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

• 한국환경과학회지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.849-860
• /
• 2010

A new $N_3O_2$ pentadentate ligand, N,N'-Bis(2-hydroxybenzyl)-ethylenetriamine(H-BHET 3HCl) was synthesized. The hydrochloric acid salts of Br-BHET 3HCl, Cl-BHET 3HCl, $CH_3O$-BHET 3HCl and $CH_3$-BHET 3HCl containing Br-, Cl-, H-, $CH_3O-$ and $CH_3-$ groups at the para-site of the phenol group of the H-BHEP were synthesized. The structures of the ligands were confirmed by C. H. N. atomic analysis and $^1H$ NMR, $^{13}C$ NMR, UV-visible and mass spectra. The calculated stepwise protonation constants(${\logK_n}^H$) of the synthesized $N_3O_2$ ligands showed six steps of the proton dissociation. The orders of the overall protonation constants($\log{\beta}_p$) of the ligands were Br-BHET < Cl-BHET < H-BHET < $CH_3O$-BHET < $CH_3$-BHET. The orders agreed well with that of para Hammett substituent constants(${\delta}_p$). The calculated stability constants($\logK_{ML}$) between the ligands and heavy metal ions (Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Pb(II)) agreed well with the order of the overall proton dissociation constants of the ligands but they showed a reverse order in para Hammestt substituent constants(${\delta}_p$). The order of the stability constants between the heavy metal ions with the synthesized ligands were Co(II) < Ni(II) < Cu(II) > Zn(II) > Cd(II) > Pb(II).

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권4호
• /
• pp.596-610
• /
• 2021

스토버 방식에 의한 구형 단분산 입자와 에멀젼 액적을 미세 반응기로 활용하여 합성한 주름진 표면을 갖는 실리카 입자 및 거대 기공을 갖는 다공질 실리카 입자를 커플링제로 표면 개질하여 흡착제로 활용하였다. 아민기를 포함하는 실란 또는 타이타네이트 커플링제를 활용하여 기존의 실리카 재료로는 흡착이 어려웠었던 중금속과 음이온성 염료에 대한 흡착력이 향상된 것을 관찰할 수 있었다. 음이온 염료에 대한 흡착에서는 APTES로 표면 개질한 다공질 실리카가 흡착 효율이 가장 높은 결과를 나타내었고, 중금속 구리에 대한 흡착 결과는 AAPTS로 표면 개질한 다양한 실리카 분말에서 모두 100%에 가까운 흡착 효율을 얻을 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제17권4호
• /
• pp.74-80
• /
• 2009

Carboxylated alginic acid bead를 이용한 중금속 제거에 관한 염색폐수의 영향에 대해 연구를 수행하였다. Carboxylated alginic acid bead를 담체로 사용하였을 때 때 납과 구리이온의 흡착에 미치는 염색폐수의 영향은 매우 작았다. 또한, 납 이온이 염색폐수와 같이 섞여 있을 때 흡착공정은 거의 2-3 시간 내에 이루어졌으며 50ppm의 납 이온은 0.3g의 담체만으로 대부분 제거 되었다. 이와 같은 결과는 Carboxylated alginic acid bead가 염색폐수 내에 존재하는 중금속 이온의 제거에 대해서 효과적인 흡착제임을 의미한다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제22권5호
• /
• pp.13-19
• /
• 2013

구리, 아연 및 납 등의 중금속으로 오염된 사격장 토양으로부터 중금속 성분을 제거하기 위한 친환경적인 공정을 개발하기 위해 구연산용액을 이용하여 중금속 침출거동에 대한 pH의 영향을 조사하였다. 구연산 침출실험은 구연산과 구연산나트륨을 혼합하여 pH를 조절한 용액을 이용하여 시료입도 $75{\mu}m$이하, 반응온도 $50^{\circ}C$, 구연산 농도 1 몰, 광액농도 5%, 교반속도 100 rpm, 그리고 침출시간 1 시간의 조건에서 진행하였다. 침출반응 전후의 pH 변화는 미미하여 침출에 미치는 수소이온농도의 직접적인 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 구리, 아연, 납의 제거율은 pH가 증가함에 따라 감소하였고, 열역학적인 계산결과, 이와 같은 침출거동은 중금속 이온이 구연산염 이온종과 착이온을 형성하는 반응과 중금속이온이 수산화이온과 결합하여 수산화물로 침전하는 반응에 의해 결정되는 것으로 분석되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권2호
• /
• pp.38-46
• /
• 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.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2005년도 추계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.96-101
• /
• 2005

