• Membrane and Water Treatment
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• 제11권3호
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• pp.195-200
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• 2020

In this study, a biocatalyst composite was prepared by immobilizing oxidoreductases onto Cu-activated zeolite to facilitate biochemical decomposition of 4-chlorophenol (4-CP). 4-CP monooxygenase (CphC-I) was cloned from a 4-CP degrading bacterium, Pseudarthrobacter chlorophenolicus A6, and then overexpressed and purified. Type X zeolite was synthesized from non-magnetic coal fly ash using acetic acid treatment, and its surfaces were coated with copper ions via impregnation (Cu-zeolite). Then, the recombinant oxidative and reductive enzymes were immobilized onto Cu-zeolite. The enzymes were effectively immobilized onto the Cu-zeolite (79% of immobilization yield). The retained catalytic activity of CphC-I after immobilization was 0.3423 U/g-Cu-zeolite, which was 63.3% of the value of free enzymes. The results of this study suggest that copper can be used as an effective enzyme immobilization binder because it provides favorable metalhistidine binding between the enzyme and Cu-zeolite.

• 대한화학회지
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• 제24권6호
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• pp.421-425
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• 1980

Cu(Ⅱ) 이온이 교환된 zeolite Y에 푸란이 흡착되는 형태를 알아보기 위해, 푸란과 2-메틸푸란이 흡착될 때 나타나는 EPR 스펙트럼을 조사하였다. 푸란이 흡착되면, Cu(Ⅱ) 이온의 흡수 피이크는 감소되면서 g-factor가 2.002, 피이크폭이 8 gauss인 단일 흡수피이크가 나타난다. 메틸기가 치환된 2-메틸푸란이 Cu(15)Y에 흡착되면, 푸란고리 및 메틸기의 수소에 의한 초미세구조가 나타나며, 구리의 이온 교환도가 커지면, 초미세구조는 약해진다. 푸란이 Cu(Ⅱ) 이온이 교환된 zeolite Y에 흡착되어 나타나는 새로운 흡수피이크는 Cu(Ⅱ) 이온과 푸란고리사이에 형성된 전하이동착물에 의한 것으로 생각되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.25-28
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• 1999

For investigating the effectiveness of Korean natural zeolite for removal of $NH_4{^+}$ in waste waters containing $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$, the adsorption of $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ by three Korean natural zeolite samples, which contained mordenite and/or clinoptilolite, was measured by adding solutions containing $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ or both at a concentration range from 1 to 7 mmol(+)/L of each cation. In the solutions, the zeolite samples adsorbed more amounts of $NH_4{^+}$ than $Cu^{2+}$. By seven successive equilibrations, Korean natural zeolites adsorbed $NH_4{^+}$ corresponding to 23~33% of those cation exchange capacity from the solution containing both $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ at 3 mmol(+)/L of each cation. Whereas, the corresponding adsorption of $Cu^{2+}$ was 17-27% of the CEC. Korean natural zeolite exhibited selectivity for $NH_4{^+}$ but not for $Cu^{2+}$. Nevertheless, it using as a soil amendment after removing of $NH_4{^+}$ in waste waters should be carefully controlled on the application rate.

• 한국환경과학회지
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• 제27권5호
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• pp.299-308
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• 2018

The adsorption characteristics of Cu ions were studied using the zeolite Na-A synthesized from Jeju volcanic rocks. The effects of various operating parameters such as initial concentration of Cu ions, contact time, solution pH, and solution temperature were investigated in batch experiments. The adsorption of Cu ions by Na-A zeolite was fitted well by pseudo-second-order kinetics and the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacity determined using the Langmuir isotherm model was 152.95 mg/g. In addition, the adsorption of Cu ions by zeolite Na-A was primarily controlled by particle diffusion model in comparison with the film diffusion model. As the temperature increased from 303 K to 323 K, ${\Delta}G^o$ decreased from -2.22 kJ/mol to -3.41 kJ/mol, indicating that the adsorption of Cu ions by Na-A zeolite is spontaneous process.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.287-294
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• 2013

