• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제10권S_4호
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• pp.165-172
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• 2001

We investigated the optimal experimental conditions and reaction kinetics for the decompositions of PCE, TCE, naphthalene, and chloroform using conventional Fenton oxidation process. Additionally, the influence of pH on the decompositions of PCE was also evaluated. The results indicated that the optimal pH value was around 3. The dosage of Fenton's reagent and the molar ratio of hydrogen peroxide to ferrous ion for an approximately complete decomposition was found to depend on the properties of the organic compound. Due to their unsaturated structures, the results show that PCE, TCE, and naphthalene could be all effectively decomposed by Fenton's reagent oxidation. Their unsaturated structures could be mostly destoyed within first 1-2 minutes at a low dosage with an certain molar ratio of hydrogen peroxide to ferrous ion. However the saturated compound such as chloroform was more difficult to decompose even with a relatively high dosage of Fenton's reagent.

• 한국물환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.610-614
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• 2004

The objective of this study was to remove organics and color in livestock wastewater using coagulation and Fenton oxidation process. After coagulation process as $1^{st}$ treatment, organics in $1^{st}$ treatment water were removed by using OH radical produced in Fenton oxidation process. Removal efficiencies of $COD_{Mn}$ and color were 87.2% and 95.7% separately. At that time, the ratio of $Fe^{2+}/H_2O_2$ was 0.8~1.0, and range of reaction pH was effective at the pH of 3.5~3.8. The Reaction time of 120min more than 60min or 90min was sufficient in Fenton process. Removal efficiency of organics was higher two- or multi-stage treatment than one-stage treatment.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.9-14
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• 2005

펜톤 반응(2가 철+과산화수소)은 오늘날 환경기술분야에서 응용 가능성이 높아 큰 주목을 받고 있으며, 그 원리를 응용한 새로운 기술들이 활발하게 연구되고 있다. 하지만 다양한 응용 연구에도 불구하고, 그 화학반응의 상세한 메커니즘은 아직도 명확히 밝혀지지 않았으며 연구자들 사이에 여전히 논쟁이 진행되고 있다. 지금까지 학계에서는 펜톤 반응에서 생성되는 (산화)반응성이 큰 화학종으로 수산화 라디칼 또는 고가 산화철 복합체가 제시되어 왔는데, 본고에서는 이러한 논의들의 핵심적인 내용을 비판적으로 정리, 고찰하고자 하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1734-1739
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• 2006

The degradation of perchloroethylene (PCE) was investigated with the serial treatment of biological reaction after dechlorination using Fenton's reagent. The dechlorination of PCE was expressed using $D_m$ (dechlorination value), calculated from ${\Delta}Cl^-mol/{\Delta}PCE$ mol, and was 2.58 with 5 mM of $H_2O_2$ and $Fe^{3+}$. The $150{\mu}M$ of PCE was transformed to $37{\mu}M$ of dichloroacetic acid (DCAA). Biological treatment with Delftia sp. N6 was applied after degradation of PCE by the Fenton reaction. The optical densities indicating cell growth were 0.53/0.10 with/without the Fenton reaction after one day, respectively. The N6 strain degraded 95% of the DCAA produced from PCE by the Fenton reaction within one day. Consequently, it seemed that the serial treatment of a Fenton reaction and biological reaction was effective in the removal of not only PCE, but also DCAA, one of the major metabolites of PCE.

• 상하수도학회지
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• 제18권6호
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• pp.778-784
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• 2004

Dyeing wastewater contains recalcitrant organics which can not be easily treated by conventional biological treatment. Therefore it has to be treated by other advanced oxidation process in order to remove COD and Color more efficiently. Fenton oxidation process is one of the most commonly applied processes in removal of COD and color for the dyeing wastewater. However it increase the treatment cost and the production of sludge by the use of the excessive chemical reagent. Ozonation is not suitable in Single treatment process because it is not effective in organics removal compared with Color removal. The purpose of this research in order to evaluate the comparable removal efficiency of COD and color by the combination of advanced oxidation processes for the dyeing wastewater. The sequential treatment processes of Fenton process and ozonation was more effective to remove organics and color than ozonation and Fenton process. The result of Fenton process for the pretreatment presented as the 81% removal of organics whereas ozonation process for the pretreatent presented as the 22.1% removal of organics. The removal of colour was higher as 81.3% for the ozonation as the pretreatment than 77.7% for the Fenton process as the pretreatment.

