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Nanoscale Computational Framework for Modeling PFAS Adsorption on Water-Saturated Porous Sorbents

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  • 발행기관
    한국퇴적환경준설학회(구 한국환경준설학회) 바로가기
  • 간행물
    한국퇴적환경준설학회 학술대회 초록집(구 한국환경준설학회 학술대회 논문집) 바로가기
  • 통권
    2026년 한국퇴적환경준설학회 춘계학술대회 초록집 (2026.04)바로가기
  • 페이지
    pp.17-17
  • 저자
    구원준, 최용주
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A483393

원문정보

초록

영어
Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are highly persistent environmental contaminants. Recent non-target analyses indicate that legacy PFAS (e.g., PFCAs and PFSAs) represent only about 20% of total PFAS, while emerging PFAS, including ether-based compounds, dominate across many environmental matrices. Adsorbents such as activated carbon and zeolites are widely applied as in situ amendments to immobilize PFAS in sediments. However, the surfactant-like properties of PFAS drive distinct adsorption behaviors at solid-water interfaces. Conventional macroscopic experiments yield only averaged responses and often cannot resolve the nanoscale mechanisms that govern equilibrium partitioning across the expanding PFAS chemical space. To address these limitations, this study outlines a nanoscale isotherm modeling framework for PFAS in water saturated pore environments. The framework is divided into two representative sorbent classes. Crystalline zeolite models are constructed from crystallographic databases. Aqueous adsorption isotherms are then simulated in RASPA3 using grand canonical Monte Carlo (GCMC) with CB/CFCMC moves to improve sampling in confined, water saturated pores. Activated carbon models can be generated using a liquid carbon quenching strategy with a reactive force field to represent disordered pore networks and heterogeneous surface chemistry. GCMC sampling can be inefficient for bulky PFAS within large activated carbon structures, particularly in densely solvated pore environments. To overcome this, activated carbon isotherms are instead obtained using a concentration-controlled, two-layer aqueous-carbon interface setup with long time equilibration. Overall, this framework provides practical methodological guidance for constructing aqueous-phase PFAS adsorption isotherms and extracting mechanism-driven insights from nanoscale computational simulations.

키워드

PFAS Activated carbon Zeolite Monte Carlo simulation Molecular dynamics Sediment remediation

저자

  • 구원준 [ 서울대학교 건설환경도시공학부(수질환경실험실) ]
  • 최용주 [ 서울대학교 건설환경도시공학부(수질환경실험실) ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국퇴적환경준설학회(구 한국환경준설학회) [Korean Society of Sediment Environment and Dredging]
  • 설립연도
    2011
  • 분야
    자연과학>해양학
  • 소개
    본 학회는 저수지, 호소, 하천, 연안해역의 환경개선을 위한 준설공사에 관련된 연구를 촉진하고 국내•외의 관련 연구, 교육 및 산업기관과의 교류를 도모하여 지속 가능한 수 환경 퇴적물관리에 관한 과학기술 진전에 기여함을 목적으로 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국퇴적환경준설학회 학술대회 초록집(구 한국환경준설학회 학술대회 논문집)
  • 간기
    반년간
  • 수록기간
    2012~2026
  • 십진분류
    KDC 539 DDC 628

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