• 유기물자원화
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• 제11권4호
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• pp.120-129
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• 2003

0.3M의 옥살산 용액에서 anodic alumina를 제작하였으며 barrier 층을 제거하기 위하여 20wt% 황산 용액에서 한시간 동안 방치시켰다. 이 anodic alumina를 전극으로 사용하여 수용액에서 $Cd^{2+}$, $Co2^{+}$ 및 $Pb^{2+}$이온들을 환원시켜 제거하였다. XRD와 SBM으로 anodic alumina의 구조를 분석하였고, SEM 결과 anodic alumina에는 60nm의 pore가 존재함을 확인할 수 있었으며, 20wt% 황산 용액으로 처리 후 anodic alumina의 표면이 황산에 약간 녹기 때문에 anodic alumina의 표면의 규칙성이 떨어지는 결과를 보였다. anodic alumina를 음극, 그리고 탄소를 양극으로 각각 사용하여 $Cd(NO_3)_2{\cdot}4H_2O$, $Co(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$ 및 $PbSO_4$ 수용액에 24시간동안 직류전류를 흘려주었을 때, 전류를 흘려준 시간에 따라 전압이 각각 4.6, 3.4 및 5.1V 까지 증가하다가 4.2, 2.7 및 2.4V로 일정해지는 결과를 얻었다. 전류를 흘려준 시간이 18시간까지는 시간이 증가할수록 용액내의 금속이온의 농도는 감소하였으며 음극인 anodic alumina의 표면에 각 금속들이 석출되는 것을 확인할 수 있었다. anodic alumina로 금속이온을 제거한 수용액을 retriculate vitreous carbon(RVC)를 작업전극으로 하는 flow cell로 제2차 금속이온 제거를 수행하였다. $Cd^{2+}$ 와 $Co^{2+}$이온의 농도는 용액을 flow cell에 20분간 흘려줄 때까지만 감소하였고 $Pb^{2+}$이온 농도는 30분까지 감소하였다. 이 경우 $Cd^{2+}$, $Co^{2+}$ 및 $Pb^{2+}$이온들 제거효율은 각각 34.78, 28.79 및 86.38% 이었다. 또한 $Cd^{2+}$ 와 $Co^{2+}$이온이 동시에 RVC전극에 흡착 가능한 결과를 보였으며 제거효율은 32.30 및 31.37% 이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.332-339
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• 2015

The objective of this study was to evaluate the effectiveness of different biochars on the removal of heavy metals from aqueous media. The experiment was carried out in aqueous solutions containing $200mg\;CdL^{-1}$ or $200mg\;PbL^{-1}$ using two different biochars derived from soybean stover and orange peel (20 mg Cd or $Pbg^{-1}$ biochar). After shaking for 24 hours, biochars were filtered out, and Cd and Pb in the filtrate were analyzed by flame atomic absorption spectrophotometer (FAAS). In order to provide information regarding metal binding strength on biochars, sequential extraction was performed by modified SM&T (formerly BCR). The results showed that 70~100% of initially added Cd and Pb was adsorbed on biochars and removed from aqueous solution. The removal rate of Pb (95%, 100%) was higher than that of Cd (70%, 91%). In the case of Cd, orange peel derived biochar (91%) showed higher adsorption rate than soybean stover derived biochar (70%). Cd was adsorbed on the biochar mainly in exchangeable and carbonates fraction (1st phase). In contrast, Pb was adsorbed on it mainly in the form of Fe-Mn oxides and residual fraction (2nd and 4th phase). The existence of Cd and Pb as a form of surface-precipitated complex was also observed on the surfaces of biochars detected by field emission scanning electron microscope (FESEM) and energy dispersive X-ray spectrometer (EDAX).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.25-34
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• 2014

천연제올라이트와 제강전로슬래그를 목분과 함께 혼합 소성한 구형(Spherical type)의 다공성 ZSF 세라믹이 충진된 컬럼을 통해 산성광산배수의 처리 가능성을 파악하고 미세분석을 이용하여 산성광산배수 내 중금속의 제거기작을 연구하고자 하였다. 운전기간 110일(약 3.7개월) 동안 중금속의 평균 제거효율은 Al 98.7, As 98.7, Cd 96.0, Cu 89.1, Fe 99.5, Mn 94.4, Pb 96.3, Zn 80.8 %로서 높은 중금속 제거효율을 장기간 유지하는 것으로 나타났다. 컬럼연속 실험에서 다공성 ZSF 세라믹의 평균 중금속 제거능은 Al 21.76, As 1.52, Cd 1.27, Cu 3.41, Fe 44.83, Mn 3.48, Pb 2.36, Zn $3.76mg/kg{\cdot}day$로 파악되었다. SEM, EDS 및 XRD을 이용한 미세분석 결과 산성광산배수 내 중금속은 다공성 ZSF 세라믹에 의해 중화침전뿐만 아니라 흡착 및 이온교환 등 복합적인 기작에 의해 제거될 수 있다는 사실을 나타내고 있었다. 컬럼연속 실험을 통해 다공성 ZSF 세라믹은 산성광산배수 내 중금속을 장기간 안정적으로 제거할 수 있는 효과적인 처리제임을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제57권3호
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• pp.316-321
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• 2013