구리-제올라이트 촉매와 Fe-제올라이트 촉매로 과잉산소 분위기에서 일산화질소의 암모니아 선택적 촉매환원반응을 체계적으로 조사하였다. 촉매는 디젤엔진에서의 SCR기술의 적용을 위하여 구리와 철을 $NH_4$-BEA와 $NH_4$-ZSM-5 제올라이트에 이온교환법과 함침법으로 담지시켜 제조하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, FE-TEM과 SEM/EDS를 사용하여 조사하였다. 고정된 반응조건에서 선택적 촉매환원반응의 활성을 조사한 결과에서 구리를 BEA 제올라이트에 이온교환시켜 제조한 촉매가 $200{\sim}250^{\circ}C$의 저온영역에서 탁월한 성능을 나타내었다. $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 구리-제올라이트 촉매가 Fe-제올라이트 촉매보다 높은 반응활성을 나타내었다. BEA 제올라이트에 담지된 촉매가 ZSM-5 제올라이트에 담지된 촉매보다 $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 우수한 반응활성을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.54-61
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• 2019

본 연구에서는 Cu(II)의 흡착처리 후, 용액 내 함유된 폐흡착제의 효율적인 분리를 위하여 제올라이트(zeolite 4A)의 표면에 금속(Me = Co, Mn, Ni)이 치환된 페라이트 나노 입자를 성장시킨 자성흡착제를 합성하였다. 제올라이트 표면의 금속 페라이트는 용매열 합성법으로 제조되었으며, 자성흡착제의 특성은 XRD (X-ray diffractometer), SEM (scanning electron microscopy) 및 PPMS (physical property measurement system)로 분석하였다. Co-ferrite가 코팅된 제올라이트 복합체(CFZC)의 포화자화율이 5 emu/g으로 가장 높았으며, Cu(II)의 흡착 성능도 우수하였다. CFZC에 의한 Cu(II)의 흡착결과 값들은 298 K에서 Langmuir식에 잘 적용되었다. 그리고 Cu(II)의 흡착공정은 유사 2차 속도식에 부합하였다. 자유에너지 변화값(${\Delta}G^0=-4.63{\sim}-5.21kJ/mol$)은 Cu(II)의 흡착이 298~313 K 범위에서 자발적임을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제28권3호
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• pp.355-359
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• 2017

Si/Al 몰비율이 1.08~1.20를 가진 제올라이트 X를 수열합성반응을 이용하여 제조한 후, $Mg^{2+}$ 또는 $Cu^{2+}$을 지닌 금속질산염용액으로 이온교환을 하여 이온 교환된 제올라이트 X를 준비하였다. 모든 준비된 제올라이트 X 시료들에 대해 XRD, SEM, EDS를 이용하여 제올라이트의 결정 구조 변화를 확인하였으며, 암모니아 승온 탈착법($NH_3$-TPD)을 통해 시료의 암모니아 흡착능력에 대한 분석을 진행하였다. XRD 결과, 준비된 제올라이트 X는 양이온성분에 상관없이 Faujasite (FAU) 결정상을 유지하였지만, $Mg^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$로 이온교환된 제올라이트 X에 대한 결정화도는 감소되었다. EDS분석결과, 이온 교환된 제올라이트 X시료들 안에 각각의 양이온이 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었다. $NH_3$-TPD 분석결과 $Mg^{2+}$-와 $Cu^{2+}$-제올라이트 X의 암모니아 흡착능은 각각 1.76 mmol/g과 2.35 mmol/g이었으나, $Na^+$-제올라이트 X의 암모니아 흡착능은 3.52 mmol/g ($NH_3/catalyst$)으로 확인되었다. 향후 암모니아를 제거하기 위한 흡착제로서 $Na^+$-제올라이트 X가 활용될 가능성이 높다고 사료된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권2호
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• pp.348-354
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• 2009

