• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.143-146
• /
• 2004

Natural zeolites have exhibited high sorption capacity for inorganic cations including heavy metals and ammonium. Moreover, they were proven to be effective for environmental applications such as permeable barriers for controlling the spread of cation-contaminated groundwater. However zeolites have little or no affinity for anionic species like chromium, as they possess a net negative structural charge. To achieve the simultaneous sorption for anionic contaminants, surfactant-modified zeolite (SMZ) has been employed as the possible sorbents. Current study focuses on simultaneous removal of heavy metals having different ionic form in aqueous solution, cadmium (C $d^{2+}$) and chromium (Cr $O_{4}$$^{2-}$), using newly developed materials, ZanF. ZanF, a potential alternative to SMZ, was derived from zeolite modified by Fe(II) chloride followed by reduction with sodium borohydride. Batch experiments were performed to estimate the removal efficiency of ZanF at different conditions. Under different pH ranging from 2 to 6, removal efficiency was investigated. And C $d^{2+}$ removal efficiency was estimated by varying background concentration of Cr $O_{4}$$^{2-}$, and vice versa. With the test results, ZanF was expected to be a possible reactive materials alternative to SMZ in permeable reactive barriers (PRBs) for treating the contaminated groundwater with cationic and anionic heavy metals.als.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
• /
• 제6권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2012

The ionic composition of $PM_{2.5}$ samples was investigated by their datasets of cationic ($Na^+$, $NH_4^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, and $Ca^{2+}$) and anionic components ($Cl^-$, $NO_3^-$, and $SO_4^{2-}$) along with relevant environmental parameters collected from an urban monitoring site in Korea at hourly intervals in 2010. The mean (and SD) annual concentration of $PM_{2.5}$ was computed as 25.3 ${\mu}g\;m^{-3}$ with the wintertime maximum. In addition, sum concentrations (neq $m^{-3}$) of five cationic species (291) were slightly lower than 3 anionic species (308). Most cations exhibited the highest seasonal values in spring, while anions showed more diversified seasonal patterns. According to PCA, five major source categories were apparent with the relative dominance of secondary inorganic aerosols (SIA). The results of our study suggest consistently that the distribution of ionic constituents in an urban area is affected by the combined effects of both natural and anthropogenic processes.

• Carbon letters
• /
• 제10권4호
• /
• pp.305-313
• /
• 2009

In this study, the adsorption of toxic pollutants onto cetyltrimethylammonium kaolin (CTAB-Kaolin) is investigated. The organo-kaolin is synthesized by exchanging cetyltrimethylammonium cations (CTAB) with inorganic ions on the surface of kaolin. The chemical analysis, the structural and textural properties of kaolin and CTAB-kaolin were investigated using elemental analysis, FTIR, SEM and adsorption of nitrogen at $-196^{\circ}C$. The kinetic adsorption and adsorption capacity of the organo-kaolin towards o-xylene, phenol and Cu(II) ion from aqueous solution was investigated. The kinetic adsorption data of o-xylene, phenol and Cu(II) are in agreement with a second order model. The equilibrium adsorption data were found to fit Langmuir equation. The uptake of o-xylene and phenol from their aqueous solution by kaolin, CTAB-kaolin and activated carbon proceed via physisorption. The removal of Cu(II) ion from water depends on the surface properties of the adsorbent. Onto kaolin, the Cu(II) ions are adsorbed through cation exchange with $Na^+$. For CTAB-kaolin, Cu(II) ions are mainly adsorbed via electrostatic attraction with the counter ions in the electric double layer ($Br^-$), via ion pairing, Cu(II) ions removal by the activated carbon is probably related to the carbon-oxygen groups particularly those of acid type. The adsorption capacities of CTAB-kaolin for the investigated adsorbates are considerably higher compared with those of unmodified kaolin. However, the adsorption capacities of the activated carbons are by far higher than those determined for CTAB-kaolin.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.393-397
• /
• 2000

퇴비의 시용량에 따른 사과의 수량과 토양화학성에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같았다. 사과원에 퇴비시용량의 증가에 의해 토양중의 인산함량 및 치환성 양이온의 함량이 증가하였으나, 유기물은 거의 변화가 없었다. 퇴비의 시용량이 증가할수록 사과의 수량은 증가하였으나, 경도 및 당도의 차이는 없었다. 화학비료를 감비처리하고 퇴비의 시용량을 높인 결과 퇴비의 시용량이 증가함에 따라 토양 중 유기물 및 Ca의 함량은 증가하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권11호
• /
• pp.3362-3366
• /
• 2013

