• 전기화학회지
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• 제18권2호
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• pp.81-85
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• 2015

A method for degradation of the perchlorate anion ($ClO{_4}^-$) has been studied using electrochemically generated zero-valent iron (ZVI) deposited on a porous carbon electrode. The first strategy of this study is to produce the ZVI via the electrochemical reduction of iron (II) on a porous carbon electrode coated with a conducting polymer, instead of employing expensive $NaBH_4$. The present method produced well distributed ZVI on conducting polymer (polypyrrole thin film) and increased surface area. ZVI surface can be regenerated easily for successive reduction. The second strategy is to apply a mild reducing condition (-0.3 V) to enhance the efficiency of the degradation of perchlorate with ZVI without the evolution of hydrogen. The electrochemically generated ZVI nanoparticles may offer an alternative means for the complete destruction perchlorate without evolution of hydrogen in water with high efficiency and at low cost.

• 자원리싸이클링
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• 제23권3호
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• pp.30-36
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• 2014

동정광으로 동을 제련하는 동제련소에서는 대략 35-45%정도 철을 함유한 폐동슬래그가 다량 배출되어 대부분 폐기처분되고 있다. 따라서 폐동슬래그로부터 철을 회수하여 철을 자원화하는 것은 자원의 효율적인 활용측면과 환경문제를 감소하는 측면에서 관심이 크게 증대되고 있다. 본 연구에서는 동제련소에서 발생되는 다량의 철 성분이 포함된 폐동슬래그로부터 철의 품위향상을 위한 physico-chemical 분리 공정이 개발되었다. 개발된 공정은 먼저 폐동슬래그를 1 mm이하로 파쇄하는 공정(1차 파쇄공정)과, 이어서 $1225^{\circ}C$에서 90분 동안 탄소 환원하는 공정(탄소 환원공정), 그리고 환원된 슬래그로부터 $104{\mu}m$ 이하로 2차 파 분쇄하는 공정(2차 파쇄공정)과, 이어서 철 농축물을 분리 회수하는 습식자력선별 공정(습식 자력선별공정)으로 구성된다. 개발된 공정을 이용하여 환원된 폐동슬래그를 0.2 T의 자력세기에서 습식자력선별 함으로써 철 품위가 66 wt.%인 철 농축물을 얻었고, 같은 조건에서 철 회수율은 72%이었다. 따라서 분리 회수된 철 농축물은 철 원료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권5호
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• pp.50-56
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• 2003

전기로에서 발생하는 분진과 압연스케일의 재활용을 위하여 전기로의 철원과 열원을 동시에 사용할 수 있는 탄화철 제조가 필요하다. 이를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여 전기로 분진과 압연스케일의 환원거동과 탄화 거동을 조사하였다. $650^{\circ}C$ 이하의 온도에서 일산화탄소 100%로 탄화를 시키면 유리탄소는 생성되지 않으면서 세멘타이트보다 탄소함량이 더 높은 탄화철(약 9wt% C)을 생성할 수 있었다. 전기로 분진의 환원에 필요한 탄재의 양은 이론 탄재양의 약 1.2배, 그리고 환원온도는 $900^{\circ}C$가 가장 적당하였다. 압연 스케일의 환원온도는 $1000^{\circ}C$가 가장 적당하였다. 전기로 분진 및 압연 스케일의 탄화속도는 압연 스케일의 경우가 모두 빠르게 나타났다. 그리고 슈퍼탄화철의 성분은 대부분 $Fe_2$C이었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.97-108
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• 1999

금속 철(Fe$^{0}$ )에 의한 TNT의 환원실험을 회분식 반응조를 사용하여 환원 상태에서 연구하였다. 실험 결과, 환원에 의한 TNT의 농도감소는 유사 1차 반응으로 나타났고 반응상수는 반응조에 첨가한 철의 표면적에 선형적으로 비례하였으며, 교반 속도 60 rpm에서의 반응상수는 0.0981$min^{-1}$m$^{-2}$ L로 측정되었다. Triaminotoluene로 추정되는 최종산물이 용액내에 축적되었다. 철 표면에 흡착된 물질을 용출하기 위하여 acetonitrile혹은 물(인산염 완충액, pH=7.0)로 추출을 시도하였으나 용출되는 물질은 극히 미량이었다. 또한, 용액 내에서 생물학적 분해에서의 주요 중간산물인 aminodinitrotoluenes은 검출되지 않았다. 그러므로, 철에 의한 TNT의 환원시 니트로기의 환원이 순차적으로 발생하여 아미노기를 형성하지 않고, 3개의 니트로기에 대하여 동시에 발생하는 것으로 사료된다. 이에 TNT의 환원 모델을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.839-844
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• 2009

