• 제목/요약/키워드: Phenol Degradation

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Characterization of Metal(Cu, Zn)-Carbon/TiO2 Composites Derived from Phenol Resin and their Photocataytic Effects

  • Oh, Won-Chun;Bae, Jang-Soon
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.196-203
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    • 2008
  • Metal-carbon/$TiO_2$ composite photocatalysts were thermally synthesized through the mixing of anatase to metal(Cu, Zn) containing phenol resin in an ethanol solvent coagulation method. The BET surface area increases, with the increase depending on the amount of metal salt used. From SEM images, metal components and carbon derived from phenol resin that contains metal was homogeneously distributed to composite particles with porosity. XRD patterns revealed that metal and titanium dioxide phase can be identified for metal-carbon/$TiO_2$ composites, however, the diffraction peaks of carbon were not observed due to the low carbon content on the $TiO_2$ surfaces and due to the low crystallinity of the amorphous carbon. The results of a chemical elemental analysis of the metal-carbon/$TiO_2$ composites showed that most of the spectra for these samples gave stronger peaks for C, O, treated metal components and Ti metal compared to that of any other elements. According to photocatalytic results, the MB degradation can be attributed to the three types of synergetic effect: photocatalysis, adsorptivity and electron transfer, according to the light absorption between the supporter $TiO_2$, metal species, and carbon layers.

페놀의 촉매오존산화 반응에 관한 연구 (Catalytic Ozonation of Phenol)

  • 이철규;우정훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.731-738
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    • 2011
  • 본 논문에서는 실험실적 규모의 순환형 회분식 반응기에서 수용액상 phenol을 처리하기 위해 $O_3/UV$ radiation, $O_3/Mg(OH)_2/UV$ radiation 그리고 $O_3/MgO/UV$ radiation 고급산화공정(AOPs)에 대한 연구를 수행하였다. 오존의 유량은 1.0 L/min, 오존 농도를 $150{\pm}10mg/L$로 일정하게 유지 하였으며, 산화반응에 나타나는 $COD_{Cr}$ 및 TOC를 각각 측정하였다. $20^{\circ}C$에서 $O_3/UV$ radiation, $O_3/Mg(OH)_2/UV$ radiation 그리고 $O_3/MgO/UV$ radiation에 대한 유사 1차 반응속도 상수는 각각 $9.31{\times}10^{-5}sec^{-1}$, $1.19{\times}10^{-4}sec^{-1}$ 그리고 $1.79{\times}10^{-4}sec^{-1}$, 활성화 에너지는 각각 $3.03kcal{\cdot}mol^{-1}$, $1.79kcal{\cdot}mol^{-1}$ 그리고 $4.23kcal{\cdot}mol^{-1}$ 로 나타났다. 수용액상에서 $Mg(OH)_2$와 MgO가 phenol의 분해와 COD의 제거에 현저한 촉진작용을 나타낸다는 것을 확인하였다. 이러한 실험 결과에 기초하여 $O_3/MgO/UV$ 시스템이 수용액상 phenol을 처리하기 위한 효율적이고 용이한 방법임을 제시하였다.

초기농도 및 수분함량이 토양내 페놀의 제거에 미치는 영향 (Effects of Initial Concentration and Moisture Content on the Removal of Phenol in Soil)

  • 남궁완;박준석;인병훈;이노섭;황의영
    • 유기물자원화
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    • 제9권2호
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    • pp.37-44
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    • 2001
  • 본 연구는 페놀오염토양에 공기를 공급하여 호기성조건하에서 정화시 초기오염농도 및 수분함량이 페놀의 제거에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 공기는 $31{\ell}/m^3$(토양)/min으로 공급하였다. 초기 오염농도는 건조질량기준으로 700mg/kg과 1,200mg/kg이었다. 1차 반응모델에 적용한 결과 초기농도가 약700mg/kg인 경우 반감기가 3.7일, 반응속도상수 K가 0.19/day(r=0.90)이었고 초기농도가 약 1,200mg/kg인 경우에는 반감기가 9일, K가 0.08/day(r=0.96)로 저농도인 약700mg/kg이 더욱 빠른 분해를 보였다. 고농도의 페놀일 경우라도 농도가 저농도와 유사한 농도 약 700mg/kg)로 감소한 후에는 초기농도가 약700mg/kg이었던 경우와 비슷한 분해특성에 따라 제거가 되었다. 초기농도가 약 700mg/kg 으로 오염된 페놀오염토양은 21일 운전 결과 토양수분함량이 15%인 경우의 분해율이 99%로 20%인 경우의 87%보다 우수하였다. 토양수분함량이 15%인 경우와 20%인 경우의 1차반응속도 상수 K값은 각각 0.19/day(r=0.90)와 0.09/day(r=0.96)이었다.

