KCI등재
아민형 PP-g-VBC의 NO<SUB>3</SUB>-N과 PO<SUB>4</SUB>-P 흡착특성 = Nitrate and Phosphate Adsorption Properties by Aminated Vinylbenzyl Chloride Grafted Polypropylene Fiber
저자
이용재(Yong-Jae Lee) ; 송재준(Jee-June Song) ; 나춘기(Choon-Ki Na) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
대한환경공학회지(Journal of Korean Society of Environmental Engineers)
권호사항
발행연도
2016
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
543-550(8쪽)
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제공처
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비닐벤질클로라이드(VBC)를 PP부직포에 광그라프트 중합시키고 에칠렌디아민을 이용한 아민반응을 통해 음이온 교환기능기를 갖는 아민형 PP-g-VBC-EDA 흡착제를 제조하고, 회분식 흡착실험을 통해 음이온 영양염에 대한 흡착특성을 평가하였다. 흡착평형은 랭뮤어 흡착등온식과 잘 일치하였으며, 그로부터 계산한 단일층 최대흡착량은 NO3-N이 59.9 mg/g, PO4-P가 111.4 mg/g이었다. 흡착에너지는 8 kJ/mol 이상으로 이온교환이 주된 흡착메커니즘임을 나타내었다. 흡착속도는 이차흡착속도모델식과 일치하였으며 9.8-36.7 kJ/mol의 흡착활성화에너지를 나타내어 화학적 흡착과정에 의해 지배되었음을 시사하였다. 흡착에 대한 열역학 함수 ΔG<SUP>o</SUP>, ΔH<SUP>o</SUP>와 ΔS<SUP>o</SUP>는 음이온 영양염에 대한 PP-g-VBC-EDA의 흡착이 자발적이고 발열적으로 일어남을 나타내었다. PP-g-VBC-EDA 흡착제는 0.1 N HCl 용액을 이용한 세척과정을 통해 재생할 수 있었다.
더보기Amine-type PP-g-VBC-EDA adsorbent, which possesses anionic exchangeable function, was prepared through photoinduced graft polymerization of vinylbenzyl chloride (VBC) onto polypropylene non-woven fabric and subsequent amination reaction using ethylenediamine (EDA). Adsorption characteristics of anionic nutrients on the PP-g-VBC-EDA adsorbent have been studied by batch adsorption experiments. The equilibrium data well fitted the Langmuir isotherm model, and the maximum monolayer sorption capacity was found to be 59.9 mg/g for NO3-N and 111.4 mg/g for PO4-P. The adsorption energies were higher than 8 kJ/mol indicating anion-exchange process as the primary adsorption mechanism. The pseudo-second order kinetic model described well the kinetic data and resulted in the activation energy of 9.8-36.7 kJ/mol suggesting that the overall rates of NO3-N and PO4-P adsorption are controlled by the chemical process. Thermodynamic parameters such as ΔG<SUP>o</SUP>, ΔH<SUP>o</SUP> and ΔS<SUP>o</SUP> indicated that the adsorption nature of PP-g-VBC-EDA for anionic nutrients is spontaneous and exothermic. The PP-g-VBC-EDA could be regenerated by washing with 0.1 N HCl.
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