Microtextural and surface chemical heterogeneities of activated carbons (AC) have been studied to see their distinctive role for the adsorption of CO2, CO and N2 at 25 °C and up to 850 Torr. Not only the microtextural properties influence the adsorption of the gases, particularly CO2, but the chemical surface heterogeneity also plays a significant role for CO2 adsorption. The volume of ultramicropores < 7 Å is of predominantly importance in high CO2 adsorption at pressures above 30 Torr. However, the average size of micropores and their size distribution, and the chemical surface heterogeneity are much more critical at the Henry’s law region (< 30 Torr). The latter could be well characterized by the amount and Henry constant of CO2 adsorption at the low pressures, the Toth model parameters, the change in CO2/ CO and CO2/ N2 selectivities with respect to pressure, the amount of CO from the thermal decomposition, and the direct probing of very strong basicity sites using a technique that is the temperature-programmed desorption of CO2 adsorbed. All of them are consistent with the difference in the energetic nonuniformity between ACs studied, except for the last measure whose results could be reasonably explained when combining with the microtextural heterogeneity.

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 관형 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하고 투과선속(J)을 향상시키기 위하여 10분 주기로 10초 동안 질소 역세척을 시행하였다. 그 결과, 휴믹산의 농도가 10 mg/L부터 2 mg/L로 단계적으로 변화시킴에 따라 막오염에 의한 저항(Rf)이 감소하고 J가 증가하여 2 mg/L에서 가장 높은 총여과부피(VT)를 얻을 수 있었다. 한편, 탁도 및 UV254 흡광도의 처리효율은 각각 99.36% 및 97.19% 이상으로 우수하였으나, 휴믹산의 농도 10 mg/L에서 활성탄 주입 없이 정밀여과 단독으로 UV254 흡광도의 처리효율은 90.84%로 다소 감소하였다.