초록 |
산업활동의 부산물로 생성되는 다이옥신은 맹독성 환경오염물로 분류되며, 다이옥신 오염도는증가 추세에 있다. 다이옥신과 같이 비의도적으로 발생되는 물질의 제거에 있어 흡착분리공정이 효과적인 것으로 검토되고 있으나, 실험적으로 흡착 특성을 파악하는 것은 이들 물질의 맹독성으로 인해 쉽지 않다. 본 연구는 분자모사 MS(Materials Studio, Accelrys software Inc.)를 이용하여 활성탄에서 TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioxin) 흡착특성(등온흡착식, 흡착열, 및 확산계수)을 예측한다. 실험으로 얻은 분자식과 작용기의 비율을 고려하여 활성탄 기본구조를 설계한 후, COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies) force field를 이용하여 분자구조를 최적화시킨다. 최적화된 분자구조의 물리적 특성(공극률, 비표면적, 및 입자밀도) 결과를 실험값과 비교하여 활성탄의 분자구조를 파악한다. 파악된 활성탄 분자구조에서 TCDD 분자의 흡착량을 예측하기 위하여 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 기법을 이용해 온도변화에 따른 흡착된 TCDD양을 예측하며, 온도에 따른 흡착량 데이터로부터 흡착열을 계산한다. NVT(Number, Volume and Temperature)-ensemble을 이용하여 MD(molecular dynamics)를 수행함으로서, 활성탄에서 TCDD분자 확산계수가 예측된다. |