• 자원환경지질
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• 제38권1호
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• pp.23-31
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• 2005

본 연구는 이성분계의 화학종 모델링과 삼성분계의 흡착 모델링으로부터 As(III)와 As(V)의 적철석 표면 흡착에 휴 믹산의 영향과 그 결합기작을 고찰하였다. 비소와 휴믹산의 유기 결합의 모델링은 음이온 사이의 정전기적인 반발력 과 비소의 유기 결합을 위한 결합금속의 영향을 고려한 결합 모델이 적합하였다. 삼성분계의 흡착 실험 자료와 비교 할 때 이성분계의 고유상수를 사용한 음이온 경쟁 모델이 음이온 경쟁에 따른 비소의 흡착량과 일치하였다. 반면, 비 소의 유기 결합량의 감소와 휴믹산과의 음이온 흡착경쟁이 흡착량을 감소시키기 때문에 단순합모델은 양이온 중금속 과는 반대로 모델의 편차를 보였다. 반응 기작의 관점에서 휴믹산의 공존하에 비소 유기결합 화학종과 중성화학종의 As(III) 및 음이온의 As(V)가 속착물을 형성하며, 경쟁적으로 적철석 표면으로 이동하여 흡착하게 된다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.55-60
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• 2021

실내 환경 오염물질인 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds)인 초산에 대한 핏치계 활성탄소섬유의 흡착 성능을 향상시키기 위해 불소화를 진행하였다. 불소화에는 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화법을 사용하였으며, 두 가지 방식으로 불소화한 활성탄소섬유의 초산가스 흡착 성능을 고찰하였다. 불소가 도입된 활성탄소섬유의 표면 특성을 알아보기 위하여 X선 광전자 분광법(XPS)을 분석하였고 그 기공특성은 77K 질소 흡착법을 통하여 분석하였다. 초산가스의 흡착 성능은 가스 크로마토그래피를 통하여 측정하였으며, 플라즈마 불소화 된 활성탄소섬유의 파과시간이 790 min으로 650 min인 미처리 활성탄소섬유에 비해 파과시간이 지연되었음을 확인할 수 있으나, 직접 기상 불소화 표면처리한 활성탄소섬유의 파과시간은 390 min으로 오히려 흡착성능이 저해되었다. 이는 플라즈마 불소화 된 활성탄소섬유는 그 비표면적의 변화 없이, 표면에 도입된 불소 관능기가 초산가스(CH3COOH)와 정전기적 인력으로 흡착성능이 증가하였다. 반면, 직접 기상 불소화 된 활성탄소섬유는 그 비표면적이 55%까지 크게 감소하여 초산가스에 대한 물리적 흡착 효과가 현저히 감소하였다.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.525-534
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• 2005

지질매체에서 흔하게 발견되는 호기성 박테리아인 Pseudomonas aeuginosa에 대하여 영양분을 공급하지 않은 상태에서 As(V) 및 As(III) 흡착실험을 수행하였다. As(111)의 경우 P. aeruginosa에 의한 소규모의 흡착이 관찰된 반면, As(V)는 효과적인 흡착이 적용되지 않음을 확인할 수 있었다 이는 As(V)는 수용액 상태에서 음전하 화합물로 존재하고 박테리아 표면 역시 음전하를 띠고 있기 때문에 상호 인력이 작용하지 않기 때문인 것으로 파악된다. 그러나 바이오필름 상태의 박테리아는 많은 양의 용존 As(V)를 As(III)로 환원하는 것으로 나타났다. 이는 빈영양 환경인 대부분의 지질환경에서도 미생물이 용존 비소의 거동에 미치는 영향이 크다는 것을 의미한다. 다양한 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위하여 구축된 미생물 반응벽체는 비소의 흡착을 촉진하기보다는 오히려 비소의 독성과 이동도를 증가시키는 부의 효과를 유도할 수도 있다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제10권S_2호
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• pp.79-88
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• 2001

Humic acids react with chlorine to produce Trihalomethanes(THMs), known as carcinogens, during disinfection, the last stage in water purification. Currently, the removal of organic humic acids is considered the best approach to solve the problem of THM formation. Accordingly, the current study examined the adsorption of organic compounds of humic acids onto an inorganic carrier prepared from oyster shell waste. The adsorbent used was activated oyster shell powder(HAP) and silver ion-exchanged oyster shell powder(HAP-Ag), with CaCO$_3$ as the control. The adsorbates were phthalic acid, chelidamic acid, catechol, dodecylpyridinium chloride(DP), and 2-ethyl phenol(2-EP). The adsorption experiments were carried out in a batch shaker at $25^{\circ}C$ for 15 hours. The equilibrium concentration of the adsorbate solution was analyzed using a UV spectrophotometer and the data fitted to the Langmuir isotherm model. Since the solution pH values were found to be greater than the pKa values of the organic compounds used as adsorbates, the compounds apparently existed in ionic form. The adsorptive affinities of the organic acid and phenolic compounds varied depending on the interaction of electrostatic forces, ion exchange, and chelation. More carboxylic acids and catechol, rather than DP and 2-EP, were adsorbed onto HAP and HAP-Ag. HAP and HAP-Ag exhibited a greater adsorptive affinity for the organic compounds than CaCO$_3$, used as the control.

