• 유기물자원화
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• 제16권2호
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• pp.38-46
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• 2008

미생물의 세포벽을 구성하는 많은 생물고분자들이 금속이온의 흡착과 이온교환에 주된 역할을 한다는 사실이 연구자들에 의하여 보고되어져왔다. 미생물로부터 유도되어지는 생물고분자들은 이온교환수지나 킬레이팅 수지와 같은 합성 고부나들이 상업적인 흡착제로서 널리 사용되고 있지만, 산업적인 적용에서 다양한 금속 이온들을 회수하기 위한 생물 흡착제로서 유용하다. 이 연구에서는 금속을 제거하는데 유용하고 상업적인 생물고분자들이 소개되어질 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권4호
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• pp.9-18
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• 2012

This study was carried out to leach valuable metal ions from the mine waste ore using the adapted indigenous bacteria. In order to tolerance the heavy metals, the indigenous bacteria were repeatedly subcultured in the adaptation-medium containing $CuSO_4{\cdot}5H_2O$ for 3 weeks and 6 weeks, respectively. As the adaptation experiment processed, the pH was rapidly decrease in the adaptation-medium of 6 weeks more than the 3 weeks. The result of bioleaching with the adapted bacteria for 42 days, the pH value of leaching-medium in the 3 weeks tend to increased, whereas the pH of the 6 weeks decreased. In decreasing the pH value in the adaptation-medium and in the leaching-medium, it was identified that the indigenous bacteria were adapted $Cu^{2+}$ the ion and the mine waste ores. The contents of Cu, Fe and Zn in the leaching solution were usually higher leached in 6 weeks than 3 weeks due to the adaptation. Considering the bioleaching rates of Cu, Fe and Zn from these leaching solutions, the highest increasing the efficiency metal ion were found to be Fe. Accordingly, it is expected that the more valuable element ions can be leached out from the any mine waste, if the adapted bacteria with heavy metals will apply in future bioleaching experiments.

• 자원리싸이클링
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• 제23권4호
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• pp.21-29
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• 2014

폐리튬이온전지 NCM($Li(Ni_xCo_yMn_z)O_2$)양극활물질 내에는 코발트(15 ~ 20%), 니켈(25 ~ 30%), Mn(10 ~ 15%) 및 리튬(5 ~ 10%) 등의 유가금속이 존재한다. 본 연구에서는 폐리튬이온전지 NCM 양극활물질로부터 친환경 유기산인 말릭산을 이용한 유가금속 침출 공정을 연구하였다. 주요공정인자는 말릭산 농도, 과산화수소 농도, 고액비, 반응온도 등이었으며, 침출액 내 금속농도는 ICP-OES(Inductively Coupled Plasma Optic Emission Spectrometer)를 통해 분석하였다. 환원제($H_2O_2$) 첨가로 인해 유가금속의 침출율이 상승하는 효과를 얻었으며, 최적공정인자는 말릭산 2 M, 과산화수소 5 vol.%, 고액비(solid/liquid ratio) 5 wt.%, 반응온도 $80^{\circ}C$이었으며, 침출율은 코발트 99.10%, 니켈 99.80%, 리튬 99.75%이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권3호
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• pp.91-99
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• 2013

우리나라 경제의 근간을 이루고 있는 철강산업, 자동차산업이나 전자산업에서 전기도금은 중요한 역할을 담당하고 있다. 전기도금 폐액은 전처리, 도금 및 후처리과정에서 발생하는 폐액이고 다양한 금속염을 포함한 유해한 폐수이다. 현재 일반적인 폐수는 환경법상 배수 규제치 이하로 중화처리한 후 각종 금속이 혼합된 슬러지는 매립하거나 위탁처리하고 있는데, 처리에 따른 막대한 비용이 들뿐만 아니라 매립지 부족과 유가금속 자원 낭비를 초래하고 있다. 따라서 이러한 폐수에서 유가금속을 회수하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전기도금 폐액에서 금속을 선택적으로 회수하는 새로운 방법은 철산화세균을 이용하는 방법, 황화제를 이용한 황화물(MS) 회수법 및 유기용매를 이용한 용매추출법 등에 관한 연구가 진행되고 있다. 이들의 폐수처리방법을 이용하여 Fe, Cu, Zn, Ni 등의 금속이온이 혼합된 폐수에서 유가금속을 95%이상 회수하는 성과를 거두었다. 이는 전기도금공정에서 배출되는 폐수를 폐기할 것이 아니라 도시광산의 중요한 금속자원으로 활용될 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제34권3호
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• pp.163-171
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• 2024

