• KSBB Journal
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• 제13권4호
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• pp.444-448
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• 1998

Biosorption of Pb and Cu was evaluated for 23 species of marine algae collected from a Korean coast. Among a variety of species for biosorbent potential, Hypnea charoides showed the highest capacity for Pb. An adsorption equilibrium was reached in about 2 hr for Pb and 30 min for Cu. The uptake capacity was 192.8 mg Pb/g biomass and 256 mg Cu/g biomass, respectively. The adsorption parameters for Pb and Cu were determined according to Langmuir model. With an increase in pH value, more negative sites are becoming avaliable for adsorption of pH and Cu, thus the removal of Pb and Cu increases at alkaline conditions. The selectivity of mixture solution shows the uptake order of Pb>Cu>Cr>Cd. When Ca concentration increases in Pb solution, Pb was selectively adsorbed.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.69-74
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• 2009

본 연구는 탄닌 성분이 다량 함유된 율피를 사용하여 폐수 중 중금속 3종(Cd, Pb, Cu)에 대한 흡착특성을 알아보고 향후 폐수처리공정에서 생물흡착소재의 적응가능성을 평가하고자 수행하였다. 실험에 사용한 인공폐수에는 Cu, Pb, Cd을 첨가하여 10, 20, 40, 60, 100, 150, 200 mg $L^{-1}$ 오염시켰으며 pH 5.5에서 흡착실험을 진행하였다. 율피의 중금속 흡착량은 중금속 유형별로 차이를 나타내었으며 중금속 농도가 증가함에 따라 흡착량이 증가하다가 점차 증가율이 감소하여 일절한 평형에 도달하는 경향을 나타내었는데 이는 율피의 표면이 피흡착물질로 채워져 비어있는 흡착가능 영역이 감소하기 때문인 것으로 판단되었다. 상기 연구 결과를 Freundlich 및 Langmuir 모델에 적응한 결과 $r^2$값은 Langmuir 모델에서 Pb, Cu, Cd 3가지 중금속 모두 0.99 이상으로 높게 나타났으며 각 중금속에 대한 율피의 흡착친화도는 Pb>Cu>Cd 순으로 최대흡착량($q_m$)은 Pb 31.25 mg $g^{-1}$, Cu 7.87 mg $g^{-1}$, Cd 6.85 mg $g^{-1}$로 조사되었다. FT-IR 분석결과 율피는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group, carboxyl group과 1200 $cm^{-1}$에서 1700 $cm^{-1}$ 사이의 carboxylate group, carboxyl group, methylene group, ester group 등이 존재하는 것으로 조사되었다. SEM 분석 결과 중금속 이온 흡착 전에는 표면이 매끄럽게 안정된 모습이 관찰되었지만 중금속 흡착 반응 후 전자밀도가 높은 부분이 관찰되어 중금속 이온이 흡착되었을 것으로 판단되었고 EDS 분석을 수행한 결과 중금속 이온의 흡착 후 표면의 납 이온 피크가 관찰되었다. 이상의 결과로부터 율피에 의한 중금속 이온의 흡착은 물리적인 흡착보다는 관능기에 의한 화학적 흡착일 것으로 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제11권2호
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• pp.173-180
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• 1996

S. CereVlSWe를 이용하여 Pb 이온의 흡착 능력을 조사하였다. 살아있는 S. CereVlSWe 및 멸균된 S. cereVlswe 보다 건조분쇄 된 S. cerevisiae가 Pb 흡착 능력이 가장 좋았다. 통일의 중금속 농도에서 중금 속 단위 흡착량은 미생물 농도가 높아짐에 감소하였다. 살아있는 S. cereVlsiae의 흡착 능력 순서는 Pb > >Cu> Cd = Co>Cr > Zn = Ni순이었다. 중금속 흡 착에서 0.1 M NaOH로 24시간 전처리하여 흡착량을 1.5배 증가시킬 수 있었다. 0.1 M HCl 및 0.1 M $H_2S_O4$ 로 Pb이온을 효과적으로 탈착시킬 수 있었다. Pb 이온의 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식과 Langmuir 흡착등온식으로 설명할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제38권3호
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• pp.153-157
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• 2005

The biosorption of Pb and Cr by Sargassum thunbergii was investigated in a batch conditions. The Pb and Cr uptake capacity of Sargassum thunbergii was 232.5 mg Pb/g biomass and 91.6 mg Cr/g biomass, respectively. An adsorption equilibria was reached within about 0.5 hr for both the Pb and the Cr. The adsorption parameters for both the Pb and the Cr were determined according to the Langmuir and Freundlich model. With increasing pH values, more negative sites are becoming available for the adsorption of Pb and Cr. The selectivity of mixture solution showed an uptake order of Pb>Cu>Cr>Cd. Pb and Cr adsorbed by S. thunbergii could be recovered ken 0.1 M HCl, 0.1 M $HNO_3$ and 0.1M EDTA by a desorption process, and the efficiency of Pb desorption was above $95.8\%$, whereas the efficiency of the Cr desorption was below $50.7\%$.