• 폴리머
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• 제28권6호
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• pp.502-508
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• 2004

암을 치료하기 위한 양이온성 리포솜은 화학치료요법의 분야에서 발전되어 왔다. 양이온성 리포솜은 음이온성의 세포 표면에 정전기적 상호작용에 의해 결합이 된다. 본 연구의 목적은 음이온성 세포와 이온결합을 할 수 있는 양이온성 리포솜을 제조하는 것이다. 양이온성 리포솜은 지질인 1,2-디스테로일-sn-글리콜-3-포스포에탄올아민 (DSPE)과 양이온성 고분자인 폴리에틸렌이민 (PEI)을 그라프트 중합으로 합성된 물질로부터 제조하였다. 리포솜 표면의 이온 특성은 제타 포텐셜을 측정하여 확인하였다. 소 혈청 수용액에서 리포솜의 혈장 단백질 흡착 특성은 입자 크기와 탁도 변화를 측정하여 확인하였다. 완충 용액 속에서 리포솜 안정성을 예측하기 위하여 입자 크기를 7일 동안 상온에서 측정하였다. 양이온성 리포솜은 소 혈청 수용액에서 많은 양의 혈장 단백질이 흡착되었다. 이는 혈장 단백은 음전하를 가지고 있어서 양이온성 리포솜의 표면과 잘 붙기 때문이다. 양이온성 폴리에틸렌이민을 이용한 리포솜의 표면 변형은 소 혈청 수용액 내에서 단백질 흡착을 강화시킨다는 것을 예상하게 한다. 또한, 제조된 리포솜의 완충 용액 내에서 7일 동안 안정한 상태임을 관찰하였다.

• 대한화학회지
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• 제59권2호
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• pp.125-131
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• 2015

공기를 제거한 상태에서 0.5M HCl과 0.5M $H_2SO_4$ 용액에서 일어나는 니켈의 부식에 대하여 히스티딘 과 메티오닌의 부식억제 효과를 연구하였다. 각 경우에 니켈의 부식은 산화반응 속도가 감소되어 억제되었다. HCl 용액에서 니켈 표면에 일어나는 아미노산의 흡착은 수정된 Langmuir 흡착 등온식을 따르지만, $H_2SO_4$ 용액에서는 흡착된 분자들 간의 상호 작용에 영향을 받아 Temkin의 대수함수 등온식이 잘 적용되었다. HCl 용액에서 흡착되는 히스티딘의 경우만 히스티딘의 {$-NH{_3}{^+}$}, {$-NH^+=$}와 니켈 표면의 {$Ni-Cl^-$}사이의 정전기적 인력에 의해 물리흡착으로, 다른 경우는 Ni의 빈 d-orbital과 히스티딘 또는 메티오닌에 존재하는 비결합 전자쌍 사이에 화학흡착으로 설명할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권2호
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• pp.8-14
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• 2016

We compared the plausible reaction mechanism and quantitative efficiency of highly self-organized TiO₂ nanotube (ntTiO₂) film with TiO₂ powder. Film was fabricated by electrochemical potentiostatic anodization of titanium thin film in an ethylene-glycol electrolyte solution containing 0.3 wt% NH₄F and 2 vol% deionized water. Nanotubes with a pore size of 80-100 nm were formed by anodization at 60 V for 3 h. Humic acid (HA) was degraded through photocatalytic degradation using the ntTiO₂ film. Pseudo first-order rate constants for 0.3 g of ntTiO₂, 0.3 g TiO₂ powder, and 1 g TiO₂ powder were 0.081 min⁻¹, 0.003 min⁻¹, and 0.044 min⁻¹, respectively. HA adsorption on the ntTiO₂ film was minimal while adsorption on the TiO₂ powder was about 20% based on thermogravimetric analysis. Approximately five-fold more normalized OH radicals were generated by the ntTiO₂ film than the TiO₂ powder. These quantitative findings explain why ntTiO₂ film showed superior photocatalytic performance to TiO₂ powder.