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Cyclohexanol 이용성 세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Cyclohexanol-utilizing Bacteria)

  • 김태강;이인구
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.107-112
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    • 1999
  • A bacterium, which can utilize cyclohexanol as a sole source of carbon and energy, was isolated from sludge in sewage of Ulsan Industrial Complex for Petrochemicals, Korea and identified as Rhodococcus sp. TK6. The growth conditions of the bacteria were investigated in cyclohexanol containing media. The bacteria utilized cyclohexanol, cyclohexanone, cyclohexane-1,2=diol, cyclopentanol, cyclopentanone, and $\varepsilon$-caprolactone but not cyclohexane, cyclohexane-1,2-dione, and cyclooctanone. The bacteria were able to utilize alcohols such as ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 2-methyl-1-propanol, 3-methyl-1-butanol, 2-propanol, and 2-butanol as well as cyclohexanol, organic acids such as adipate, propionate, butyrate, valerate, n-caproate, and 6-hydroxycaproate, and aromatic compounds such as phenol, salicylate, p-hydroxbenzoate, and benzoate as a sole source of carbon and energy. Cyclohexanone as a degradation product of cyclohexanol by Rhodococcus sp. TK6 was determined with gas chromatography.

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전응집 및 Fenton 산화공정을 이용한 축산폐수의 난분해성물질 제거특성에 관한 연구 (Degradation Characteristics of Non-biodegradable Matters using Pre-Coagulation and Fenton Oxidation Process in Livestock Wastewater)

  • 조창우;김병용;채수천;김선애;정팔진
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.66-73
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    • 2006
  • The purpose of this study was done to evaluate degradation characteristics of non-biodegradable organic matters including aromatic compounds in livestock wastewater using CFZ process. The CFZ process is consisted of coagulation/sedimentation, Fenton oxidation and zeolite adsoption process. degradation charateristics of each treatment water including livestock wastewater were analyzed by UV scanning, FT-IR and GC/MS. After coagulation/sedimentation process as 1st treatment, non-biodegradable matters remained after 1st treatment were removed by using OH radical produced in Fenton oxidation process. As a result of treatment using these processes, NBDCOD removal efficiency was over 90%. Increase of $E_2/E_3$ ratio (absorbance at 250 and 365 nm) in each treatment water means that aromaticity of livestock wastewater decreased. In case of GC/MS, most aromatics or polynuclear aromatics like benzene, phenol and scatol in livestock wastewater almost wasn't detected after oxidation using OH radical.

Anaerobic Degradation of Aromatic Compounds by Microorganisms in Paddy Field

  • Katayama, A.;Yoshida, N.;Shibata, A.;Baba, D.;Yang, S.;Li, Z.;Kim, H.;Zhang, C.;Suzuki, D.
    • 한국환경농학회:학술대회논문집
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    • 한국환경농학회 2011년도 30주년 정기총회 및 국제심포지엄
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    • pp.128-135
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    • 2011
  • Consortia demonstrated the high capacities of anaerobic degradation of various aromatic compounds, which were successfully enriched from gley paddy soils under different conditions. Phenol and cresol was decomposed anaerobically using nitrate, ferric oxide or sulfate as electron acceptors. Biphenyl was degraded to $CO_2$, especially without addition of external electron acceptor. Alkylphenols with middle length of alkyl chain, were co-metaboliocally degraded with the presence of hydroxylbenzoate as the co-substrate under nitrate reducing conditions. The microorganisms responsible for the anaerobic co-metabolism was Thauera sp. Reductive dechlorination activity was also observed for polychlorophenols, fthalide, polychlorinated biphenyls, polychlorinated dibenzo-p-dioxins with the presence of lactate, formate or $H_2$ as electron donor. The fthalide dechlorinator was classified as Dehalobacter sp. Coupling of two physiologically-distinct anaerobic consortia, aromatic ring degrader and reductive dechlorinator, resulted in the mineralization of pentachlorophenol under anaerobic conditions. These results suggested that gley paddy soils harbored anaerobic microbial community with versatile capacity degrading aromatic compounds under anaerobic conditions.

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Anatase TiO$_2$박막의 미세조직이 광촉매 효과에 미치는 영향 (Photocatalytic Efficiency of Anatase TiO$_2$Thin Film by Reactive Sputtering)

  • 최용락;김선화
    • 한국재료학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.537-544
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    • 2001
  • $TiO_2$광촉매릉 반응성 스퍼터링법을 이웅하여 박막으로 제조하고 유기물 및 살균실험을 통하여 미세조직이 광촉매 효율에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 광촉매 효율측정을 위하여 페놀분해실험 및 E.coli 078을 이용한 살균실험을 행하였다. $TiO_2$박막에 의한 페놀분해실험 시, 전자수용체인 산소의 공급에 의하여 분해효율이 2배까지 증가하였다. E.coli 078분해실험의 경우, 광촉매 $TiO_2$박막을 사웅하여 살균하였을때 UV만 조사하여 살균하였을 경우 보다 분해효율이 최고 70% 이상 증가하였다. 페놀분해실험과 E.coli 078 살균실험 결과 저결정성 박막의 경우 분해능이 매우 미약하였으며, 표면조도가 높고 결정성이 우수한 박막의 경우에 높은 광촉매 효율을 나타내어$TiO_2$박막의 광촉매 효과는 표면형상과 결정성이 매우 중요한 인자로 작용하였다.

