• 한국환경과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1205-1214
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• 2018

During the past few decades, significant increase in the consumption of coffee has led to rapid increase in the production of coffee waste in South Korea. Spent coffee waste is often treated as a general waste and is directly disposed without the necessary treatment. Spent Coffee Grounds (SCGs) can release several organic contaminants, including caffeine. In this study, leaching tests were conducted for SCGs and oxidative degradation of caffeine were also conducted. The tested SCGs contained approximately 4.4 mg caffeine per gram of coffee waste. Results from the leaching tests show that approximately 90% of the caffeine can be extracted at each step during sequential extraction. Advanced oxidation methods for the degradation of caffeine, such as $UV/H_2O_2$, photo-Fenton reaction, and $UV/O_3$, were tested. UV radiation has a limited effect on the degradation of caffeine. In particular, UV-A and UV-B radiations present in sunlight cause marginal degradation, thereby indicating that natural degradation of caffeine is minimal. However, $O_3$ can cause rapid degradation of caffeine, and the values of pseudo-first order rate constants were found to be ranging from $0.817min^{-1}$ to $1.506min^{-1}$ when the ozone generation rate was $37.1g/m^3$. Additionally, the degradation rate of caffeine is dependent on the wavelength of irradiation.

• 분석과학
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• 제23권3호
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• pp.225-232
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• 2010

본 연구에서 종래의 졸-겔법을 사용하여 Fe-ACF/$TiO_2$ 광촉매 복합체를 제조하였고, 이들 광촉매의 분해능은 메틸렌블루 (MB) 용액의 분해에 의하여 나타내었다. 제조된 이들 복합체에 대한 입자크기, 표면구조, 결정상 및 원소분석을 BET, SEM, XRD 및 EDX에 의하여 각각 특성화 하였다. 가시광선 조건에서 분해된 MB 농도에 대한 스펙트라는 UV/Vis 분광기에 의하여 얻어 졌다. 이와 같이 얻어진 스펙트라는 MB의 제거된 농도로부터 광촉매 활성을 입증하였다. 이들 광촉매 활성은 가시광선 조건에서 복합체 광촉매 내에 존재하는 ACF, $TiO_2$ 및 Fe 사이에 강력한 시너지 반응에 의해 유도된 것으로 여겨진다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권6호
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• pp.1589-1595
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• 2010

In order to effective degradation of organic dye both under visible light or ultrasonic irradiation, the MWCNTs (multiwalled carbon nanotube) deposited with Fe and $TiO_2$ were prepared by a modified sol-gel method. The Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst was characterized by surface area of BET, scanning electron microscope (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), and energy dispersive X-ray (EDX) and ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy. The low intensity visible light and low power ultrasound was as an irradiation source and the methylene blue (MB) was choose as the model organic dye. Then degradation experiments were carried out in present of undoped $TiO_2$, Fe/$TiO_2$ and Fe/$TiO_2$-MWCNT catalysts. Through the degradation of MB solution, the results showed the feasible and potential use of Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst under visible light and ultrasonic irradiation due to the enhanced formation of reactive radicals as well as the possible visible light and the increase of ultrasound-induced active surface area of the catalyst. After addition of $H_2O_2$, the MB degradation rates have been accelerated, especially with Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst, in case of that the photo-Fenton reaction occurred. The sonophotocatalysis was always faster than the respective individual processes due to the more formation of reactive radicals as well as the increase of the active surface area of Fe/$TiO_2$-MWCNT catalyst.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.26-32
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• 2009

본 연구에서는(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$ 공정 [Fe(III) 1mM, ocalate 6mM, H$_2$O$_2$ 3%, pH 6]과 UV/(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$ 공정 [UV dose 17.4kWh/L, Fe(III) 1mM, oxalate 6mM, H$_2$O$_2$ 1%, pH6]에서 BTEX(benzene, toluene, ethylbenzene, xylene)를 분해하기위해 다양한 착제를 토입, 그 분해효율을 비교하였다. 착제의 종류는 catechol, NTA, gallic, acetyl acetone, succinic, acetate, EDTA, citrate, malonate, 그리고 oxalate,총 10가지 종류의 착제를 사용하였으며, 그 중,acetate를 착제로 사용한 경우, 가장 높은 분해효율을 나타내었다. 또한, UV를 조사한 경우, 모든 착제에 대한 BTEX의 분해효율이 UV를 조사하지 않은 (Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$ 공정의 분해효율보다 높은 것으로 나타났다. 또한BTEX와 무연 휘발유의 첨가제로 사용되고 있는 MTBE(methl tert-butylether)의 혼합복합물(각각의 농도는 200mg/L)에 대해서도 acetate를 착제로 사용한 UV/(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$공정에서 높은 분해효율을 보였다. 이 경우, BTEX는 반응시간 180분 만에 완전 분해되었으며, MTBE의 경우, 85%의 분해효율을 보였다. 이러한 실험 결과는 acetate를 착제로 사용한 UV/(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$공정은 BTEX 분해효율뿐만 아니라, BTEX와 MTBE복합오염물의 분해효율도 증가시킬수 있음을 입증하고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.377-384
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• 2005

조류는 호소의 부영양화 현상을 발생시킬 뿐 아니라 전반적인 정수처리공정에 많은 문제를 야기 시키고 있다. 그 중에서도 조류 세포와 조류유래 유기물질(Algogenic Organic Matter; AOM)은 휴믹물질처럼 염소 소독 시 유해성 물질인 소독부산물질(Disinfection By-Products; DBPs)을 형성하는 전구물질이다. 본 연구는 전 염소처리와 응집공정에 의한 조류유래 유기물질의 제거특성 변화를 확인하였으며, 또한 부영양화된 호소수 처리 공정으로 철(III)을 이용한 고도응집공정과 UV산화 공정의 적용성을 평가하였다. 전 염소처리공정은 조류제거에는 효과적이지만 수중의 DOC(Dissoluble Organic Carbon)농도와 TMHs(Trihalomethanes) 생성량을 증가시켰다. 응집실험에서는 응집 반응 pH가 조류유래 유기물질과 소독부산물질 제거에 있어 중요한 인자로 작용하였으며, 중성 pH에서 보다 낮은 반응 pH 5에서 DOC, THMs 제거율이 각각 50%와 28% 향상되었다 조류유래 유기물질과 THMs제거에 있어 UV 산화 공정을 적용한 결과, $UV/H_2O_2/Fe^{3+}$ 공정이 가장 효과적이었지만, 반응 pH를 조정한 고도응집공정보다는 효과적이지 않았다.