Electrocoagulation (EC) technique is applied for the treatment of wastewater containing heavy metals ions such as nickle (Ni), lead (Pb) and cadmium (Cd) by using sacrificial anodes corrode to release active coagulant flocs usually aluminium or iron cations into the solution. During electrolytic reactions hydrogen gas evolve at the cathode. All the experiments were carried out in Batch mode. The tank was filled with synthetic wastewater containing heavy metals and efficiency of electro-coagulation in combination with aluminum and iron electrodes were investigated for removal of such metals. Several parameters, such as contact time, pH, electro-coagulant concentration, and current density were optimized to achieve maximum removal efficiency (%). The concentrations of heavy metals were determined by using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). It is found that the electro-coagulation process has potential to be utilized for the cost-effective removal of heavy metals from wastewater specially using iron electrodes in terms of high removal efficiencies and operating cost.

• 한국광물학회지
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• 제16권4호
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• pp.283-293
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• 2003

국내 정수장에서는 여과사를 이용하여 원수를 정수하는 급속 및 완속 여과시스템을 이용하고있다. 대부분의 여과사는 해사인 규사로써, 구성광물의 광물학적 특성이 매우 제한되어 중금속이나 유기 오염물의 여과능력이 높은 편이 아니다. 따라서 항상 예기치 않게 발생될 수 있는 오염된 원수를 효율적이고 경제적으로 여과할 수 있는 여과물질 개발이 요구되고 있다. 따라서 이 연구에서 해사를 대체할 수 있는 화강암 풍화산물인 장석질 모래에 일정량의 불석을 혼화하여 원수를 여과하였을 때 일어나는 지화학성의 변화 및 Cd, Cu, Pb와 같은 중금속의 제거능력을 시험하였다. 시험 대상 물질은 현재 정수장에서 사용하는 주문진 규사와 이 연구에서 제조된 장석질 여과사, 장석질 혼합사 I(불석 10% 혼화), 장석질 혼합사 II(불석 20% 혼화)이다. 장석질 혼합사 I 및 II는 주문진 규사와 장석질 여과사에 비해 대부분의 양이온 및 음이온이 높게 용출되었으며, Si, Ca, $SO_4$ 이온 용출은 Al,$ NO_3$, Fe, K, Mg, P 에 비해 높게 일어났다. 제올라이트의 함량을 높인 혼합사 II가 혼합사 I 비해 Na, Ca, Al과 같은 양이온의 용출농도가 보다 높게 일어났으며, 이 양이온들은 크리높틸로라이트 계열의 제올라이트로부터 주로 용출되었다. 주문진 규사와 장석질 여과사는 Cd, Cu, Pb에 대해 제거능이 거의 없거나 약한 제거율을 보였다. 이에 반하여 장석질 혼합사I, II는 Cd과 Cu에 대해 낮은 제거율을 보였으나 Pb에 대해서는 상대적으로 매우 높은 제거율을 보였다. 장석질 혼합사 I, II는 저농도(100 ppm)의 Cd, Cu, Pb에 대하여 비교적 높은 제거율을 보이는 것으로 나타났으며, 장석질 혼합사 II는 저농도(100 ppm)의 Pb 용액과 반응시킨 경우 상당히 높은 제거율 (90.7%)을 보였다. 고농도(500 ppm) 영역에서는 장석질 혼합사 I, II는 Cd의 흡착량이 Cu, Pb에 비하여 높게 나타났으며, 제거율도 각각 24.0%, 28.2%로 가장 높게 나타났다. 제올라이트의 혼합비가 10%에서 20%로 증가할수록 중금속의 흡착량과 제거율이 향상되었다. 이는 장석질 혼합사를 여과사로 이용 할 경우 제올라이트를 적정 비율로 혼화하면 높은 중금속 제거 효과가 있는 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권2호
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• pp.82-94
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• 2022

In this study, chemically modified biochar (NSBP500, KSBP500, OSBP500) derived from starfish was utilized to improve the adsorption ability of the SBP500 (Starfish Biochar Pyrolyzed at 500℃) in a solution contaminated with heavy metals. According to the biochar modification performance evaluation batch tests, the removal rate and adsorption amount of NSBP500 increased 1.4 times for Cu, 1.5 times for Cd, and 1.2 times for Zn as compared to the control sample SBP500. In addition, the removal rate and adsorption amount of KSBP500 increased 2 times for Cu, 1.8 times for Cd, and 1.2 times for Zn. The removal rate and adsorption amount of OSBP500 increased 5.8 times for Cu. The FT-IR analysis confirmed the changes in the generation and movement of new functional groups after adsorption. SEM analysis confirmed Cu in KSBP500 was in the form of Cu(OH)₂ and resembled the structure of nanowires. The Cd in KSBP500 was densely covered in cubic form of Cd(OH)₂. Lead(Pb) was in the form of Pb₃(OH)₂(CO₃)₂ in a hexagonal atomic layer structure in NSBP500. In addition, it was observed that Zn was randomly covered with Zn₅(CO₃)₂(OH)₆ pieces which resembled plates in KSBP500. Therefore, this study confirmed that biochar removal efficiency was improved through a chemical modification treatment. Accordingly, adsorption and precipitation were found to be the complex mechanisms behind the improved removal efficiency in the biochar. This was accomplished by electrostatic interactions between the biochar and heavy metals and ion exchange with Ca²⁺.