A theory for the material transports through ion exchange membrane has been developed on the basis of nonequilibrium thermodynamics by removing the assumption of solvent flow in the previous paper and applied to a detailed study of the ionic transport properties of new charged mosaic membrane(CMM) system. The CMM having two different fixed charges in the polymer membrane indicated unique selective transport behavior then ion-exchange membrane. The separation behavior of ion transport across the CMM with a parallel array of positive and negative functional charges were investigated. It was well-known the analysis of the volume flux and solute flux based on nonequilibrium thermodynamics. Our suggests preferential salt transport across the charged mosaic membranes. Transport properties of heavy metal ions, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$and sucrose system across the charged mosaic membrane were estimated. As a result, we were known metal salts transport depended largely on the CMM. The reflection coefficient indicated the negative value that suggested preferential material transport and was independent of charged mosaic membrane thickness.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권2호
• /
• pp.456-461
• /
• 2022

Heavy metal pollution is caused due to anthropogenic activities and is considered as a serious environmental problem which endangers human health and environment. The present study deals with biosorption, an eco-friendly technique for the removal of heavy metal Zn(II) from aqueous medium. Various natural materials have been explored for the uptake of metal ions, where most of them are physically or chemically enhanced. Dry cowdung powder (DCP) has been utilized as a low-cost, environmentally friendly humiresin without any pre-treatment, thus demonstrating the concept of Green Chemistry. Batch biosorption studies using ⁶⁵Zn(II) tracer were performed and the impact of different experimental parameters was studied. Results revealed that at pH 6, 94 ± 2% of Zn(II) was effectively biosorbed in 5 min, at 303 K. The process was spontaneous and exothermic, following pseudo-second-order reaction. The mechanism of heavy metal biosorption employing green adsorbent was therefore elucidated in order to determine the optimal method for removing Zn(II) ions. DCP has a lot of potential in the wastewater treatment industry, as seen by its ability to meet 3A's affordability, adaptability, and acceptability criteria. As a result, DCP emerges as one of the most promising challengers for green chemistry and the zero-waste idea.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.535-541
• /
• 2005

본 연구에서는 피트모스(Canadian Sphagnum peat moss)로부터 추출한 피트-휴민 (p-Humin)입자를 충전한 칼럼의 연속흐름 조건하에서의 중금속 이온(Cd, Cu, Pb)의 흡착 및 탈착효율을 조사하였다. p-Humin 충전 칼럼은 단일 성분 및 혼합 중금속 용액 모두에서 높은 중금속 제거효율을 보였으며, 실험 결과는 Thomas 모델식을 적용하여 p-Humin의 중금속 흡착특성에 대한 기초 자료를 산출하였다. 단일 성분 중금속 용액을 대상으로 한 실험 결과, p-Humin 단위 그램당 Cd, Cu 및 Pb의 최대 흡착량($q_0$)은 각각 138.8, 44.66 및 41.61 mg/g으로 나타났다. 혼합 중금속 용액을 대상으로 각 중금속 이온의 경쟁흡착 반응실험 결과, p-Humin에 대한 중금속 이온의 친화력 세기는 Pb $\gg$ Cu > Cd이었다. 흡착된 금속이온은 0.05 N $HNO_3$ 용액을 사용하여 쉽게 탈착시켜 회수할 수 있었으며, 회수율은 약 95% 이상을 나타냈다. 본 연구를 통해 p-Humin은 친환경적이고 경제적인 생흡착제로서 폐수 중 중금속 이온의 제거에 활용 가능함을 확인하였다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제10권3호
• /
• pp.239-244
• /
• 2019

Plating wastewater containing various heavy metals can be produced by several industries. Specifically, we focused on the removal of copper (Cu2+) and nickel (Ni+) ions from the plating wastewater because all these ions are strictly regulated when discharged into watershed in Korea. The application of both nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) technologies for the treatment of wastewater containing copper and nickel ions to reduce fresh water consumption and environmental degradation was investigated. In this work, the removal of copper (Cu2+) and nickel (Ni+) ions from synthetic water was studied on pilot scale remove by before using two commercial nanofiltration (NF) and reverse osmosis(RO) spiral-wound membrane modules (NE2521-90 and RE2521-FEN by Toray Chemical). The influence of main operating parameters such as feed concentration on the heavy metals rejection and permeate flux of both membranes, was investigated. Synthetic plating wastewater samples containing copper ($Cu^{2+}$) and nickel ($Ni^{2+}$) ions at various concentrations(1, 20, 100, 400 mg/L) were prepared and subjected to treatment by NF and RO in the pilot plant. The results showed that NF, RO process, with 98% and 99% removal for copper and nickel, respectively, could achieve high removal efficiency of the heavy metals.