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다공성 매질내에서 CMC로 표면개질된 영가철 나노입자의 이동 특성에 관한 연구 = A Study on Transport Characteristics of CMC-modified Zero Valent Iron (ZVI) Nanoparticles in Porous Media
저자
조윤철 (광운대학교) ; 최상일 (광운대학교) ; Cho, Yun-Chul ; Choi, Sang-Il
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2009
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
101-107(7쪽)
KCI 피인용횟수
1
제공처
카르복시메틸 셀룰로즈(carboxymethyl cellulose, CMC)와 같은 안정화제는 오염된 지하대수층에서 영가철 나노입자의 이동을 촉진할 수 있다. 본 연구에서는 CMC로 개질된 영가철 나노입자의 이동성을 컬럼실험을 통해 조사하였다. CMC로 개질된 100 mg/L 영가철 나노입자는 모래로 이루어진 공극매체에서 이동이 가능하였다. 하지만 비개질된 영가철 나노입자는 제조된 용액에서 쉽게 엉김현상이 나타났고, 모래로 이루어진 공극매체에서 통과하지 못했다. pH가 7일 때 영가철 나노입자 약 80%가 컬럼을 통과하여 흘러나왔다. pH가 5이하로 감소할 때는, 100%의 CMC로 개질 된 영가철 나노입자는 100%가 흘러나왔다. 이온강도세기 실험에서 $Na^+$과 $Ca^{2+}$ 이온의 농도가 증가함에 따라 CMC로 개질된 영가철의 이동성이 다소 감소하는 것으로 나타났다. 점토과 자연유기물(natural organic matter, NOM) 영향 실험에서는, 1과 5%의 점토와 100과 1000 mg/L의 자연유기물질은 CMC로 개질된 영가철 나노입자의 이동성에는 크게 영향을 주지 못하는 것으로 나타났다. 본 실험의 결과로부터 CMC로 개질된 영가철 나노입자는 다양한 이온세기, 자연유기물농도 및 점토함량을 가진 토양내에서도 효과적으로 이동될 것으로 기대된다.
더보기Carboxymethyl cellulose (CMC) as stabilizer is expected to facilitate in-situ delivery of zero-valent iron (ZVI) nanoparticles in a contaminated aquifer because it increases dispersity of ZVI nanoparticles. This work investigated the transport of CMC-stabilized ZVI nanoparticles (CMC-Fe) using column breakthrough experiments. The ZVI nanoparticles (100 mg/L Fe) were transportable through sand porous media. In contrast, non-stabilized ZVI nanoparticles rapidly agglomerate in solution and are stopped in sand porous media. At pH 7 of solution approximately 80% CMC-Fe were eluted. When the pH of solution is below 5, 100% CMC-Fe were eluted. These results suggest that the mobility of CMCFe was increased as pH decreases. In the mobility test under different ionic strengths using $Na^+$ and $Ca^{2+}$ ions, there was no signigficant difference in the mobility of CMC-Fe. Also, in the experiments of effect of clay and natural organic mater (NOM) on the mobility of ZVI, there was no significant difference in the mobility of CMC-Fe not only between 1 and 5% clay, but 100 and 1000 mg/L NOM. The results from this work suggests that the CMC-Fe nanoparticles could be easily delivered into the subsurface over a broad range of ionic strength, clay and NOM.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2000-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.3 | 0.3 | 0.35 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.35 | 0.36 | 0.568 | 0.05 |
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