• 한국환경과학회지
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• 제12권4호
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• pp.497-501
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• 2003

The new tridentate ligands of nitrogen donor atoms N,N-Bis(2-amino-ethyI)-benzyl-amine 2HCI(BABEA. 2HCI) and 2,6-Bis(amino-methyl)-pyridien. 2HCI(BAMP. 2HCI) were synthesized as their dihydrochloride salts and characterized by TA, IR. Mass and NMR spectroscopy. The protonation constants of the ligands and stability constants for Cd$^{2+}$, Pb$^{2+}$, Zn$^{2+}$and Cu$^{2+}$ ions were determined by potentiometric titration in aqueous solutions and compared with those of analogous ligands. The effect stability constants of ligands and metal ions for removal of heavy metals in aqueous solution were described.

• 분석과학
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• 제12권3호
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• pp.196-202
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• 1999

갈조류인 Sargassum horneri를 중금속 흡착제로 사용하여 중금속 Cd(II) 및 Pb(II)이온을 제거하였다. Sargassum horneri는 동해안에서 채취하였고, 풍건 건조시켜 40~60 mesh의 입자 크기로 흡착제를 만들어 사용하였다. batch법은 진탕 시간에 따른 흡착량을 측정함으로써 흡착속도를 조사하였고, column법은 해조 분말을 충진 시킨후 일정농도의 중금속용액을 1 mL/min의 속도로 흘려보내면서 흡착시키고 흡착량을 알아 보았다. 중금석 흡착에 미치는 pH의 영향은 batch법과 column법 모두, pH 10.5>7.0>3.5순으로 나타났다. Pb(II)이온이 Cd(II)이온보다 높은 흡착량을 보였다. 특히 batch법에서는 모든 pH의 조건하에서 5분이내에 최대 흡착량에 도달하였다. 회수율은 batch법에 의해 흡착된 중금속의 회수율이 column법에 의해 흡착된 중금속의 회수율 보다 조금 높게 나타났다.

• Carbon letters
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• 제9권1호
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• pp.8-16
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• 2008

Oxidized activated carbons were prepared by reacting steam-activated carbon developed from pecan shells with nitric acid of varying strength (15, 30, 45 and 60%). The textural properties and the chemistry of the surface of the non-oxidized and of the oxidized carbons were determined from nitrogen adsorption and base neutralization capacities. The uptake of Pb(II) and Cd(II) from aqueous solution by these carbons was determined by kinetic and equilibrium experiments as well as by the column method. Treatment with nitric acid brought about drastic decrease in surface area and remarkable increase in the pore size of the carbon with these changes depending on the strength of nitric acid. Nitric acid increased the surface acidity by developing new surface oxygen functional groups of acidic nature. $HNO_3$-oxidized carbons exhibited high adsorption capacities for Pb(II) and Cd(II). The adsorption of these ions increased with the decrease of the surface pH of the carbon and with the increase of the solution pH from 2.5 to 6 and 7. The amount adsorbed from lead and cadmium was also related to the amount of surface acidity, the pH of the point of zero charge and on some metal ion parameters. Cadmium and lead uptake by the investigated carbons followed pseudo-second order model and the equilibrium sorption data fitted Langmuir adsorption model.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.223-229
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• 2020

The application of plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) supports the growth of plants in contaminated soil while ureolytic bacteria can immobilise heavy metals by carbonate precipitation. Thus, dual treatment with such bacteria may be beneficial for plant growth and bioremediation in contaminated soil. This study aimed to determine whether the PGPR Pseudomonas fluorescens could work in synergy with ureolytic bacteria to assist with the remediation of cadmium (Cd)- and lead (Pb)-contaminated soils. Pot experiments were conducted to grow radish plants in Cd- and Pb-contaminated soils treated with PGPR P. fluorescens and the results were compared with dual inoculation of P. fluorescens combined with ureolytic Staphylococcus epidermidis HJ2. The removal rate of the metals from the soil was more than 83% for Cd and Pb by the combined treatment compared to 17% by PGPR alone. Further, the dual treatment reduced the metal accumulation in the roots by more than 80%. The translocation factors for Cd and Pb in plant tissues in both treatments remained the same, suggesting that PGPR combined with the carbonate precipitation process does not hamper the transfer of essential metal ions into plant tissues from the soil.