• Nano
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• 제13권12호
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• pp.1850142.1-1850142.9
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• 2018

Modified titanate nanotubes (TNT) were tested for their adsorption of methylene blue (MB) from water solutions. They were obtained from the $TiO_2$ nanopowder using a standard alkaline hydrothermal method but in the stage of acid washing, when the titanate flakes begin to roll into nanotubes, magnetite nanoparticles were added. The $Fe_3O_4$ magnetic nanoparticles with diameter of around 2 nm and 12 nm were used in the tests. Significantly stronger adsorption of MB was observed when smaller nanoparticles were used compared to using larger nanoparticles and compared to the case of unmodified nanotubes. It was shown that the increased adsorption of MB is associated with a more negative value of ${\zeta}$-potential for titanates modified by the ultra-small nanoparticles. In the adsorption experiment, pH 7 was selected. These results may prove to be of great importance in the case of potential applications corresponding to the use of such material for wastewater purification.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.837-845
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• 2017

D염색공단의 폴리에스테르 알카리 감량폐수 및 호발폐수가 혼합된 실제 종합염색폐수를 처리하기 위하여 D염색공단의 종합폐수처리장 반송슬러지를 고정한 폐타이어담체를 충전한 재순환 유동상 바이오필터와 소성된 $TiO_2$ 코팅-glass bead를 광촉매담체로 적용한 UV/광촉매반응기를 결합한 재순환 통합시스템을 구축하여 운전하였다. 그 결과로서 재순환 통합시스템의 총 $COD_{cr}$ 제거율과 총 색도 제거율 추이는 각각 약 81% 및 55% 정도를 유지하였다. 이러한 재순환 통합시스템의 총 $COD_{cr}$ 및 총 색도 제거율의 제고효과는 각각 최대 약 7% 및 3%로 평가되었다. 재순환 통합시스템의 유동상 바이오필터 및 광촉매반응공정은 총 제거율에 대한 상대기여도로서 각각 총 $COD_{cr}$ 제거율의 약 94% 및 6%를 처리하고, 총 색도 제거율의 약 86% 및 14%를 처리하였다. 이와 같이 재순환 통합시스템의 광촉매반응공정에서는 총 제거율에 대한 색도 제거율의 상대기여도가 $COD_{cr}$ 제거율의 상대기여도보다 약 2.4배 정도 컸다. 따라서 본 연구의 재순환 통합시스템에서 광촉매반응공정은 $COD_{cr}$ 제거보다 아조결합과 같이 염료에서 색을 나타내는 화학결합을 깨는 역할에 더욱 효율성이 있었다. 또한 본 연구의 재순환 통합시스템에서 각 단위공정들의 $COD_{cr}$ 및 색도 제거율이, 재순환 통합시스템의 총 $COD_{cr}$ 및 색도 제거율에 미치는 영향에 대한 모델식과 대수적 상관관계를 구하고 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.269-278
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• 2023

효소 고정화 막 생물반응기(EMBRs)는 폐수 내의 염료를 처리하는 새로운 방법입니다. 이 분야는 효소의 효능과 환경에 대한 높은 저항성 때문에 많은 양의 연구가 진행되었습니다. 효소 자체와 해당 효소의 구조를 모두 포함하는 다양한 방법이 EMBR에 접근할 수 있습니다. 생물반응기 자체는 염료 제거의 필요에 맞게 변형될 수 있습니다. 효소적 생물반응기부터 산화 그래핀 또는 탄소 나노튜브와 같은 나노구조를 사용하는 것까지 다양합니다. 또한 TiO₂와 같은 나노입자는 EMBR을 더욱 향상시키기 위해 사용될 수 있습니다. 폴리머 기반의 막 지지 구조는 또한 효능 증가의 문제에 접근하는 다양한 방법을 포함합니다. 본 바와 같이, 지난 수십 년 동안 EMBR을 사용하는 이 문제에 대한 다양한 접근법이 수행되었습니다. 이 검토는 방법론을 요약하고 EMBR에 대한 다양한 개선 사항을 설명하는 것을 목표로 합니다.

