001 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.39 No.3

Slit 모양의 기공을 가지는 활성탄소 중에 메탄과 에탄의 흡착평형을 Grand Canonical 몬테칼로 방법을 이용하여 연구하였다. 총 흡착평형(total adsorption equilibria)을 계산하기 위해 흡착제의 기공크기분포와 표면적을 고려한 흡착 적분식을 사용하였다. 메탄의 경우 계산된 평형흡착량은 실험에 의한 흡착량과 잘 일치하였고, 에탄의 경우는 에탄 분자의 크기와 기공의 network으로 인하여 실험값과 차이를 보였다. 기공 내에서의 density profile과 snapshot을 관찰한 결과 흡착량은 기공 폭에 크게 의존하였으며, 이에 따라 기공에서의 흡착층의 수와 에탄의 배치방향이 결정되었다. The adsorption equilibria of methane and ethane on a slit-shape pore of an activated carbon were studied by using a Grand Canonical Monte Carlo method. To calculate the total adsorption equilibria, the adsorption integral equation was used and its calculation based on pore size distribution and surface area of adsorbents. The calculation results of methane were in good agreement with experimental data. The predictions of ethane, however, were in poor agreement with experimental data because of molecular size of ethane and the pore network. Total adsorption equilibria in slit-shape pores were a strong function of the pore width, which determined both the number of adsorbate layers in the pore and the orientation of ethane through density profiles and snapshots in the pore.

국부분자배향의 탄소 미세기공 구조에 대한 질소의 흡착 특성

서양곤,Seo, Yang Gon 한국청정기술학회 2022 청정기술 Vol.28 No.3

Grand canonical Monte Carlo 전산모사 방법에 의하여 77.16 K에서 국부분자배향 모델을 가지는 나노 기공 탄소 흡착제에 대한 질소의 평형 흡착량을 계산하였다. 국부분자배향 모델은 일정한 공간을 가지는 규칙적인 격자에 동일한 크기를 배열하였다. 국부분자배향 영역의 연속적인 평면의 직교(out-of-plane)의 제거에 의해 미세기공을 도입하였고, 기본구조단위의 기울임을 통해 기울어진 기공을 도입하였다. 이런 기공 구조는 틈새형 기공 구조보다 나노기공을 가지는 탄소계 흡착제의 흡착 연구에 보다 현실적인 모델이 된다. 또한 이들 기공 구조에 대해 기공도, 표면적 그리고 제한된 비선형 최적화 기법을 활용하여 기공크기분포에 구하였다. 또한 참고 자료로써 틈새형 기공에서의 등온 평형흡착량도 계산하였다. 틈새형 기공에서는 질소분자의 5배 이상의 기공에서 hysteresis 루프가 관찰되었고, 모세관 응축과 응축의 역과정인 증발이 한 압력에서 한 번에 일어났다. 국부분자배향 기공모델에서는 질소분자의 크기의 6배 큰 기공에서 기저 슬립면, armchair 슬립면 그리고 상호연결된 채널에서 각각 세 가지 연속적인 응축이 관찰되었다. 탈착 과정의 hysteresis 루프에서는 단일 또는 두 압력에서 응축의 반대인 증발이 관찰되었다. The adsorption equilibria of nitrogen on a region of nanoporous carbonaceous adsorbent with local molecular orientation (LMO) were calculated by grand canonical Monte Carlo simulation at 77.16 K. Regions of LMO of identical size were arranged on a regular lattice with uniform spacing. Microporosity was predominately introduced to the model by removing successive out-of-plane domains from the regions of LMO and tilting pores were generated by tilting the basic structure units. This pore structure is a more realistic model than slit-shaped pores for studying adsorption in nanoporous carbon adsorbents. Their porosities, surface areas, and pore size distributions according to constrained nonlinear optimization were also reported. The adsorption in slit shaped pores was also reported for reference. In the slit shaped pores, a clear hysteresis loop was observed in pores of greater than 5 times the nitrogen molecule size, and in capillary condensation and reverse condensation, evaporation occurred immediately at one pressure. In the LMO pore model, three series of local condensations at the basal slip plane, armchair slip plane and interconnected channel were observed during adsorption at pore sizes greater than about 6 times the nitrogen molecular size. In the hysteresis loop, on the other hand, evaporation occurred at one or two pressures during desorption.

수산화인회석에 의한 수용액으로부터 중금속 이온의 제거에 관한 연구

서양곤 한국화학공학회 1995 NICE Vol.13 No.4

연구발표논문초록 ( 분리공정 (Ⅲ) ) : 평면계면을 통한 액 - 액 물질전달

서양곤,이원국 ( Yang Gon Seo,Won Kook Lee ) 한국화학공학회 1985 춘계총회초록집 Vol.- No.-

정상상태하에서 다공성 필터 내의 유체 흐름에 대한 전산모사

서양곤,최주홍,정진도 ( Yang Gon Seo,Joo Hong Choi,Jin Do Chung ) 한국화학공학회 1995 화학공학의이론과응용 Vol.1 No.2