• 한국환경과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1005-1014
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• 2021

Organic contaminants can be released into water environments due to chemical accidents and exist as dissolved and non-aqueous phase liquids (NAPL). Fenton oxidation was tested for bisphenol A and nitrobenzene as model organic contaminants in dissolved and NAPL states. Fenton oxidation was successfully applied for both of the dissolved and NAPL states of the two pollutants and the results indicated that a quick treatment was needed to reduce the risk from a chemical accidents instead of carrying out oxidation after the contaminants dissolve in water. A set of Fenton reactions were tested under seawater conditions because chemical accidents often occurs in the ocean. Chloride ions act as radical scavengers and inhibit Fenton oxidation. The reaction rate is inversely proportional to salt contents and the reduced reaction rate can be compensated by increasing the quantity of the oxidizing agents. The current study showes that Fenton oxidation could be applied as a quick treatments for organic contaminant in dissolved and NAPL state organic contaminants released as a result of leaks or chemical accidents.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.419-424
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• 2022

The oxidative degradation performance of the Erionyl Navy R dye was studied in this article. The investigation mainly focused on a comparative study between chemical oxidations by sodium hypochlorite (NaClO) and hydrogen peroxide (H₂O₂), and catalytic oxidations including the Fenton (Fe²⁺-H₂O₂) and Fenton-Like (Fe²⁺/ Fe³⁺/Co²⁺/ Mn²⁺-H₂O₂) or modified Fenton-like (Fe²⁺/ Fe³⁺ -NaClO) reactions. A discoloration and degradation of the Erionyl Navy R occurred after 30 minutes, which varies according to the oxidation system involved; 31%, 54%, <20%, 95%, and >96% losses were observed for Co²⁺-H₂O₂, Mn²⁺-H₂O₂, Fe²⁺-NaClO, Fe³⁺-NaClO), and Fe²⁺-H₂O₂ and Fe³⁺-H₂O₂, respectively.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.429-437
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• 2006

화학세정폐수에 함유되어 있는 citric acid의 효율적인 처리방안을 수립하기 위해 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용하여 각각 citric acid의 제거효율 및 그에 따른 전력소비량을 평가하였다. 그 결과 조사된 최적 처리조건에서 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용한 citric acid 농도에 근거한 TOC 제거효율은 각각 95.5%, 92.3%, 91.5%로 조사되었으며, 그에 따른 전력소비량은 $11.26kWh/m^3,\;3.85kWh/m^3,\;0.799kWh/m^3$으로 조사되었다. 이 결과에 의하면 세가지 광화학적 산화방법 모두 유기물질이 90% 이상 제거되어 citric acid의 분해에 효과적인 것으로 판단되었다. 그러나 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 처리에 소요되는 반응시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 광화학적 산화방법의 운영비를 결정짓는데 중요한 요소인 전력소모량 측면에서도 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 우수한 것으로 조사되어 본 연구에서 비교하는 세가지 방법 중 citric acid 처리에는 Photo-Fenton 방법이 효율적인면과 경제성면에서 가장 적합한 처리기술로 결론지을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.768-773
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• 2019

고분자전해질연료전지(PEMFC)의 고분자막의 전기화학적 내구성을 평가하는 펜톤(Fenton)반응과 개회로전위 유지(OCV Holding)방법에 의한 고분자 막의 열화 결과를 비교하였다. 펜톤 반응은 셀 밖에서 OCV Holding 방법보다 더 짧은 시간에 고분자막의 화학적인 내구를 평가할 수 있는 방법이다. 펜톤 반응은 과산화수소 30%, 철이온 80 ppm, $80^{\circ}C$에서 24시간 실시하였다. OCV Holding은 $90^{\circ}C$, 상대습도 30%, OCV에서 168시간 시간 구동하였다. 펜톤 반응에 의해서는 고분자막의 내부에서 열화가 많이 발생하는 현상을 보였다. 반면에 OCV Holding에서는 표면과 내부 전체적인 열화에 의해 막 두께가 얇아졌다. 펜톤 반응에 의해 불소유출속도는 OCV Holding에 비해 10배 이상 높았다. 수소투과속도는 펜톤 반응 24시간에 약 30% 증가하였다. OCV Holding에서는 24시간에 수소투과도가 감소하였고 이후 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 펜톤 반응과 OCV Holding에 의한 고분자막 열화는 차이가 있었다.