환경오염을 제어하기 위한 청정에너지에 대한 수요 증가는 빠르게 증가하고 있습니다. 리튬 이온 배터리와 같은 충전식 배터리는 청정에너지의 우수한 원천이지만 높은 수요와 공급 불일치로 인해 리튬 금속이 빠르게 고갈되고 있습니다. 배터리 폐기물에서 귀금속을 회수하는 것은 환경오염 제어와 함께 가능한 해결책 중 하나입니다. 멤브레인 기반 분리 방법은 폐기물에서 리튬을 회수할 수 있는 매우 성공적인 상업적 공정입니다. 이 작업은 최근에 보고된 다양한 방법을 다룰 것이며 검토 형식으로 작성될 것입니다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권1호
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• pp.14-21
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• 2019

Supported liquid membrane process usually is used for recovering or enrichment of valuable metals in the industrial wastewater. But, even if the metals in the wastewater was separated with high chemical selectivity, it cannot be enough concentrated since separation performance of supported liquid membrane (SLM) process is limited by concentration gradient between feed solution and stripping solution. If metal concentration in the stripping solution to be enough low, transport of metal through membrane can be accomplishment constantly. Therefore, Electrodialysis (ED) has been placed after SLM process and the stripping solution of SLM was used as the feed solution for the ED process. Transport of ions in the solutions is successfully performed by ED process. Thus, the metal concentration in the stripping solution does not rise as to stop ion transport. Besides, valuable metals easily are concentrated by ED process for re-use. In this study, effects of operation parameters like initial Cd(II) concentration, HCl concentration in the feed solution of SLM and applied voltage are investigated on separation efficiency, flux and permeability of the both processes. As the feed solution concentration increased, all performance values has increased. When initial concentration of 100 mg/L is used, separation performances (SP) are 55% and 70%, for SLM and consecutive process, respectively. The best HCl concentration in the feed solution of SLM has determined as 2 M, in this conditions SP are 64% and 72%, for SLM and consecutive process, respectively. With increased of applied voltage on ED process, SP of the consecutive process has been raised from 72% to 83%. According to the obtained experimental data, consecutive process has better separation performance than SLM. When the separation performances of both processes were compared for the same operating conditions, it was determined higher the separation efficiency, permeability and flux values of the consecutive process, 8%, 9% and %10.6, respectively. Consequently, the use of the consecutive process increases the performance efficiency of both processes. The consecutive process studied has quite a good chemical separation efficiency, and enrichment capability. Moreover, this process requires few water and energy.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.209-220
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• 2015

폐광산에 방치되어 있는 폐광석으로부터 유용금속이온을 그 지역 토착박테리아를 이용하여 효과적으로 용출시키고자 하였다. 토착호산성박테리아를 중금속 이온에 내성이 형성될 수 있도록 중금속 이온에 주기적으로 반복 적응시켰다. 그 결과 적응실험이 진행될수록 성장-배양액의 pH가 더 안정적으로 감소하였다. $CuSO_4{\cdot}5H_2O$에 9주와 12주 동안 적응시킨 박테리아를 이용하여 42일 동안 미생물용출을 수행한 결과, 용출-배양액의 pH는 적응 횟수에 비례하여 더 빠르게 감소하였다. 황동석과 Cu 함량이 고성 폐광석에 비하여 상대적으로 적게 포함된 연화 폐광석에서 더 많은 박테리아들이 부착하였고, 또한 Cu와 Fe 함량은 고성 박테리아 시료(각각의 용출률 = 66.77%와 21.83%)에 비하여 연화 박테리아 시료(각각의 용출률 = 92.79%와 55.88%)에서 더 많이 용출되었다. 따라서 중금속으로 오염된 광산에 오랫동안 서식한 토착호산성 박테리아를 이용한다면 또한 이 박테리아들을 목적중금속 이온이 포함된 성장-배양액에 계속하여 주기적으로 적응시킨다면, 폐광석으로부터 유용금속이온을 더 효과적으로 용출시킬 수 있을 것으로 확신한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권7호
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• pp.969-976
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• 2004

