• 한국환경과학회지
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• 제23권5호
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• pp.903-910
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• 2014

This study examined the treatment characteristics of hard-to-degrade pollutants such as TCE which are found in organic solvent and cleaning wastewater by nZVI that have excellent oxidation and reduction characteristics. In addition, this study tried to find out the degradation characteristics of TCE by Fenton-like process, in which $H_2O_2$ is dosed additionally. In this study, different ratios of nZVI and $H_2O_2$, such as 1.0 mM : 0.5 mM, 1.0 mM : 1.0 mM, and 1.0 mM : 2.0 mM were used. When 1.0 mM of nZVI was dosed with 1.0 mM of $H_2O_2$, the removal efficiency of TOC was the highest and the first order rate constant was also the highest. When 1mM of nZVI was dosed with 0.5 mM of $H_2O_2$, the first order rate constant and removal efficiency were the lowest. The size of first order rate constant and removal efficiency was in the order of nZVI 1.0 mM : $H_2O_2$ 1.0 mM > nZVI 1.0 mM : $H_2O_2$ 2.0 mM > nZVI 1.0 mM : $H_2O_2$ 0.5 mM > $H_2O_2$ 1.0 mM > nZVI 1.0 mM. It is estimated that when 1.0 mM of nZVI is dosed with 1.0 mM of $H_2O_2$, $Fe^{2+}$ ion generated by nZVI and $H_2O_2$ react in the stoichiometric molar ratio of 1:1, thus the first order rate constant and removal efficiency are the highest. And when 1.0 mM of nZVI is dosed with 2.0 mM of $H_2O_2$, excessive $H_2O_2$ work as a scavenger of OH radicals and excessive $H_2O_2$ reduce $Fe^{3+}$ into $Fe^{2+}$. As for the removal efficiency of TOC in TCE by simultaneous dose and sequential dose of nZVI and $H_2O_2$, sequential dose showed higher first order reaction rate and removal efficiency than simultaneous dose. It is estimated that when nZVI is dosed 30 minutes in advance, pre-treatment occurs and nanoscale $Fe^0$ is oxidized to $Fe^{2+}$ and TCE is pre-reduced and becomes easier to degrade. When $H_2O_2$ is dosed at this time, OH radicals are generated and degrade TCE actively.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권9호
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• pp.1939-1945
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• 2009

Kinetic investigations on the oxidation of pyrazine and four 2-substituted pyrazines viz., 2-methylpyrazine, 2-ethylpyrazine, 2-methoxypyrazine and 2-aminopyrazine by bromamine-B (BAB) to the respective N-oxides have been studied in HCl$O_4$ medium at 303 K. The reactions show identical kinetics being first-order each in $[BAB]_o\;and\;[pyrazine]_o$, and a fractional- order dependence on $[H^+]$. Effect of ionic strength of the medium and addition of benzenesulfonamide or halide ions showed no significant effect on the reaction rate. The dielectric effect is positive. The solvent isotope effect was studied using $D_2$O. The reaction has been studied at different temperatures and activation parameters for the composite reaction have been evaluated from the Arrhenius plots. The reaction showed 1:1 stoichiometry and the oxidation products of pyrazines were characterized as their respective N-oxides. Under comparable experimental conditions, the oxidation rate of pyrazines increased in the order: 2-aminopyrazine > 2-methoxypyrazine > 2-ethylpyrazine > 2-methylpyrazine > pyrazine. The rates correlate with the Hammett $\sigma$ relationship and the reaction constant $\rho$ was found to be -0.8, indicating that electron donating centres enhance the rate of reaction. An isokinetic temperature of $\beta$ = 333 K, indicated that the reaction was enthalpy controlled. A mechanism consistent with the experimental results has been proposed in which the rate determining step is the formation of an intermediate complex between the substrate and the diprotonated species of the oxidant. The related rate law in consistent with observed results has been deduced.

• 상하수도학회지
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• 제10권4호
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• pp.64-72
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• 1996

The effect of $O_3$, $O_3/pH$, and $O_3/H_2O_2$, $O_3/UV$, and $H_2O_2/UV$ advanced oxidation process(AOP) were investigated for the treatment of tetrachloroethylen(PCE) at various condition. The removal efficiency of 10, 20, and 30ppm PCE by ozonation were almost same, only about 60%. And pseudo first-order rate constants, ko for overall oxidation was about 0.097($min^{-1}$). In the $O_3/pH$ AOP experiment for the 20ppm PCE, the removal rate of PCE increased with the increase of pH. However, mineralization rate of PCE at pH 7 was higher than at pH 10. In the $O_3/H_2O_2$ AOP, the removal rate of PCE was the highest at peroxide-to-ozone dosage ratio of about 0.9, which PCE was removed over 99.95%. Despite 42% of PCE was directly photolyzed by the UV irradiation, the removal efficiency of PCE by $O_3/UV$ AOP was only about 70%. In $H_2O_2/UV$ AOP, the removal efficiency of PCE increased to about 98% in proportion to the $H_2O_2$ injection concentration at constant UV intensity of 5W/l.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.372-376
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• 2015

6M HCl 용매 하에서 6-메틸퀴놀린과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 6-MQCC(크롬(VI)-6-메틸퀴놀린) 착물을 합성하였다. 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 6-MQCC을 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값이 증가함에 따라 반응수율이 증가했다. 그 순서는 DMF > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센이었다. 산($H_2SO_4$) 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, 6-MQCC은 벤질 알코올(H)과 그의 유도체들($p-OCH_3$, $m-CH_3$, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.69 (308 K)이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.110-114
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• 2016