• 한국환경과학회지
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• 제10권4호
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• pp.269-273
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• 2001

Biosorption of Pb was evaluated for plants, Persicaria chinensis, Oenanthe javanica and Salvinia natnas. The adsorption equilibrium was reached in about 1hr for Pb and the highest adsorption capacity was 150mg Pb/g biomass at S.natans. Pb adsorption process showed a pseudo second order irreversible reaction. The highest initial adsorption rate was 2000mg pb/g biomass/hr at O.javanica. In spite of pH variation, Pb adsorption capacity by was selection, Pb was selectively adsorved. The selectivity of mixture solution showed the adsorption order of Pb>Cu>Cr>Cd. The Pb adsorption capacity of P. chinensis pretreated with NaOH was increased by 30% in comparison with that of no treatment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권6호
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• pp.878-881
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• 2002

The goal of the current research was to assess the influence of the growth rate of Nocardia amarae on its overall metal binding capacity. Batch sorption isotherms for cadmium (Cd), copper (Cu), and nickel (Ni) showed that Nocardia cells harvested from chemostat cultures at a dilution rate of $0.33d^-1$ had a significantly higher metal sorption capacity than cells grown at 0.5 and $1d^-1$. The cell surface area estimated using a dye technique indicated that pure N. amarae cells grown at a lower growth rate had a significantly more specific surface area than cells harvested from a higher growth rate operation. Accordingly, this difference in the specific surface area seemed to indicate that the higher metal sorption capacity of the slowly growing Nocardia cells was due to their higher specific surface area.

• 한국환경과학회지
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• 제7권6호
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• pp.803-809
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• 1998

Heavy metal ions in water were removed using algal biomass as adsorbents. Absorbents were dried for 3 days, ground them by 40~60 mesh and then were swelled in a buffer solution for 1hr. After being packed in the column, commercially available standard solution of Cd(II) and Pb(II) ions were diluted to get the suitable concentration and then it was eluted with the rate of 1mι/min. Heavy metals on the adsorbents were recovered with nitric acid. More amounts of Cd(II) or Pb(II) ions in green algae, Ulva pertusa, than in brown algae, Sargassum horneri, were adsorbed. Pb(II) ion was adsorbed more than Cd(II) ion in both algae. The pH effect of adsorbed amounts of Cd(II), Pb(II) ions on the biomass was shown the following order ; pH 10.5 ＞ 8.5 ＞ 7.0 ＞ 5.5 ＞ 3.5. Recovery ratio of metal ions front algae is shown higher in acidic or neutral conditions than it in alkalic ones. Pb(II) ion is recovered relatively more than Cd(II) ion in our system.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.553-560
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• 2009

$P_{1/2}$ 값을 참고로 비교한 알긴산, 폴리글루론산 및 폴리만뉴론산의 금속이온들에 대한 상대적인 친화성은 다음과 같다; 1) 알긴산: $Cu^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Fe^{3+}$ >> $Zn^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Co^{2+}$ >> $Cr^{6+}$ > $Mn^{2+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$, 2) 폴리글루론산: $Cd^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Fe^{3+}$ >> $Ca^{2+}$ > $Sr^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Co^{2+}$ >> $Mn^{2+}$ > $Cr^{6+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$, 그리고 3) 폴리만뉴론산: $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$ > $Fe^{3+}$ > $Pb^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Co^{2+}$ > $Cr^{6+}$ >> $Mn^{2+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$. 알기산 1 g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 $363.5{\pm}45.0$, $226.3{\pm}9.2$, $1,299.4{\pm}$81.3, 500.7${\pm}$27.7 및 165.9${\pm}$11.4 mg이었으며, 폴리글루론산 1g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 354.5${\pm}$26.5, 177.6${\pm}$8.7, 1,288.6${\pm}$60.1, 424.0${\pm}$7.4 및 140.2${\pm}$28.5 mg이었으나, 폴리만뉴론산 1 g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 329.0${\pm}$10.3, 226.9${\pm}$1.9, 1,635.6${\pm}$11.1, 419.8${\pm}$12.6 및 251.0${\pm}$49.1 mg이었다. 폴리만뉴론산은 알긴산보다 높은 용해도와 폴리글루론산보다 높은 금속이온에 대한 친화성 때문에 독성이 높은 중금속이나 경제성이 높은 금속을 선택적으로 분리하는 데 사용할 수 있을 것이다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.497-500
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• 2001