Cassava peelings waste, which is both a waste and pollutant, was chemically modified using mercaptoacetic acid (MAA) and used to adsorb $Cu^{2+}\;and\;Cd^{2+}$ from aqueous solution over a wide range of reaction conditions at $30^{\circ}C$. Acid modification produced a larger surface area, which significantly enhanced the metal ion binding capacity of the biomass. An adsorption model based on the $Cu^{2+}/Cd^{2+}$ adsorption differences was developed to predict the competition of the two metal ions towards binding sites for a mixed metal ion system. The phytosorption process was examined in terms of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich models. The models indicate that the cassava waste biomass had a greater phytosorption capacity, higher affinity and greater sorption intensity for $Cu^{2+}\;than\;Cd^{2+}$. According to the evaluation using Langmuir equation, the monolayer binding capacity obtained was 127.3 mg/g $Cu^{2+}$ and 119.6 mg/g $Cd^{2+}$. The kinetic studies showed that the phytosorption rates could be described better by a pseudo-second order process and the rate coefficients was determined to be $2.04{\times}10^{-3}\;min^{-1}\;and\;1.98{\times}10^{-3}\;min^{-1}\;for\;Cu^{2+}\;and\;Cd^{2+}$ respectively. The results from these studies indicated that acid treated cassava waste biomass could be an efficient sorbent for the removal of toxic and valuable metals from industrial effluents.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.36-42
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• 2021

폐리튬이온배터리에 함유된 유가금속을 회수하기 위해 고온에서 용융환원처리한다. 용융환원된 금속상을 염산용액으로 침출한 다음 용매추출과 침전으로 유가금속을 분리한 여과액에는 니켈(II)과 미량의 규소(IV)가 함유되어 있다. 여액으로부터 고순도 니켈화합물을 회수하기 위해 흡착법에 의한 규소(IV)의 분리와 니켈(II)의 선택적 침전에 대해 조사했다. Polyacrylamide는 규소(IV)를 선택적으로 흡착했으나 용액의 점도 역시 증가하여 여과가 어렵다. 침전제로 탄산나트륨을 첨가하면 니켈(II)과 미량의 규소(IV)가 공침되었다. 반면 옥살산나트륨은 상온에서 니켈(II)만을 선택적으로 침전시켜 순도 99.99% 이상의 니켈옥살산염 결정상을 회수할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제32권3호
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• pp.147-153
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• 2023

Metal-organic frameworks (MOFs) of cobalt gallate were synthesized and deposited on gold electrodes using self-assembly monolayers (SAMs) and hydrothermal processing. These MOF films exhibit strong adsorption capabilities for gaseous particulates, and the use of SAMs allows the synthesis and deposition processes to be completed in a single step. When cobalt gallate is mixed with SAMs, a coordination bond is formed between the cobalt ion and the carboxylate or hydroxyl groups of the SAMs, particularly under hydrothermal conditions. Additionally, the quartz crystal microbalance (QCM) gas sensor accurately measures the number of particulates adsorbed on the MOF films in real-time. Thus, the QCM gas sensor is a valuable tool for quantitatively measuring gases, such as SO₂, NO₂, and CO₂. Furthermore, the QCM MOF film gas sensor was more effective for gas adsorption than the MOF particles alone and allowed the accurate modeling of gas adsorption. Moreover, the QCM MOF films accurately detect the adsorption-desorption mechanisms of SO₂ and NO₂, which exist as gaseous particulate matter, at specific gas concentrations.