6M HCl 용매 하에서 피라진과 chromium (VI) trioxide의 반응을 통하여 PZCC (크롬 (VI)-피라진 착물)을 합성하였다. 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 PZCC을 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값이 증가함에 따라 반응수율이 증가했다. 그 순서는 N,N'-디메틸포름아미드 > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센이었다. 산($H_2SO_4$) 촉매를 이용한 N,N'-디메틸포름아미드 용매 하에서, PZCC은 벤질알코올(H)과 그의 유도체들($p-OCH_3$, $m-CH_3$, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$)값은 -0.70 (308 K)이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.648-653
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• 2014

크롬(VI)-헤테로고리 착물(2,4'-비피리디늄 클로로크로메이트)을 합성하여, 적외선 분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였고, 여러 가지 용매 하에서, 2,4'-비피리디늄 클로로크로메이트를 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 유전상수값의 증가에 따라 반응도 증가했다는 것을 보였다. 그 순서는 : N,N-디메 틸포름아미드(DMF) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센산 촉매(HCl)를 이용한 DMF 용매 하에서, 2,4'-비피리디늄 클로로 크로메이트은 벤질 알코올(H)과 그의 유도체들(p-$CH_3$, m-Br, m-$NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.67 (303 K)이었다. 속도결정단계에서 크로메이트 에스테르의 형성과정을 거친 후, 양성자 전이가 일어났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.136-139
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• 2000

Fenton-like oxidation of para-nitrophenol(PNP) was studied using hydrogen peroxide iii combination with steeler's dust substituted for ferrous iron in Fenton's reaction. Various factors critical in the degradation of PNP were studied, including hydrogen peroxide dosage, concentration of steeler's dust. and initial pH. Experimental results showed that 1,000mg/L PNP and its oxidation intermediate could be mostly decomposed within 30m1n by 10g/L steeler's dust, 0.25% hydrogen peroxide, and initila pH of 3.0. The reaction rate constant (k) of CODcr concentration were calculated with the addition of steeler's dust(0.0059 min$^{-1}$ (g/L)$^{-1}$ ) and hydrogen peroxide(0.2965 min$^{-1}$ (%)$^{-1}$ ), respectively.

• 한국재료학회지
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• 제12권6호
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• pp.482-487
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• 2002

A $TiO_2$ film for photocatalyst was prepared by anodic oxidation at 180V in acidic electrolyte and film formation mechanism was studied. The major part of anodic $TiO_2$ film consisted of anatase type structure and surface morphology exhibited a porous cell structure. The thickness growth rate of the oxide film with anodization time revealed two-stage slope corresponds to the surface morphology between anodic films. The growth of pores on cell structure and the growth rate of film with two-stage slope are related to the constant formation rate of the $TiO_2$ layer.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.397-401
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• 2006

본 연구에서는 지하수내의 TCE 오염물질을 과망간산을 이용하여 산화분해할 경우의 반응율에 대하여 평가하였다. 또한 최적의 산화제 주입량 결정을 위하여 TCE뿐만 아니라 지하수 대수층 물질에 의한 과망간산의 소모율에 대한 실험을 수행하였다. 대수층 물질이 없는 경우에 과망간산에 의한 TCE의 분해는 효과적으로 이루어졌으며 500 mg/L의 과망간산 농도에서 $k_{obs}=5.24{\times}10^{-3}s^{-1}$의 유사 1차반응계수를 얻었다. TCE와 과망간산에 대하여 각각 1차반응, 전체적으로는 2차반응을 나타내었다. 이때의 반응계수는 $k=0.65{\pm}0.08M^{-1}s^{-1}$였다. 반면 대수층 물질 자체는 산화제인 과망간산과 활발한 반응을 하여 상당한 소모효과를 나타내었으며 이는 대수층 물질내에 존재하는 금속산화물에 의한 것이라 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.219-226
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• 2010

본 연구에서는 다양한 산화공정에서 chloramphenicol, salicylic acid 및 ketoprofen에 대한 제거특성을 평가하였다. 염소 투입농도에 따른 의약물질 3종의 제거특성을 살펴본 결과 chloramphenicol과 ketoprofen은 0.5~5.0 mg/L의 염소 투입농도에서 접촉시간 60분 동안 전혀 제거되지 않았으나 salicylic acid는 1.0 mg/L 이상의 염소 투입농도에서 제거경향이 뚜렷이 나타났며, 접촉시간 및 염소 투입농도가 증가할수록 제거율은 증가하였다. 오존 투입농도에 따른 의약물질 3종의 제거특성을 살펴본 결과 chloramphenicol과 ketoprofen은 0.2~2.0 mg/L의 오존 투입농도에서는 제거되지 않았으며, salicylic acid는 1.0~5.0 mg/L의 오존 투입농도에서 약 30~70%의 제거율을 보였다. 오존/과산화수소 투입농도별로 접촉시간에 따른 의약물질 3종의 제거특성을 살펴본 결과 오존단독 공정보다는 오존/과산화수소 공정에서의 제거율이 높았다. 염소, 오존 및 오존/과산화수소 투입농도별 의약물질 3종에 대한 산화분해 속도상수와 반감기를 살펴본 결과 염소, 오존 단독 투입에 비해 오존/과산화수소 공정에서의 산화분해 속도상수가 큰 것으로 나타났으며, 과산화수소/오존의 비가 1 이상에서는 산화분해 속도상수의 증가율이 둔화되었다. Salicylic acid의 경우는 염소와 오존처리에 의해서도 비교적 큰 산화분해 속도상수를 나타내어 산화공정에서 쉽게 제거가 가능하였다.