• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.238-246
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• 2005

두 가지 이상의 중금속이온이 토양에 존재할 때 토양입자표면에 흡착되는 중금속 이온은 복합적인 경쟁이온치환과 특정결합기작에 따라 흡착량이 결정된다. 본 연구는 충남 논산과 대전시 유성에 소재하는 밭토양에서 채취한 사질식양토와 식토를 공시토양으로 하여 중금속의 다중경쟁흡착특성을 조사하였다. 경쟁흡착은 조사 대상 중금속인 Cr, Cd, 및 Pb를 토양용액에 처리 농도를 달리하여 단일, 이중, 삼중체계로 처리하였다. 등온흡착은 평형농도가 증가함에 따라 흡착이 증가하는 경향을 보여주었으며 이중과 삼중체계에서는 동일 평형농도에서 흡착량은 각각의 중금속이온의 농도와 중금속 전하에 의해 영향을 받는 것으로 조사되었다. 3가지 중금속이온의 이중경쟁 흡착특성은 전기음성도는 낮으나 이온포텐셜이 높은 Cr 이온이 경쟁이온 보다 선택적 흡착특성을 보여주고 있으며 Cd와 Pb가 Cr 흡착에 미치는 영향은 유사한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구 결과 3중 경쟁 흡착 시 중금속 이온의 흡착량이 단일과 이중 경쟁흡착보다 증가하는 특성을 구명하기 위해서는 다중 형태로 존재하는 중금속이온의 흡착기작과 다중 형태상의 중금속이온의 반응식, 그리고 반응식에 따른 가수분해상수를 구하여 흡착정도와 경쟁 상태에 대한 추가 연구가 필요하다. 결론적으로 다중 중금속이온이 존재하는 상태 하에서 흡착친화도는 토양 내 중금속이온의 이동성과 불용화 및 가용화 사이의 분배특성에 영향을 주는 것으로 판단되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제8권3호
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• pp.387-391
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• 1999

$Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ uptake capacity by Sargassum horneri was 185.5 mg $Pb^{2+}$/g biomass and 102.6 mg $Cr^{3+}$/g biomass, respectively. An adsorption equilibria were reached within about 0.5 hr for $Pb^{2+}$ and 1 hr for $Cr^{3+}$. The adsorption parameters for $Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ were determined according to Langmuir and Freundlich model. With an increase in pH values of 2 to 5, $Pb^{2+}$ uptake was increased, however $Cr^{3+}$ uptake jwas constant. The selectivity of mixture solution showed the uptake order of $Pb^{2+}$>$Cu^{2+}$>$Cr^{3+}$>$Cd^{2+}$. $Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ adsorbed by S. horneri could be recovered from 0.1M HCl, 0.1M ${HNO}_3$ and 0.1M EDTA by desorption process, and the efficiency of $Pb^{2+}$ desorption was above 98%, whereas the efficiency of $Cr^{3+}$ desorption was below 34%.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.381-394
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• 2012

최근 들어 혼합된 수용액으로부터 이온성을 가지는 부류의 물질들을 분리하기 위한 갖가지 화학적 물리적 방법들이 이용되어 왔다. 그중 분리막 접촉기를 이용한 막 투과추출공정은 오폐수와 같은 오염물 안의 중금속, 탄화수소계열 물질들을 투과추출 공정에 의해 회수할 수 있기 때문에 의약, 석유화학, 화공분야에서 분리시스템 그리고 회수를 위한 대안으로서 각광받아 왔다. 또한 투과추출공정은 쉬운 구동, 낮은 에너지 소모, 낮은 운영비, 높은 선택도와 같은 장점을 가지고 있다. 따라서 본고에서는 투과추출공정용으로의 응용을 위하여 그동안 개발된 분리막의 몇 가지 예와 그들의 성능에 대하여 조사하였다.

