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버네사이트를 고정화한 알긴산 비드(Bir-AB)를 이용한 수용액 중 1-Naphthol의 제거 = Removals of 1-Naphthol in Aqueous Solution Using Alginate Gel Beads with Entrapped Birnessites
저자
발행기관
학술지명
대한환경공학회지(Journal of Korean Society of Environmental Engineers)
권호사항
발행연도
2013
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
247-256(10쪽)
KCI 피인용횟수
0
제공처
본 연구에서는 페놀계 화합물의 산화-변환 반응매개체로 알려진 버네사이트를 고정화한 알긴산 겔 비드(birnessite entrapped alginate beads, Bir-AB)를 제조하고, 1-naphthol (1-NP)의 제거반응 특성을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. SEM (Scanning Electron Microscopy)분석 결과, 버네사이트 입자는 알긴산 겔을 가교로 하여 비드에 고정화됨을 확인하였다. Bir-AB에 의한 1-NP의 제거는 유사일차 속도반응(pseudo-first order kinetic)을 따랐으며, 반응속도상수(k)는 알긴산(AG)에 대한 버네사이트(Bir) 입자의 혼합비(Bir : AG = 0.25 : 1~1 : 1 w/w)가 2배 증가할 때마다 약 1.5배씩 증가하였다. Bir-AB에 의한 1-NP 제거는 pH의 영향을 받았으며 pH가 10에서 4로 감소하면서 반응속도 상수(k, hr-1)는 0.361에서 0.661로 약 1.8배 증가하였다. 반응상등액에 대한 총유기탄소(TOC) 분석결과 Bir-AB는 버네사이트 분말입자를 사용한 경우에 비교해 상대적으로 높은 용존 유기탄소 제거 효과(74% vs 92%)를 보였으며, 반응 후 분리한 비드에 대한 탈착실험(CH₃OH)과 HPLC 크로마토그램 분석 결과로부터 1-NP의 중합체 생성물은 Bir-AB에의 고정화를 통해 수용액으로부터 제거될 수 있음을 확인하였다. 또한, 반응상등액에 대한 원자흡광분석(AAS) 분석결과 반응과정에서 용출되는 Mn이온은 Bir-AB에의 재흡착을 통해 제거되었다. Bir-AB는 간단한 여과를 통해 모두 회수가능하며, 2회 재사용에 따른 1-NP의 제거효율을 평가한 결과, 초기에 비교한 큰 반응성의 감소(제거율 < 20%)없이 재사용이 가능한 것으로 나타났다.
더보기In this study, alginate beads containing birnessite (Bir-AB), a highly reactive oxidative catalyst for the transformation of phenolic compounds, was prepared and its 1-naphthol (1-NP) removal efficiency was investigated in a batch test. Based on scanning electron microscopy image, it can be inferred that the alginate gel cluster acts as a bridge which bind the birnessite particles together. Kinetic experiment with Bir-AB of different mixing ratios of birnessite to alginate (Bir : AG = 0.25 : 1~1 : 1 w/w) indicate that pseudo-first order kinetic constants, k(hr-1) for the 1-NP removals increased about 1.5 times when the birnessite mixing ratio was doubled. The removals of 1-NP was found to be dependent on solution pH and the pesudo-first order rate constants were increased from 0.331 hr-1 at pH 10 to 0.661 hr-1 at pH 4. The analysis of total organic carbon for the reaction solutions showed that a higher removal of dissolved organic carbon was achieved with Bir-AB as compared to birnessite. HPLC chromatographic analysis of the methanol extract after reaction of 1-NP with Bir-AB suggest that the reaction products could be removed through incorporation into the aliginate beads as a bound residue. Mn ions produced from the oxidative transformation of 1-NP by birnessite were also removed by sorption to Bir-AB. The Bir-AB was recovered quantitatively by simple filtration and was reused twice without significant loss of the initial reactivity.
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2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.52 | 0.52 | 0.45 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.43 | 0.42 | 0.604 | 0.13 |
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