활성탄 위에서 잔류성 유기 오염물질(2,3,7,8-TCDD)의 등온 흡착식 및 확산계수 예측

임영일; 손혜정; 이오성; 남경수; 유경선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 임영일 (한경대학교 화학공학과 FACS 연구실) 손혜정 (한경대학교 화학공학과 FACS 연구실) 이오성 (한경대학교 화학공학과 FACS 연구실) 남경수 (광운대학교 환경공학과) 유경선 (광운대학교 환경공학과)

저널정보: 한국화학공학회 화학공학 화학공학 제47권 제6호

발행연도: 2009.1

수록면: 747 - 754 (8page)

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본 연구에서는 $1,000^{\circ}C$에서 24시간 열처리된 활성탄에서 다이옥신과 유사구조를 갖는 o-DCB(ortho-dichlorobenzene)의 등온흡착식을 실험을 통하여 구하였고, 분자모사를 통하여 예측하였다. 실험으로 분석된 활성탄의 분자식 및 작용기 비율을 바탕으로 초기 활성탄 기본구조를 설계한 후, COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies) force field를 이용하여 이 구조를 최적화하였다. 최적화된 활성탄 분자구조에서 공극률, 비표면적, 및 입자밀도의 모사결과는 실험값과 비교되었고, 이들에 대한 실험과 모사결과의 오차는 각각 7.62, 3.79, 2.80%를 보여주었다. 통계 열역학적 방법인 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 기법을 이용하여, 최적화된 활성탄 구조에서 온도에 따른 o-DCB의 등온흡착 상수값을 예측하였으며, 이 모사결과는 실험값과 비교될 때, 3% 이하의 오차를 보였다. o-DCB의 흡착특성을 바탕으로 확인되어진 활성탄 구조에서 다이옥신의 일종인 2,3,7,8-TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioxin) 등온흡착상수, 흡착열, 그리고 기공확산계수를 최종적으로 구함으로서, 실험적으로 구하기 힘든 맹독성 잔류성 유기물질의 흡착특성을 분자모사기법을 통하여 예측하였다.

#Persistent Organic Pollutants #Dioxin #o-DCB #ortho-dichlorobenzene) #Activated Carbon #Adsorption Isotherms #Molecular Simulation #Grand Canonical Monte Carlo #GCMC) Method

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