• 공업화학
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• 제33권5호
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• pp.502-522
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• 2022

Clay minerals are natural materials that show widespread applications in various branches of science, including environmental sciences, in particular the remediation of water contaminated with various water pollutants. Modified clays and minerals have attracted the attention of researchers in the recent past since the modified materials are seemingly more useful and efficient for removing emerging water contaminants. Therefore, modified engineered materials having multi-functionalities have received greater interest from researchers. The advanced clay-based materials are highly effective in the remediation of water contaminated with organic and inorganic contaminants, and these materials show enhanced selectivity towards the specific pollutants. The review inherently discusses various methods employed in the modification of clays and addresses the challenges in synthesizing the advanced engineered materials precursor to natural clay minerals. The changes in physical and chemical properties, as investigated by various characterization techniques before and after the modifications, are broadly explained. Further, the implications of these materials for the decontamination of waterbodies as contaminated with potential water pollutants are extensively discussed. Additionally, the insights involved in the removal of organic and inorganic pollutants are discussed in the review. Furthermore, the future perspectives and specific challenges in the scaling up of the treatment methods in technology development are included in this communication.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권10호
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• pp.1648-1650
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• 2006

The synthesis of a new C,N-bipyrazolic ligand with a functionalized donor-group is reported. The binding properties of the ligand and two other ligand of similar structures towards heavy metal ions ($Hg^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$) and alkaline metal ions ($K^+$, $Na^{+}$, $Li^+$) were studied by a liquid-liquid extraction process and the extracted cation percentage was determined by atomic absorption measurements. The selectivity of the ligand to Hg(II) has been mentioned in the abstract.

• 한국환경과학회지
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• 제8권4호
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• pp.497-502
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• 1999

Removal of Pb(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Cr(Ⅲ), and Zn(Ⅱ) ions from aqueous solutions using the adsorption process on domestic loess minerals has been investigated. Variations of contact time, pH, adsorption isotherms and selectivity of coexisting ions and leachate were experimental parameters. YDI, YPT and KRT samples diluted in 1% aquous solution which was adjusted pH 10.8, 8.0 and 6.50, respectively. The result of XRD measurement, Quartz was mainly observed in all samples. In the case of KRT sample, Kaolinite, Feldspar, Chlorite consisting of clay minerals shows almost same pattern with YPT samples. Different properties showed from the YDI sample containing Iillite, remarkably. For all the metals, maximum adsorption was observed at 30min∼60min. Adsorption of metal ions on loess minerals were reached an equilibrium by shaking the solution for about 30min. Removal efficiency of Pb(Ⅱ) ion for KRT, YPT and YDI were 84.7%, 92% and 100%, respectively. The Cu(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) adsorptivity on KRT showed the low in various pH solution However, those on YPT and YDI were high than 90% except for the pH 2 solution. The orders of adsorptivities for domestic loess minerals showed as following : YPT>KRT>YDI. The adsorption isotherms of Cu(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) ions on clay minerals were fitted to a Freundlich's. Freundlich constants(1/n) of KRT and YPT domestic loess minerals were 0.63, 0.97 and 0.36, 0.25, respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.734-744
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• 2011

