• 환경위생공학
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• 제10권2호
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• pp.1-12
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• 1995

Under accelerated industrial developments environment pollution comes out to be very stirious. Especially the ions of heavy metal from wastewater, even if they are minimal, accumulated in ecology circle and do finally injury to human health. The general process for removal of heavy metals include coagulation and following sedimentation, ion -exchange and active carbon adsorption and sedimentation that applicate in popular, needs the expense of coagulant the additional treatment of sludge on the general process of coagulation and sedimentation. It is also a serious problem that the second pollution caused by coagulant. However chelating adsorption that uses natural chelating high- molecular compound has not pollution problem Among chelating high- molecules, the diminishing chitin that contained in crustaceans as crawfish and crab in our country with affluent water resources are easy to get. So it is advantageous to use this ubiquitous material for removing heavy metals because we could reuse natural resource. In this research, the author tested the effectiveness of the adsorption and removal of heavy metal ions by chitin and its derivatives. Chitin and cellulose became beads and used as flocculant, in this test. The results are as follows . First, bead showed higher removal ratio than powder in the comparative test on adsorbents such as chitin, chitosan and cellulose. Secondly, in the variety test by the kinds of adsorbent and time. chitosan bead and cellulose bead that showed the highest removal ratio. One hour need to remove the ions of heavy metal. Thirdly, the results of the adsorption degree test by pH revealed high removal ratio adsorption of chitin, cellulose and chitosan bead in alkalin condition but chitosan bead in acidic condition.

• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권11호
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• pp.2198-2206
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• 2018

We addressed the development of a novel, low-cost, and high-efficient material from hybrid materials, known as microcapsules. Microcapsules are a composite adsorbent made of a mixture of tannin, sericite and chitosan. The FT-IR analysis showed that the microcapsules contain hydroxyl, carboxyl, carbonyl, and amino groups, which play an important role in the adsorption of heavy metals. The microcapsules were able to remove 99% of Pb(II) in 30 min, and obtained a removal efficiency of more than (13-50)%, compared with the single adsorbents of tannin, chitosan, and sericite. In adsorption kinetic analysis, pseudo-second-order adsorption was more suitable than pseudo-first-order adsorption, and chemical adsorption did not limit the adsorption rate of Pb(II) ion. In isothermal adsorption, Langmuir adsorption was more suitable than Freundlich adsorption, and the maximum Langmuir adsorption capacity was 167.82 (mg/g). Furthermore, desorption and reusability studies, as well as the applicability of the material for wastewater treatment, demonstrated that microcapsules offer a promising hybrid material for the efficient removal of significant water pollutants, i.e., Pb(II) from aqueous solutions.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권2호
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• pp.95-104
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• 2018

Copper pollution around the world has caused serious public health problems recently. The heavy metal adsorption on traditional membranes from wastewater is limited by material properties. Different adsorptive materials are embedded in the membrane matrix and act as the adsorbent for the heavy metal. The carbonized leaf powder has been proven as an effective adsorbent material in removing aqueous Cu(II) because of its relative high specific surface area and inherent beneficial groups such as amine, carboxyl and phosphate after carbonization process. Factors affecting the adsorption of Cu(II) include: adsorbent dosage, initial Cu(II) concentration, solution pH, temperature and duration. The kinetics data fit well with the pseudo-first order kinetics and the pseudo-second order kinetics model. The thermodynamic behavior reveals the endothermic and spontaneous nature of the adsorption. The adsorption isotherm curve fits Sips model well, and the adsorption capacity was determined at 61.77 mg/g. Based on D-R model, the adsorption was predominated by the form of physical adsorption under lower temperatures, while the increased temperature motivated the form of chemical adsorption such as ion-exchange reaction. According to the analysis towards the mechanism, the chemical adsorption process occurs mainly among amine, carbonate, phosphate and copper ions or other surface adsorption. This hypothesis is confirmed by FT-IR test and XRD spectra as well as the predicted parameters calculated based on D-R model.

• 한국광물학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-213
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• 2003

각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제29권2호
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• pp.164-171
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• 1985

SAF 축합중합체와 CHBM-DVB 공중합체를 합성하였다. 이들 합성된 이온교환체의 이온교환용량은 각각, 4.6meq/g and 3.9 meq/g이었다. 또한 이들 약산성 이온교환체에 대한 몇가지 금속이온들의 흡착능과 이온교환체 성질에 대하여 논의하였다. 그리고 이온들의 염산용액중에서의 분포계수와 몇가지 용리현상에 대하여 논의하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권2호
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• pp.114-122
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• 1995

