• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.357-364
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• 2007

본 연구는 폐타이어의 재활용 일환으로 기존의 분말 화된 폐타이어 표면에 특정의 Functional group을 형성시켜 수중의 중금속이온들 과의 Chelate complexes 형성을 유도 함으로서 중금속 제거제로서의 폐타이어 활용방안을 제시 하고자 하였다. 이를 위해 FT-IR을 통하여 Function리 group의 종류 및 XRD, XRF, SEM 용출실험을 통해 개질 변화된 폐타이어 특성 분석하였으며 Kinetics Study를 통해 흡착모델에 적용하여 특정상수 값을 도출 하였다. 결과적으로 중금속 흡착 선호도는 $Pb^{2+}>Cu^{2+}>Cd^{2+}$순으로 확인되었으며, 초기 30분 이내에 흡착평형에 도달 하였고, 흡착반응속도 또한 0.27에서 $1.78\sim3.15(g/mg{\cdot}min)$로 증가하였으며, 80% 이상의 제거효율을 보였다. 이는 기존의 분말폐타이어에 비해 그 효율이 10배가량 증가함을 알 수 있었으며, Functional group을 활용한 폐타이어를 이용할 경우 중금속제거제로서의 뛰어난 효율성을 제시 할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.55-62
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• 1996

본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.166-172
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• 1999

폐수중 중금속 이온을 제거하기 위한 방법으로 키토산 비드에 의한 금속 이온의 고정층 흡착 특성을 조사하였다. 게껍질로부터 키틴을 추출하고 이를 탈아세틸화 반응시켜 키토산을 제조하였다. 키토산은 비드로 만들어 중금속 흡착제로 사용하였다. 키토산 비드에 대한 $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$ 이온의 단성분 평형 흡착 실험 결과로부터 Freundlich와 Langmuir 흡착등온식을 결정하였다. 흡착등온식에 의하면 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 흡착 세기는 $Cu^{2+}$>$Co^{2+}$>$Ni^{2+}$의 순서로 나타났다. 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 단성분 또는 다성분계 고정층 흡착 실험으로부터 흡착 파과곡선을 구하였다. 단성분 흡착등온식으로 다성분 흡착 평형을 예측할 수 있는 IAS (ideal adsorbed solution) 이론을 적용하여 LDFA (linear driving force approximation)에 의한 고정층 흡착 모델식을 수치해 기법으로 모사하여 실험결과와 비교하였다. LDFA에 의한 모델식을 적용한 결과 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 단성분 및 다성분계 고정층 흡착거동을 잘 모사할 수 있었다.

• 미생물과산업
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• 제19권4호
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• pp.2-13
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• 1993

Some microorganisms, including actinomycetes, cyanobacteria, and other bacteria, algae, fungi, and yeast, can accumulate and retain relatively high quantities of heavy metals and radionuclides from their external environments (1-4). Both living and dead cells can be used for biosorptive metal/radionuclide removal from solution. Thus microorganisms and products excreted by or derived from microbial cells (2) may provide an alternative or adjunct to conventional techniuqes of metal removal and recovery. Recent approaches have separated the microbial growth and metal removal process to manipulate production of metal-adsorptive capacity of bacteria and metal removal process. If pre-grown cells are immobilized and used for metal removal, mathematical modeling can be applied to predict immobilized cell reactor behavior under specific process conditions. Waste and microbial adsorbent could be separated from the treated flow in one step. Once treated, the metal waste is concentrated in a small volume of sorbed form for easy metal disposal or recovery.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.195-204
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• 2017

달성광산 주변 하천에서 채취한 시료를 이용하여 중금속 흡착 특성 평가를 수행하였다. 수용액 내에 존재하는 As, Cu, Cd를 대상으로 산성광산배수 침전물을 이용하여 중금속 제거 실험을 수행하였다. 중금속 흡착 물질의 주 구성광물은 황갈색(Munsell color 8.75YR 5/10)의 schwertmannite와 흑갈색의 (Munsell color 2.5YR 3/8) 침철석이다. 흡착 물질에 의한 흡착 제거 효율과 흡착량은 수용액 내의 중금속의 초기 농도와 흡착물질의 특성에 의해 좌우된다. 달성광산에서 채취한 침전물에 의한 중금속 흡착 효율은 As > Cu > Cd 순으로 나타낼 수 있다. 저농도일 때 침전물에 의한 흡착 제거 효율은 As 67.00-85.00%, Cd 26.24-29.08%, Cu 7.67-12.82% 정도이다. Cu의 초기 농도가 1 mg/L와 10 mg/L일 때, 흡착 물질이 schwertmannite인 경우 흡착량은 0.29와 1.29 mg/g이며, 침철석인 경우 0.24-1.97 mg/g으로 초기 농도가 높거나 흡착 물질이 침철석인 경우 흡착량이 더 높게 나타난다.