본 연구에서는 안정화공법을 이용하여 폐금속 광산 주변 비소 및 중금속 성분이 복합적으로 오염된 농경지를 효과적으로 복원하기 위해 안정화제로써 석회석과 제강슬래그의 처리효과와 적용성을 실내컬럼실험을 통해서 검토하였다. 대상토양 내 중금속의 존재형태 중 이동성이 높은 형태인 교환성 및 탄산염 형태의 분포비율은 여러 문헌들의 결과들과 유사하게 카드뮴 > 아연 > 납 순으로 높게 분포하는 것으로 나타나 광해로 인한 농경지의 오염성분들 중 카드뮴은 주변 환경에 미치는 영향이 가장 크며 상당한 주위가 필요한 성분인 것으로 판단되었다. 본 대상토양과 같이 pH가 매우 높은 토양도 갑작스럽게 변화하는 산성환경에 의해 일시적으로 토양의 pH 완충력이 감소하여 다량의 중금속 성분들이 용출될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 반면 석회석과 제강슬래그로 처리한 처리구는 수질기준을 초과한 침출수 가 관찰되었던 대조구에 비해 모두 수질기준 이하로 중금속의 농도가 매우 낮게 나타났다. 비소의 경우는 비소 저감의 목적으로 적용한 제강슬래그의 혼합비가 증가할수록 오히려 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 제강슬래그가 함유하고 있는 인 성분과 관계가 있는 것으로 판단되었으며, 비소와인의 경쟁적인 흡착 관계에서 그 우세함이 토양의 특성에 따라 상이할 수 있을 것으로 예상되었다. 석회석은 카드뮴, 납 그리고 아연 등의 중금속 성분에 대해서 모두 좋은 처리효과를 나타내어 토양의 중금속 처리에 있어서 효과적인 안정화제로 판단되었다. 제강슬래그의 경우는 비소를 효과적으로 저감하는 물질인 철 산화물을 많이 함유하고 있기 때문에 비소 처리에 있어서 활용 가능성이 높은 재료로 판단되나 복원 대상토양 내에서 철 산화물과 서로 강하게 흡착하려고 하는 비소와 인의 흡착선호도를 먼저 평가한 후에 적용여부를 검토해야 하며, 이와 관련된 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 분석과학
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• 제6권5호
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• pp.435-442
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• 1993

루빈산이 결합된 카르복시메틸화된 폴리아민-폴리우레아(RCCPPI) 수지가 클로로카르복시메틸화된 폴리아민-폴리우레아(CCPPI) 수지와 루빈산으로부터 1단계 반응에 의하여 합성되었다. 이 수지의 구조는 적외선 분광광도법, 원소분석 및 시차열분석법으로 확인되었다. 이 수지에 대한 중금속 흡착특성은 용액의 pH를 변화시키면서 뱃치법에 의하여 분포계수($K_d$)를 측정하고, 프론탈크로마토그래피법으로 관류점을 측정하여 조사하였다. 중금속 이온용액을 이 수지로 충진된 관에 통과시킴에 의하여 고농도의 나트륨, 칼슘 및 아세트산염 용액 중에 존재하는 미량 중금속 이온을 최적 pH에서 농축 및 회수 정량할 수 있었다. 농축 인자는 25 이상이었고 흡착된 중금속들은 0.025M EDTA 용액(pH 9.0)으로 회수 정량하였다.

• 분석과학
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• 제8권4호
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• pp.611-615
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• 1995

The design of appropriate chemically modified electrodes should allow development of new voltammetric measurement schemes with enhanced selectivity and sensitivity. Microorganism like algae has high ability to trap toxic and heavy metal ions and different affinities for metal ions. A copper(II) ion-selective carbon paste electrode was constructed by incorporating alga Anabaena into a conventional carbon paste mixture, and then the film of 10% Nafion was coated to avoid the swelling of the electrode surface. Copper ion could be deposited at the 25% algamodified electrode for 15 min without the applied potential while stirring the solution by only immersing the electrode in a buffer (pH 4.0) cot1taining copper(II). Temperature was controlled at $35^{\circ}C$. After preconcentration was carried out the electrode was transferred to a 0.1 M potassium chloride solution and was reduced at -0.6 volt at $25^{\circ}C$. The differential pulse anodic stripping voltammetry was employed. A well-defined oxidation peak could be obtained at -0.1 volt (vs SCE). In five deposition / measurement / regeneration cycles, the responses were reproducible and relative standard deviations were 3.3% for $8.0{\times}10^{-4}M$ copper(II). Calibration curve for copper was linear over the range from $2.0{\times}10^{-4}M$ to $1.0{\times}10^{-3}M$. The detection limit was $7.5{\times}10^{-5}M$. Studies of the effect of diverse ions showed that the coexisting metal ions had little or no effect for the determination of copper. But anions such as cyanide. oxalate and EDTA seriously interfered.

• 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.