• 한국환경과학회지
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• 제29권1호
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• pp.95-108
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• 2020

Silver nanoparticles were loaded onto g-C₃N₄ (CN) with a nanoroll-type morphology (Ag/CN) synthesized using a co-polymerization method for highly selective conversion of toxic nitrobenzene to industrially-valuable aminobenzene. Scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) images of Ag/CN revealed the generation of the nanoroll-type morphology of CN. Additionally, HRTEM analysis provided direct evidence of the generation of a Schottky barrier between Ag and CN in the Ag/CN nanohybrid. Photoluminescence analysis and photocurrent measurements suggested that the introduction of Ag into CN could minimize charge recombination rates, enhancing the mobility of electrons and holes to the surface of the photocatalyst. Compared to pristine CN, Ag/CN displayed much higher ability in the photocatalytic reduction of nitrobenzene to aminobenzene, underscoring the importance of Ag deposition on CN. The enhanced photocatalytic performance and photocurrent generation were primarily ascribed to the Schottky junction formed at the Ag/CN interface, greater visible-light absorption efficiency, and improved charge separation associated with the nanoroll morphology of CN. Ag would act as an electron sink/trapping center, enhancing the charge separation, and also serve as a good co-catalyst. Overall, the synergistic effects of these features of Ag/CN improved the photocatalytic conversion of nitrobenzene to aminobenzene.

• 한국환경과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1205-1211
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• 2020

In this study, the applicability of reduction-oxidation-linked treatment was evaluated for nitrobenzene and a by-product by analyzing the reaction kinetics. Nitrobenzene showed very low reactivity to persulfate that was activated using various methods. Nitrobenzene effectively reacted through the reduction process using Zero-Valent Iron (ZVI). However, aniline, a toxic substance, was produced as a by-product. Reduction-oxidation-linked treatment is a method that can allow the oxidative degradation of aniline after reducing nitrobenzene to aniline. The experimental results show improved reactivity and complete decomposition of the by-product. Improved reactivity and decomposition of the by-product were observed even under conditions in which the reduction-oxidation reaction was induced simultaneously. No activator was injected for persulfate activation in the process of reducing oxidant linkage, and the activation reaction was induced by ferrous iron eluted from the ZVI. This indicates that this method can be implemented relatively simply.

• 한국환경과학회지
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• 제13권6호
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• pp.551-560
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• 2004

The feasibility and efficiency of the hydrogen peroxide produced by an electrolysis cell reactor was investigated, From regulating voltages for the given reaction time, the concentration of the hydrogen peroxide was gradually increased with increasing voltages. Optimal voltage range was found to be 10～15 V. The concentration of hydrogen peroxide was much higher with oxygen gas than without oxygen gas in the cathodic chamber. But there was a little difference in the generating rate of hydrogen peroxide regardless of the presence of nitrogen gas. Under given conditions, the maximum value of ICE(Instantaneous Current Efficiency) was about 38%, and then current density was 74 $mA/\textrm{cm}^2.$ The specific energy consumption was $0.694[kWh/kg-H_2O_2].$ Since Esp (Specific Energy Consumption)was very little value, It did not demand high energy in this system. Using the hydrogen peroxide gained in the experiment, Fenton's reaction was conducted and the removal of nitrobenzene, 3-chlorophenol and dye wastewater was studied. This results were very similar to the Fenton's reaction by using commercial hydrogen peroxide.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.85-93
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• 1999

유기 염소계 화합물과 니트로기 방향족 화합물 같은 난분해성 유해물질을 처리함에 있어, 0가 철 분말의 사용은 최근에 가장 활발히 논의되고 있는 기술 가운데 하나이다. 본 연구에서는 나노크기의 0가 철 분말을 실험실에서 만들어 유기 염소계 화합물의 탈염소화 반응과 니트로기 방향족 화합물의 니트로기 변환실험을 혐기성 회분식 반응조에서 실시하였다. 매우 큰 비표면적과 높은 반응성을 가지고 있는 나노크기 0가 철 입자는 10mg/$\ell$로 농도수용액상에 존재하는 TCE, 클로로포름, 니트로 벤젠, 니트로 톨루엔, 디니트로 밴젠, 디니트로 톨루엔등의 물질을 상온.상압의 조건에서 빨리 제거할 수 있었다. 본 연구에서는 반응 시간 30분 안에 TCE는 에탄으로, 클로로포름은 메탄으로 탈염소화 되었고, 니트로기 방향족 화합물의 니트로기는 모두 아민기로 변환되었다. 이러한 결과들은 유기 염소계 화합물과 니트로기 방향족 화합물 같은 난분해성 유해물질로 오염된 지하수나토양을 복원함에 있어, 나노크기의 0가 철 분말을 이용한 화학적 처리기술의 잠재성을 나타내주는 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권12호
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• pp.667-675
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• 2016

나노 기술에 대한 관심이 증가함에 따라 다양한 종류의 나노 물질이 환경 정화 분야에서 활발히 연구되고 있다. 이에 따라 새롭게 개발된 나노 물질의 성능을 쉽고 신속하게 측정할 수 있는 분석법에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 토양/지하수 정화 분야에서 활발히 사용되는 나노 영가철의 환원 반응성을 쉽고 신속하게 측정할 수 있는 방법으로써 수정된 인도페놀법을 제시하였다. 인도페놀법에서 한계반응물로 작용하던 암모늄과 과량으로 존재하던 페놀을 치환하여 사용함으로써 페놀류에 대한 정량 분석이 가능하도록 수정하였다. 대상으로 한 나노 영가철에 의한 환원 반응은 4-클로로페놀의 페놀로의 환원과 나이트로벤젠의 아닐린으로의 환원이었으며, 수정된 인도페놀법은 반응생성물인 페놀과 아닐린에 대하여 선택성을 나타내 분석 방법으로 사용이 가능함을 확인하였다. 민감도 향상을 위하여 발색 시약의 농도 및 반응 시간, 시료의 전처리 등의 영향에 대하여 평가하였다. 실제 시료를 대상으로 시험하였을 때, 용존 철 이온에 의한 저해 영향을 확인하여 탄산나트륨 용액 주입의 전처리를 이용하여 해결하였다. 최종적으로 개발된 분석 방법을 이용하여 나노 영가철 및 이중금속 나노영가철의 환원 반응성을 측정하였으며, 결과적으로 환원 반응 속도의 차이뿐 아니라 환원 기작의 차이도 구분할 수 있는 가능성을 보여 주어 나노 영가철의 환원과 관련된 연구 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.