Adsorption characteristics on the biomass of Chlorella sp. HA -1 were investigated in binary system with $Pb^2$, $Cu^2$, $Cd^2$, and $Zn^2$ ions. For the adsorption tests of single metal, Langmuir model was showed good correlation for equilibrium data compared to Freundlich model. Maximum metal uptakes increased as follows: $Pb^2$>$Cd^2$>$Zn^2$>$Cu^2$, whereas the affinity showed different trends: $Cu^2$>>$Cd^2$>$Zn^2$>$Pb^2$. In binary metal system, $Cu^2$ ions inhibited sharply the adsorption of other metal ions except $Pb^2$ ions because of the high biosorption affinity of $Cu^2$ ions. In the case of $Cu^2$ and $Pb^2$ system, there was no significant inhibition on metal uptakes. The results of metal adsorption in the binary system could be explained well on the basis of Langmuir parameters evaluated.

• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.92-98
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• 2004

본 연구에서는 생물흡착제인 미역을 사용하여 인공폐액내의 중금속의 흡착 특성을 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 미역 폐기물을 이용하여 제조된 생물흡착제의 단일 중금속 흡착효율은 각 중금속 100 mg/L인 용액에 biosorbent 3g을 처리했을 때 Pb는 거의 100%였고, Cu와 Cd가 약 $85{\sim}86%$, Zn과 Cr은 약 $60{\sim}64%$, Co와 Ni은 약 57%, Mn은 약 48%였다. 복합중금속 흡착효율은 단일중금속 흡착효율에 비하여 Pb를 제외한 다른 중금속들은 크게 감소되었으나 biosorbent g당 전체 중금속 흡착량은 더 증가되었다. 온도, pH에 따른 중금속 흡착효율은 별 차이가 없었으며 전반적으로 pH는 pH $5{\sim}6$ 범위, 온도는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위의 실온이 적당한 것으로 나타났다. 생물흡착제의 흡착평형은 모든 중금속이 1시간 이내에 이루어졌다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식을 구하여 실제폐수처리에 적용여부를 검토한 결과 Pb, Cu, Cr, Cd, Co 순으로 비교적 친화도가 큰 것으로 나타났고, Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 일치하였다. 모든 중금속의 Freundlich 지수 1/n값이 $0.1{\sim}0.5$ 범위에 포함되어 흡착이 용이하고, Pb, Cr, Cu, Cd 순으로 비교적 평형 흡착량이 큰 것으로 나타났으며, 이 결과는 Langmuir 흡착등온식의 결과와 거의 유사하였다. 따라서, 중금속 농도범위에 따른 한계범위를 설정하여 등온흡착식을 적용시키면 매우 높은 중금속 처리효율을 나타낼 것으로 판단된다. 생물흡착제가 중금속 흡착 후의 구조적인 특성을 조사하기 위하여 FT-IR분석 결과, 중금속 이온과 치환될 것으로 생각되는 functional group을 확인할 수 있었으며, 3,400/cm에서의 -OH group, 1,648/cm에서의 C=O bond,1,426/cm에서의 C-O bond그리고 850/cm에서의 S=O등이 전반적으로 중금속 흡착 후에 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 생물흡착제의 재사용 가능성을 검토하기 위하여 최적의 중금속 탈착조건 검토하였는데, 탈착제 종류에 따른 중금속 탈착효율은 탈착제 종류와 중금속 종류에 따라 차이가 있었고, 전반적으로 NTA>$H_2SO_4$>HCl>EDTA 순으로 우수하였으며, 전체적으로 특정 중금속의 탈착효율이 떨어지지 않는 NTA가 탈착제로 가장 적합하였다. NTA농도에 따른 중금속 탈착효율은 NTA $0.1{\sim}0.3%$ 농도범위에서는 농도 증가에 따라 탈착 효율도 약간 증가되었으나 그 이상의 농도에서는 별 차이 없었다. 온도와 pH 변화에 따른 중금속 탈착효율은 Cr을 제외한 다른 중금속들은 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 전반적으로 온도는 $30^{\circ}C$, pH는 2에서 높았다. 탈착제 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.