• 대한화학회지
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• 제63권5호
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• pp.327-334
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• 2019

코발트의 부식에 대한 시스테인(Cys), 메티오닌(Met), 히스티딘(His)의 부식억제 효과를 공기를 제거한 0.5 M HCl과 0.5 M $H_2SO_4$ 용액에서 연구하였다. 코발트에 대한 아미노산의 부식 억제효과는 혼합 부식억제 방식에 의하여 나타나지만, $H_2SO_4$ 용액에서는 산화반응 속도의 감소가 그리고 HCl 용액에서는 환원반응 속도의 감소가 더 큰 영향을 미쳤다. 코발트 표면에서 일어나는 아미노산의 흡착은 수정된 Langmuir 흡착 등온식을 따르며 HCl, $H_2SO_4$ 용액에서 흡착되는 히스티딘은 히스티딘의 {$-NH_3{^+}$}, {$-NH^+=$}와 코발트 표면의 {$Co-Cl^{-{\delta}}$}와의 정전기적 인력에 의한 물리흡착으로, 다른 경우는 Co의 빈 d-orbital과 시스테인 또는 메티오닌에 존재하는 S의 비공유 전자쌍 사이에서 일어나는 화학흡착으로 설명할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제25권2호
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• pp.81-87
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• 2022

본 연구에서는, 알킬아민이 구리전해도금에 미치는 영향을 cyclic voltammetry를 이용해 분석해보았다. 수용액상 용해도를 갖는 알킬아민을 도금액에 첨가할 경우, Cu²⁺의 환원반응이 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 다양한 알킬아민 중 1,12-diaminododecane에 대해 다양한 농도 및 도금액 조건에서 억제 효과를 관찰하였다. 1,12-diaminododecane은 산성 도금액상에서 protonation 되어, Cu²⁺의 착화제로써 작용하지 않았으며, 따라서 1,12-diaminododecane의 억제 효과는 Cu 표면상 흡착에 의한 것임을 확인할 수 있었다. 1,12-diaminododecane는 (i) protonation에 의한 양이온화와 그에 따른 Cu 표면상 기흡착한 음이온과의 정전기적 인력에 의한 흡착과 (ii) amine에 의한 Cu 표면상 직접 흡착의 두가지 특성을 모두 가지고 있었다. 흡착한 1,12-diaminododecane은 도금 반응을 억제할 뿐만 아니라, 구리도금막 형성시 3차원적 성장과 표면 미세화를 야기하였다.

• 한국광물학회지
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• 제22권3호
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• pp.177-189
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• 2009

철 (산수)산화물은 높은 반응성과 큰 비표면적 등의 특성을 갖는 이차광물로서 환경관련 산업이나 연구에서 무기 및 유기 오염물질들을 효과적으로 제거할 수 있는 수착제로 널리 활용되어 오고 있다. 이러한 철 (산수)산화물들 중에서 침철석(${\alpha}$-FeOOH)은 지중에서 가장 많이 분포하고 안정된 광물로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 침철석을 이용하여 비소를 제거하는데 있어서 주요한 기작인 흡착반응에 대하여 알아보았다. 순수한 침철석을 얻기 위하여 실험실에서 합성하였으며, 침철석의 다양한 광물학적, 물리화학적 특성들을 분석하여 비소와의 흡착반응을 해석하는데 이용하였다. 그리고 비소의 화학종별 침철석에 대한 흡착특성을 비교하기 위하여 흡착 등온식을 얻기 위한 평형흡착실험, pH에 따른 흡착실험, 흡착반응속도 실험 등을 수행하였다. 합성된 침철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)은 7.6으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해서 상대적으로 약간 높은 값으로 측정되었다. 침철석의 비표면적은 $29.2\;m^2/g$으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해 비교적 낮게 나타나서 흡착력이 다소 떨어질 것으로 예상되었다. 침철석에 대한 친화도는 3가 비소(아비산 이온)가 5가 비소(비산 이온)보다 훨씬 더 커서 동일한 pH 조건에서 3가 비소가 5가 비소보다 침철석에 많이 흡착되는 것으로 조사되었다. pH에 따른 비소 화학종별 흡착특성을 살펴보면 3가 비소는 중성의 pH 범위(7.0~9.0)에서 가장 높은 흡착을 보였으며, 산성 또는 염기성 pH 조건에서는 흡착량이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 5가 비소의 경우에는 낮은 pH 조건에서 가장 흡착이 잘 일어났으며 pH가 증가함에 따라서 흡착은 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 거시적인 현상은 pH에 따라서 각 비소종의 화학적 존재형태와 침철석의 표면 전하가 변하기 때문에 발생하는 정전기적인 작용에 의한 것으로 생각된다. 침철석과 비소와의 흡착반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모델은 parabolic diffusion 모델인 것으로 평가되었으며, 회귀 분석 결과 5가 비소가 3가 비소보다 반응속도상수가 크게 나타났다.