• 유기물자원화
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• 제22권2호
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• pp.17-26
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• 2014

본 연구에서는 벤토나이트를 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속의 흡착 특성을 평가하였다. 벤토나이트는 SEM과 FT-IR에 의해 물리 화학적 성상을 분석하였고, 중금속 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식을 이용하여 해석하였다. 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었으며, $Pb^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $$Zn^{2+}{\sim_=}Ni^{2+}$$순으로 평형 흡착량이 높았다. 용액의 pH가 6에서 10으로 증가함에 따라 흡착량은 증가하는 경향을 나타내었다. SEM과 FT-IR에 의한 벤토나이트의 표면 관찰결과에서 주 관능기는 Si-O 및 Si-O-Al 로 나타났다. 이러한 결과로부터 중금속 흡착 메카니즘은 표면흡착과 이온교환뿐만 아니라 표면 침전이다. 본 연구 결과를 통해 벤토나이트는 수용액 내 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 흡착제로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제11권3호
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• pp.195-200
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• 1992

매장량(埋藏量)이 풍부한 peat를 중금속(重金屬) 흡착제(吸着劑)로서의 이용(利用) 가능성(可能性)을 확인(確認)하기 위한 실험(實驗)을 행한 결과(結果) 다음과 같았다. Peat의 입자(粒子)가 적을수록 중금속(重金屬) 흡착(吸着)이 효과적(效果的)이었으며 동일(同一) 농도용액(濃度溶液)에서 중금속(重金屬) 흡착량(吸着量)은 $Cu^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Zn^{2+}$순(順) 이었다. Peat는 pH $4{\sim}5$사이에서 중금속(重金屬)의 최대흡착(最大吸着)이 일어났다. 중금속(重金屬) 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 중금속(重金屬)의 흡착량(吸着量)의 증가(增加)되었으나 흡착율(吸着率)은 감소(減少)되었다. Peat에 의한 중금속(重金屬) 이온흡착은 Freundlich 흡착등온식(吸着等溫式)에 잘 적용(適用)되므로 효과적(效果的)인 흡착제(吸着劑)로 생각되며 peat에 PEI(polyethylenimine)를 처리(處理)하면 중금속(重金屬)의 흡착량(吸着量)이 증가(增加)하여 효과적(效果的)이었다. 중금속(重金屬) 흡착후(吸着後) peat의 처리방법(處理方法)은 열량(熱量)이 풍부하여 연료원(燃料源)으로 사용후(使用後) 용량(容量)을 줄일 수 있어서 경제적(經濟的)인 처리방법(處理方法)으로 생각된다.

• Carbon letters
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• 제11권2호
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• pp.117-121
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• 2010

The composites of alginate, carbon nanotube, and iron(III) oxide were prepared for the removal of heavy metal in aqueous pollutant. Both alginate and carbon nanotube were used as an adsorbent material and iron oxide was introduced for the easy recovery after removal of heavy metal to eliminate the secondary pollution. The morphology of composites was investigated by FE-SEM showing the carbon nanotubes coated with alginate and the iron oxide dispersed in the alginate matrix. The ferromagnetic properties of composites were shown by including iron(III) oxide additive. The copper ion removal was investigated with ICP AES. The copper ion removal efficiency increased greatly over 60% by using alginate-carbon nanotube composites.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권6호
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• pp.555-571
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• 2016

Heavy metal contamination has attracted considerable attention during recent decades due to the potential risk brought about for human beings and the environment. Several adsorbent materials are utilized for the purification of contaminated water resources among which chitosan is considered as an appropriate alternative. Copper is a heavy metal contaminants found in several industrial wastewaters and its adsorption on porous and macroporous chitosan membranes is investigated in this study. Membranes are prepared by phase inversion and particulate leaching method and their morphology is characterized using SEM analysis. Batch adsorption experiments are performed and it is found that copper adsorption on macroporous chitosan membrane is higher than porous membrane. The iso-steric heat of adsorption was determined by analyzing the variations of temperature to investigate its effect on adsorption characteristics of macroporous chitosan membranes. Furthermore, desorption experiments were studied using NaCl and EDTA as eluants. The mechanism of copper adsorption was also investigated using XPS spectroscopy which confirms simultaneous occurrence of chelation and electrostatic adsorption mechanisms.

• 한국물환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.555-563
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• 2000

The study was conducted to evaluate the adsorption equilibrium of heavy metals on bone charcoal made of livestock bone which was sintered at $550{\sim}600^{\circ}C$. Analysis of bone charcoal by XRD and FT-IR showed that crystal structure was similar to that of synthetic hydroxyapatite. Adsorption equilibrium capacity of single component (Pb, Cd, and Zn) on bone charcoal could be expressed as Langmuir, Freundlich, and Sips equations. Sips isotherm was best among the three isotherms. The values predicted by IAST(ideal adsorbed solution theory) showed good relationship to the experimental data in multicomponent adsorption equilibrium. Adsorption affinity was in order of Pb, Cd, and Zn. The order was same in case of activated carbon or synthetic hydroxyapatite. Through the study results. it would be expected that bone charcoal made of livestock could be used in field of wastewater treatment plants as adsorbent to remove heavy metal.