활성탄 흡착 특성 분석 및 등온선 모델 적용 연구

1. 서론

활성탄은 넓은 표면적과 다공성 구조로 인해 다양한 오염물질을 효과적으로 흡착하는 우수한 흡착제로, 수처리 및 대기 정화 등 다양한 산업 분야에서 널리 활용된다. 특히 수질 정화 분야에서는 중금속, 염료, 농약 등 다양한 수중 오염물질 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구는 이러한 활성탄의 흡착 특성을 정량적으로 분석하고, 흡착 메커니즘을 규명하기 위해 수행되었다.

연구의 대상 오염물질로는 메틸렌블루를 선정하였다. 메틸렌블루는 양이온성 염료로, 수중에서 강한 색도를 나타내어 수질 오염의 지표 물질로 널리 사용되며, 활성탄 흡착 연구에 자주 활용되는 모델 오염물질이기도 하다. 본 연구에서는 다양한 농도의 메틸렌블루 수용액을 준비하여 활성탄과의 접촉 시간에 따른 흡착량 변화를 측정하고, 흡착 평형에 도달한 후의 흡착 등온선을 분석하여 활성탄의 흡착 특성을 평가하였다. 활성탄은 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 상용 활성탄을 사용하였고, 일정한 크기로 분쇄하여 실험에 사용하였다. 흡착 용량은 UV-Vis 분광광도계를 이용하여 메틸렌블루의 농도를 측정하고, 질량 균형을 이용하여 계산하였다. 흡착 속도는 일…