• 한국환경보건학회지
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• 제20권1호
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• pp.62-67
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• 1994

ZnO-$Fe_2O_3$ 복합금속 산화물 흡착제가 황화수소 제거능이나 황화된 흡착제의 산화적 재생반응에 미치는 영향을 고찰하였다. Zinc ferrite 흡착제가 가장 높은 황화수소 제거능을 나타내었고 혼합한 $Fe_2O_3$ 흡착제는 황화반응 도중 H$_2$S의 생성을 촉진시킴을 알 수 있었다. 또한 황화반응의 결과로 생성되는 금속황화물들이 H$_2$S 열분해의 촉매로 작용하였으며 H$_2$는 $Fe_2O_3$의 함량이 증가할수록 더 많이 발생하였다. 산화적 재생반응의 결과로부터 ZnS를 제외하고 $Fe_2O_3$를 혼합한 흡착제는 모두 잘 재생됨을 알 수 있었다. 또한 산화적 재생반응 도중 생성될 수 있다고 보고된 zinc sulfate는 생성되지 않았다. 그리고 SO$_2$ 발생 곡선의 형태나 완전재생에 소요되는 시간을 기준으로 판단해 볼 때 $Fe_2O_3$의 혼합량의 변화는 산화적 재생반응에 별다른 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제32권3호
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• pp.181-190
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• 2022

막여과는 흡착, 응집 등의 폐수 처리 방법에 비교해 경제적이며, 높은 효율을 보인다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 막의 표면에 오염물질이 흡착하여 발생하는 막오염 현상으로 인해 막여과의 효율이 크게 줄어들게 된다. 다양한 종류의 막 중에서 세라믹 분리막은 친수성을 띄며, 화학적으로 안정되었기 때문에 오염방지에 효과적이다. 또한, 산화 그래핀 등을 활용한 복합막도 막오염을 예방하는 데 도움이 될 수 있다. 최근에는 막오염을 방지하고 시너지 효과를 얻기 위해 광촉매 분리막이 해결책으로 제시되었다. 막 분리는 광촉매의 단점인 촉매의 낮은 재사용률을 보완할 수 있으며, 광촉매 반응은 오염을 막을 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.245-251
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• 2002

Reactive dyes waste water, a toxic and refractory pollutant, was treated by an electrochemical method using $Ti/IrO_2$ as anode and Stainless Steel 316 as cathode. In this technique, sodium chloride as an electrolyte was added. A number of experiments were run in a batch system. Artificial samples (reactive blue 19, red 195, yellow 145) were used. Operation parameters, such as supporting electrolyte concentration, current density, pH and sample concentration have been investigated for their influences on COD and color removal efficiencies during electrolysis. After 5 and 90 minites of eletrolysis, color was reduced by 51.5% and 98.9% respectively. Under the condition of current density $10A/dm^2$, NaCl concentration 12mg/l and pH 3, 62.9% of $COD_{Cr}$ was removed after electrolysis for 90 minites. The optimum condition of color removal and COD reduction in this work was found to be the following : pH 3, sodium chloride concentration 20g/l, current density $10A/dm^2$. As a result, we confirmed to be effective to color removal and reduction of refractory organic material.

• Advances in environmental research
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• 제4권1호
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• pp.25-38
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• 2015

Wastewaters of textile industry cause high volume colour and harmful substance pollutions. Photocatalytic degradation is a method which gives opportunity of reduction of organic pollutants such as dye containing wastewaters. In this study, photocatalytic degradation of C.I. Basic Yellow 28 (BY28) as a model dye contaminant was carried out using Degussa P25 in a photocatalytic reactor. The experiments were followed out at three different azo dye concentrations in a reactor equipped UV-A lamp (365 nm) as a light source. Azo dye removal efficiencies were examined with total organic carbon and UV-vis measurements. As a result of experiments, maximum degradation efficiency was obtained as 100% at BY28 concentration of $50mgL^{-1}$ for the reaction time of 2.5 h. The photodegradation of BY28 was described by a pseudo-first-order kinetic model modified with the langmuir-Hinshelwood mechanism. The adsorption equilibrium constant and the rate constant of the surface reaction were calculated as $K_{dye}=6.689{\cdot}10^{-2}L\;mg^{-1}$ and $k_c=0.599mg\;L^{-1}min^{-1}$, respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권1호
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• pp.6-13
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• 2011