Copper(II) complexes with tetraoxo dithia tetraaza macrocyclic ligands; [18]ane$N_4S_2$: 1,4,10,13-tetraaza-5,9,14,18-tetraoxo-7,16-dithia-cyclooctadecane, [20]ane$N_4S_2$: 1,5,11,15-tetraaza-6,10,16,20-tetraoxo-8,18-dithia-cyclocosane,Bzo2[18]ane$N_4S_2$: dibenzo-1,4,10,13-tetraaza-5,9,14,18-tetraoxo-7,16-dithia-cyclooctadecane, Bzo2[20]ane$N_4S_2$: dibenzo-1,5,11,15-tetraaza-6,10,16,20-tetraoxo-8,18-dithia-cyclocosane; were entrapped in the nanopores of zeolite-Y by a two-step process in the liquid phase: (i) adsorption of [bis(diamine)copper(II)] (diamine = 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,2-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene); $[Cu(N-N)_2]^{2+}$-NaY; in the nanopores of the zeolite, and (ii) in situ template condensation of the copper(II) precursor complex with thiodiglycolic acid. The obtained complexes and new host-guest nanocomposite materials; $[Cu([18]aneN_4S_2)]^{2+}-NaY,\;[Cu([20]aneN_4S_2)]^{2+}-NaY,\;[Cu(Bzo_2[18]aneN_4S_2)]^{2+}-NaY,\;[Cu(Bzo_2[20]aneN_4S_2)]^{2+}$-NaY; have been characterized by elemental analysis FT-IR, DRS and UV-Vis spectroscopic techniques, molar conductance and magnetic moment data, XRD and, as well as nitrogen adsorption. Analysis of data indicates all of the complexes have been encapsulated within nanopore of zeolite Y without affecting the zeolite framework structure.

• 환경위생공학
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• 제14권3호
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• pp.63-70
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• 1999

A study on the zeolite synthesized of bituminous coal fly ash from power plant has been carried out to reuse industrial waste. The synthesized zeolite was proved to be 4A type by means of the X-ray diffraction analysis and the degree of crystallinity was found to be higher than 90%. Then the synthesized zeolite was used as an adsorbent to remove the heavy metal ions in the CU, Pb, and Cd containing wastewater and water. Also, adsorption characteristics and kinetics of synthesized zeolite in the each metal ion solutions were studied. In each ion solutions, the adsorbed amounts of Pb, Cd, and Cu to the unit weight of synthesized zeolite were 141.6, 118.8, and 131.4mg/g respectively when each metal ion concentration was 500mg/L solution. The adsorption kinetics was fitted well to the Freundlich isotherms. The value of l/n for Pb, Cd, and Cu and 0.27, 0.50, and 0.66, respectively. Those results showed that the synthesized zeolite could be used as an adsorbent to remove single heavy metal ions in the wastewater and water. The heats of adsorption, H values of Pb, Cd, and Cu were 4.87, 14.95, and 18.23kacl/mol by the Henry-van't Hoff equation.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.35-42
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• 2001

본 연구에서는 zeolite를 활성슬러지 공정에 주입할 경우 zeolite가 biofloc에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해 수행되었다. 두 반응기를 동일 조건으로 운전하였으며 하나는 표준 활성슬러지 공정 (CU)으로, 다른 하나는 zeolite를 폭기조내 4,000 mg/l로 유지 (ZU)하며 비교하였다. 슬러지 플럭 입경을 측정한 결과, 두 반응기 모두 SRT (Solid Retention Time)가 증가함에 따라 플럭 크기도 비례하여 증가하였으나 ZU가 모든 조건에서 CU보다 작은 평균 입경을 나타내었다. 한편, 두 반응기에 대해 슬러지 침전성을 비교한 결과, ZU는 SRT변화에 관계없이 3.4~11m/h의 침전속도를 나타내며 SVI(Sludge Volume Index)도 50~108 ml/g으로 양호한 침전상태를 보였다. 그러나 CU는 SRT 증가에 따라 슬러지 침전성이 큰 영향을 받았고 SRT 40일에서 Sphaerotilus가 우점종을 나타내었으며 이 결과, 슬러지가 전혀 침전하지 않았다.