토양유기물(土壤有機物)에 의한 중금속(重金屬)의 흡착(吸着)현상을 구명(究明)하기 위하여 이탄토(泥炭土)에서 humic acid를 분리정제(分離精製)하여, humid acid-metal complex 생성반응(生成反應)에 대한 mechanism을 조사(調査)하였다. 1. Humic acid-metal complex의 흡광도(吸光度)는 장파장영역(長波長領域)에서 단파장영역(短波長領域)으로 갈수록 Zn-HA > Cd-HA > Cu-HA의 순(順)으로 증가(增加)하였다. 2. Humic acid의 carboxyl group과 phenolic OH group들이 중금속(重金屬) ion들과 반응(反應)하여 complex를 생성(生成)하였으며 그 생성량(生成量)은 Cu > Zn ≧ Cd의 순(順)이었다. 3. Humic acid-medal complex의 안정도(安定度) 상수(常數)는 pH가 증가(增加)함에 따라 增加하였으며 1차(次) 안정도(安定度) 상수(常數)는 Zn>Cd>Cu 순(順)이었고, 2차(次) 안정도(安定度) 상수(常數)는 Cu>Zn>Cd의 순(順)이었으며, 總安定도 常數는 Cu>Zn>Cd의 순(順)이었다. 4. Humlc acid와 중금속(重金屬)ion들 상호(相互) 간(間)의 평균결합수(平均結合數)는 pH가 증가(增加)함에 따라 Cu>Zn>Cd의 順으고 增加하였다. 5. Humic acid에 의한 중금속(重金屬) ion들의 complex생성과정(生成課程)에서 barboxyl group만이 관여(關與)하는 것과 car-boxyl gruup 및 phenolic OH group이 동시(同時)에 관여(關與)하는 두가지 흡착(吸着)mechanlsm을 제안할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.525-531
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• 2006

본 연구에서는 PONF에 스티렌을 방사선 조사에 의하여 그래프팅한 후, 설폰화시킨 이온교환섬유를 제조하였다. 또한 핫멜트 점착방식으로 이들과 비드 수지를 결합시켜 복합 이온교환섬유를 제조하고 이들의 중금속 흡착특성을 확인하였다. 설폰화 PONF-g-스티렌 이온교환섬유의 이온교환용량과 함수율은 비드나 단일 이온교환 섬유에 비해 모두 증가하였으며, 이온교환용량과 함수율은 각각 최대 4.76 meq/g, 23.5%로 높게 나타났다. 또한 복합 이온교환섬유의 $Hg^{2+}$ 흡착파과 시간은 130분으로 비드와 섬유상 이온교환체보다 매우 늦게 나타났다. $Hg^{2+}$의 흡착파과 시간은 pH가 증가함에 따라 파과가 빠르게 진행되었으며, 농도가 증가함에 따라 초기 흡착파과는 10분 전후에서 일어났다. 복합 이온교환섬유의 혼합용액($Hg^{2+}\;Pb^{2+},Cd^{2+}$)에서의 흡착은 초기 20분 이내에 급격한 흡착 반응이 진행되었으며, $Hg^{2+}$이 가장 빠른 흡착파과가 일어났다. 또한 온도 변화에 따른 복합 이온교환섬유의 중금속 흡착은 $Hg^{2+}$이 가장 빠른 흡착이 이루어졌다.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-6
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• 1990

Preparation and heavy metal ion adsorption of sumicron hydroxy apatite were studied in this experiment. Submicron HAP was synthesized with Ca(OH)2 solution and H3PO4.Ca(OH)2 solution was made from water-quenching of CaCO3 heated at 1, 00$0^{\circ}C$ and 20%-H3PO4 was dropped into this Ca(OH)2 solution heated at 8$0^{\circ}C$. XRD pattern of prepared powder showed HAP crystal. The average particle size and sahpe of HAP were 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ and sphere type. As a adsorbent, 1.0g of the prepared HAP powder in 1 liter of artifical 5ppm heavy matal waste water was sufficient, and more effective at pH7-9.

• 한국의류학회지
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• 제13권2호
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• pp.128-136
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• 1989

In order to investigate a practical application of fibrous adsorbents to heavy metal ions, amidoxime fibers, as a particular class of solid chelate agents, were prepared by hydroxylamine treatment for acrylic fibers in a recipe of neutralization. Among the important problems from plant effluents are toxic concentrations of heavy metals such as copper. Accordingly, the properties of Cu (II) adsorption and its chelates were studied. The results obtained are as follows; The fibrous adsorbents have the property of increasing the swelling volumes by amidoximation. The adsorption of Cu (II) ion is characterized by an endothermic reaction, which is estimated as the plus values in the enthalpy change ($\delta$H=1.30 Kcal/mol. and 3.14 Kcal/mol.). The Cu (II) ions are adsorbed in the range of pH $3\~8$ and the maximum adsorptions are occurred about pH 8. Owing to the anions $(NO_3^-,\;Cl^-)$ of copper salts, amidoxime fibers form 1:1 and 2:1 (ligand: metal) chelating complexes with Cu (II). The nitrate anion chelates to amide I (NH) of amidoxime groups and the chlorine anion does to nitrosyl (NO). These effects relate to the crystallization of the complex and the thermal property.

• 유기물자원화
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• 제15권4호
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• pp.107-114
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• 2007

다당류의 일종인 알긴산을 이용한 중금속 제거에 관한 연구가 수행되어졌다. 알긴산은 pH 4에서 480mg/g의 납 이온을 흡착하였으며 이것은 다른 생물흡착제에 비해서 약 2배 정도의 높은 흡착능이다. 납 이온에 대한 등온흡착선을 묘사하기 위하여 Langmuir model 식을 이용하였으며 실험결괴는 모델식에서 얻어진 결과와 잘 부합되었다. 온도가 증가함에 따라서 흡착능은 증가하였으며 이는 알긴산과 납 이온의 흡착은 흡열반응임을 보여준다. 납 이온의 흡착에 대한 알칼리 금속(칼슘, 마그네슘 이온)의 영향은 거의 없었으며 대부분의 흡착은 30분 내에 이루어졌다. 구리, 수은, 스트론튬, 세슘 과 같은 다른 금속 이온에 대한 흡착능도 조사되었다.