In this study, we used activated carbon (AC) and charcoal (CH) as carbon sources with $TiO_2$ powder to prepare spherical carbons containing titania (SCCT) by using phenolic resin (PR) as a bonding agent. The physicochemical characteristics of the SCCT samples were examined by BET, XRD, SEM, EDX, iodine adsorption and compressive strength. The photocatalytic activity was evaluated by measuring the removal efficiency of three kinds of organic dyes: methylene blue (MB), methyl orange (MO) and rhodamine B (Rh.B) under a UV/SCCT system. In addition, evaluation of chemical oxygen demand (COD) of piggery waste was done at regular intervals and gave a good idea about the mineralization of wastewater.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.438-445
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• 1997

마드래스형 티타늄 기판위에 전착시킨 $\beta$형-이산화납 전극을 이용하여 도금폐수중의 시안염을 분해하기 위한 최적조건에 관하여 검토하고자 하였다. 시안분해에 알맞는 온도 및 pH를 검토한 후 500ppm NaCN을 전해질로 하여 시안분해효율이 높아질 수 있는 이산화납의 전착전류밀도와 시안의 분해전류밀도를 구하였으며, 이산화납 전극의 내구성을 조사하였다. 시안화수소의 발생은 온도 $40^{\circ}C$이상의 시안염용액에서 활발했으며 pH 13이상에서는 시안화수소가 발생하지 않았다. $5A/dm^2$의 전류밀도로 전착시킨 이산화납전극에서 최대의 시안분해효율을 나타냈다. $0.08A/dm^2$의 시안분해전류밀도에서 약 70%의 시안분해 전류효율을 보였으며 $4A/dm^2$이상에서는 약 10% 정도로 일정해지는 경향을 보였다. 이산화납 전착층은 약 $20A/dm^2$의 시안분해 전류밀도에서부터 열화가 일어났으며 약 $50A/dm^2$에서 파괴되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.251-264
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• 2000

합성폐수의 전기분해에 의한 전류밀도, 체류시간, 전극간격 및 $Cl^-/COD_{Cr}$ 비에 대한 유기물질 제거 특성을 조사하기 위한 실험을 수행하였다. 양극판은 티타늄에 이산화이리듐을 전착한 $Ti/IrO_2$ 극판으로 하였으며, 음극판은 스테인리스 스틸판을 사용하였다. 판형태와 망형태의 전극을 사용한 경우 $COD_{Cr}$ 제거율은 비슷하게 나타났으나, 전력비는 판형태보다 망형태의 전극에서 저렴한 것으로 나타났다. $COD_{Cr}$ 제거율 70 %를 얻는데 소요되는 $Cl^-/COD_{Cr}$ 비는 약 $1.3kgCl^-/kgCOD_{Cr}$으로 나타났으며, $COD_{Cr}$을 완전히 제거하는데 약 $2.2kgCl^-/kgCOD_{Cr}$이 필요하였다. 유기물질의 제거는 전류밀도, 체류시간 및 $Cl^-/COD_{Cr}$ 비에 따라 높게 나타났고, 전극간격에는 반비례하였으며, 운전인자와 제거율과의 관계는 아래와 같이 나타났다. $$COD_{Cr}(%)=80.0360(Current\;density)^{0.4451}{\times}(HRT)^{0.8102}{\times}(Gap)^{-0.4915}{\times}(Cl^-/COD_{Cr})^{0.5805}$$ 유기물질과 질소를 동시에 전기분해할 경우 두 물질의 산화는 경쟁관계에 있으며, 암모니아성 질소를 산화하는데 우선적으로 작용하여 유기물질의 제거는 낮아지지만, 알칼리도 첨가에 의해 유기물질 제거가 증가하였다.