이 연구는 담수 퇴적물에서 주되게 일어나는 탈질(denitrification), 철 환원(iron reduction), 메탄 환원(methanogenesis) 반응이 퇴적물 유기물 분해에서 차지하는 중요도를 파악하였다. 탈질률, 철환원률, 메탄환원률 모두 식물이 존재하지 않는 Site A, 새섬매자기 군락이 서식하는 Site B, 갈대 군락이 서식하는 Site C에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P < 0.05), 퇴적물 깊이에 따라서는 메탄환원률만이 유의한 차이를 보였다. 유기물 함량은 Site A, Site B, Site C 순으로 식물의 존재와 밀도 증가에 따라 증가하였다. Site A가 가장 낮은 유기물 함량을 나타냄에도 불구하고 가장 높은 탈질률과 철환원률을 나타내었고, 메탄환원률의 경우 Site C에서 가장 큰 값을 나타내었다. 유기물의 혐기성 분해가 주로 탈질, 철 환원, 메탄 환원에 의해 일어난다고 가정한다면, 한강하구의 경우 탈질이 유기물을 분해하는 가장 주된 반응임을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1999년도 정기총회 및 춘계 공동 학술발표회
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• pp.62-63
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• 1999

Reduction 2,4,6-Trinitrotoluene by zero valent iron was studied in a batch reactor under anoxic conditions. Results showed that the removal of TNT was a pseudo-first order and the rate was dependent on the available metal surface area. Final product, presumably triaminotoluene, accumulated in the solution as well as on the metal surface. However, little amounts of aminodinitrotoluenes were detected. Therefore, it is postulated that the reduction of nitro group occurs simultaneously in all three position.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.123-126
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• 2006

Reduction kinetics and intermediates behaviour of three high explosives (HMX, RDX, and TNT) were studies in batch reactors using either nano or micro size zero valent iron(ZVI) as reducing agent. The kinetics constants normalize to the mass of iron($k_M$) or to the surface area ($k_{SA}$) were measured and compared along with the changes of intermediate concentrations of each explosive. Results showed that $k_M$ and $k_{SA}$ values neither correlated each other nor explained the behaviour of intermediates of each high explosive in the batch reactor, in which initial intermediates decreased rapidly with nano ZVI treatment whereas the intermediates accumulated and stayed longer in the micro ZVI treated reactor.

• Advances in environmental research
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• 제3권2호
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• pp.107-116
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• 2014

This study aimed to synthesize dispersed and reactive nanoscale zero-valent iron (nZVI) with poly(1-vinylpyrrolidone-co-vinyl acetate) (PVP/VA), nontoxic and biodegradable stabilizer. The nZVI used for the experiments was prepared by reduction of ferric solution in the presence of PVP/VA with specific weight ratios to iron contents. Colloidal stability was investigated based on the rate of sedimentation, hydrodynamic radius and zeta potential measurement. The characteristic time, which demonstrated dispersivity of particles resisting aggregation, increased from 21.2 min (bare nZVI) to 97.8 min with increasing amount of PVP/VA (the ratios of 2). For the most stable nZVI coated by PVP/VA, its reactivity was examined by nitrate reduction in a closed batch system. The pseudo-first-order kinetic rate constants for the nitrate reduction by the nanoparticles with PVP/VA ratios of 0 and 2 were 0.1633 and $0.1395min^{-1}$ respectively. A nitrogen mass balance, established by quantitative analysis of aqueous nitrogen species, showed that the addition of PVP/VA to nZVI can change the reduction capacity of the nanoparticles.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권6호
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• pp.543-551
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• 2017

Membrane fouling in membrane bioreactor (MBR) remains a primary challenge for its wider application. The focus of this study to investigate the influence of iron distribution in activated sludge on gel layer fouling in MBR. Significant reduction in the transmembrane pressure (TMP) rise rates was observed in the presence of iron as result of retarding the gel layer formation time. The spatial distribution of iron had a significant impact on the stratification structure of extracellular polymeric substances (EPS) fractions, such as proteins (PN) and polysaccharides (PS). A mitigation of PN or PS from the supernatant to the EPS inner layers was observed in the presence of iron. Compared with the control reactor, the reduction in PN and PS of the supernatant and lower PN/PS rates of the LB-EPS were beneficial to decrease the membrane fouling potential during the gel layer formation. Consequently, the iron addition managed to control gel layer fouling could be a useful strategy in MBR.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제28권10호
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• pp.986-994
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• 1995

This study was to examine the effect of phytate on the protein digestibility and calcium, iron and zinc availability in phytase treated soymilks digested with pepsin and pepsin-pancreatin in vitro. Also, the bending between phytate and protein in soymilks was investigated by means of SDS-PAGE. The content of phytate in soymilk was reduced by phytase treatment. As the content of phytate decreased, the protein digestibility increased in soymilk treated with the digest enzymes in vitro. The reduction of phytate content in soymilk improved the availability of all calcium, iron and zinc. Although the availability of calcium increased, the amount of change was small. The phytate reduction increased most the availability of iron. A number of bands of high molecular weight protein in soymilk disappleared in SDS-PAGE by lowering the phytate content with phytase treatement on soymilk.