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Delftia acidovorans EK2에 의한 고농도 Trichloroethylene (TCE)의 생물학적 분해 특성 (The Biological Degradation of High Concentration of Trichloroethylene (TCE) by Delftia acidovornas EK2)

  • 박우정;이상섭
    • 미생물학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.183-191
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    • 2010
  • 본 연구에서는 성장기질로써 다양한 방향족 화합물을 첨가하여 TCE 분해 균주를 분리하고 고효율 TCE 분해 균주에 의한 고농도의 TCE 분해 특징에 대해 연구하였다. TCE에 오염된 토양 및 폐수로부터 시료를 채취하였고 성장기질로써 벤젠(Benzene), 페놀(Phenol), 에틸벤젠(Ethylbenzene), 아닐린(Aniline), 큐멘(Cumene), 톨루엔(Toluene) 등을 사용하여 TCE에 내성을 가지는 179 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 균주들을 TCE 농도 30 mg/L, 성장기질 농도 0.2 g/L, $30^{\circ}C$, pH 7, 균 농도 1.0 g/L (w/v)의 호기적 조건으로 21일 동안 분해효율을 측정한 결과, 아닐린을 성장기질로 이용한 EK2 균주가 74.4%의 가장 높은 효율을 보여주었다. EK2 균주는 형태학적 특징, 생화학적 특징 및 분자적 특징을 분석한 결과 Delftia acidovorans로 동정되었다. D. acidovorans EK2의 TCE 분해는 TCE 농도 10에서 200 mg/L까지 성장 및 분해할 수 있었으나 250 mg/L 이상의 농도에서는 성장과 분해가 보이지 않았다. 저농도(1.0 mg/L) 분해 실험을 위하여 D. acidovorans EK2를 각 0.01 g/L, 0.03 g/L, 0.05 g/L로 적용한 결과, 모든 조건에서 12일 동안 99.9%의 분해효율을 보였다. 고농도(200 mg/L)를 분해하기 위한 최적 배양조건은 균 농도 1.0 g/L, 아닐린 농도 0.5 g/L, pH 7, 온도 $30^{\circ}C$로 확인되었으며, 21일 동안 호기적으로 배양 시 71.0%의 가장 높은 TCE 분해효율을 보여주었고, 분해속도는 94.7 nmol/h이었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 D. acidovorans EK2를 이용하여 고농도의 TCE로 오염된 토양 및 지하수의 생물학적 처리에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

페놀분해세균 Rhodococcus pyridinovorans P21의 분리 및 페놀분해 특성 (Isolation and Characteristics of a Phenol-degrading Bacterium, Rhodococcus pyridinovorans P21)

  • 조광식;이상미;신명재;박수연;이예람;장은영;손홍주
    • 생명과학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.988-994
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    • 2014
  • 페놀과 각종 난분해성 화합물이 함유된 폐수를 미생물학적으로 처리하기 위하여 폭넓은 연구가 진행되고 있으나 이들 균주들은 200 ppm 이상의 고농도 페놀이 존재할 경우, 기질저해 현상에 따른 생육이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 유류로 오염된 토양에서 고농도 페놀을 분해할 수 있는 P21 균주를 분리하였으며, 표현형 및 계통분류에 근거하여 동정한 결과, Rhodococcus pyridinovorans로 동정되었다. 본 균주에 의한 페놀분해 최적조건은 0.09% $KNO_3$, 0.1% $K_2HPO_4$, 0.3% $NaH_2PO_4$, 0.015% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.001% $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 초기 pH 9 및 $20-30^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 1000 ppm의 페놀을 2일 만에 완전히 분해하였다. 1,500 ppm의 페놀은 3일 만에 완전히 분해할 수 있었으나 그 이상의 페놀은 분해할 수 없었다. 또한 본 균주는 toluene, xylene 및 hexane과 같은 독성 화합물을 이용하여 생육할 수 있었으며, chloroform에서는 생육할 수 없었다.

초음파에 의한 수중의 난분해성 방향족화합물의 반응특성 (Characteristics of the sonolytic reaction of refractory aromatic compounds in aqueous solution by ultrasound)

  • 손종렬;모세영
    • 한국물환경학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.411-419
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    • 2002
  • In this study, the series of ultrasonic irradiation for removal of refractory aromatic compounds has been selected as a model reaction in the batch reactor system in order to obtain the reaction kinetics. The products obtained from the ultrasonic irradiation were analysed by GC and GC/MSD. The decomposition of benzene produced toluene, phenol, and C1-C4 compounds, while the intermediates during the ultrasonic irradiation of 2,4-Dichlorophenol(DCP) were phenol, HCl, catechol, hydroquinone, and benzoquinone. It was found that more than 80% of benzene, and 2,4-DCP solutions were removed within 2 hours in all reaction conditions. The reaction order in the degradation of these three compounds was verified as pseudo-zero or first order. From the fore-mentioned results, it can be concluded that the refractory organic compounds could be removed by the ultrasonic irradiation with radicals, such as $H{\cdot}$ and $OH{\cdot}$ radical causing the high increase of pressure and temperature. Finally, it appeared that the technology using ultrasonic irradiation can be applied to the treatment of refractory compounds which are difficult to be decomposed by the conventional methods.