A simple and quick separation technique for selenite in natural water was developed using $TiO_2$@$SiO_2/Fe_3O_4$ nanoparticles. For the synthesis of nanoparticles, a polymer-assisted sol-gel method using hydroxypropyl cellulose (HPC) was developed to control particle dispersion in the synthetic procedure. In addition, titanium butoxide (TBT) precursor, instead of the typical titanium tetra isopropoxide, was used for the formation of the $TiO_2$ shell. The synthesized nanoparticles were used to separate selenite ($Se^{4+}$) in the presence of $Se^{6+}$ or selenium anions for the photocatalytic reduction to $Se^0$ atom on the $TiO_2$ shell, followed by magnetic separation using $Fe_3O_4$ nanoparticles. The reduction efficiency of the photocatalytic reaction was 81.4% at a UV power of 6W for 3 h with a dark adsorption of 17.5% to the nanoparticles, as determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The developed separation method can be used for the speciation and preconcentration of selenium cations in environmental and biological analysis.

• 한국재료학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.496-501
• /
• 2021

Metal halide perovskite nanocrystals, due to their high absorption coefficient, high diffusion length, and photoluminescence quantum yield, have received significant attention in the fields of optoelectronic applications such as highly efficient photovoltaic cells and narrow-line-width light emitting diodes. Their energy band structure can be controlled via chemical exchange of the halide anion or monovalent cations in the perovskite nanocrystals. Recently, it has been demonstrated that chemical exfoliation of the halide perovskite crystal structure can be achieved by addition of organic ligands such as n-octylamine during the synthetic process. In this study, we systematically investigated the quantum confinement effect of methylammonium lead bromide (CH₃NH₃PbBr₃, MAPbBr₃) nanocrystals by precise control of the crystal thickness via chemical exfoliation using n-octylammonium bromide (OABr). We found that the crystalline thickness consistently decreases with increasing amounts of OABr, which has a larger ionic radius than that of CH₃NH₃⁺ ions. In particular, a significant quantum confinement effect is observed when the amounts of OABr are higher than 60 %, which exhibited a blue-shifted PL emission (~ 100 nm) as well as an increase of energy bandgap (~ 1.53 eV).

• 청정기술
• /
• 제24권1호
• /
• pp.55-62
• /
• 2018

$90^{\circ}C$ 이하의 저온열원 구동 수분 흡착식 냉방 시스템에 사용되는 흡착제는 효과적인 냉열 생산을 위해서 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 높은 수분 흡-탈착량 차를 보이는 것이 좋다. 메조다공성 실리카(MCM-41)와 다공성 유기-금속 구조체(MIL-101) 의 경우 최대 수분 흡착량은 많지만 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3 구간에서 각각 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$, $0.074{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$의 낮은 수분 흡-탈착량 차를 갖는다. 이 연구에서는 메조다공성 실리카와 다공성 유기-금속 구조체의 표면 성질을 조절하여 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차를 증가시켰다. 주로 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.5 ~ 0.7에서 일어나는 메조 다공성 실리카의 경우 알루미늄을 관능화 시킨 후에 염기도가 다른 여러 양이온($Na^+$, ${NH_4}^+$, $(C_2H_5)_4N^+$)들로 교환하거나 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하여 각각의 흡착제들에 대해 $35^{\circ}C$에서 수분 흡착 등온선을 측정하였다. 양이온 교환 후 수분 흡착이 주로 일어나는 구간이 상대습도($P/P_0$) 0.5 부근으로 이동하였으나 여전히 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 낮은 수분 흡-탈착량 차를 보였다. 하지만 흡습성을 갖는 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침한 메조다공성 실리카는 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$에서 $0.152{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$으로 증가하였다. 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.3 ~ 0.5에서 주로 일어나는 다공성 유기-금속 구조체에도 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하였더니 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.330{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$까지 증가하였다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.334-340
• /
• 1997

중소규모(中小規模) 축산농가(畜産農家)에서 배출(排出)되는 돼지(돈(豚)) 분뇨폐수(糞尿廢水)를 효과적(效果的)으로 처리(處理)함과 동시(同時)에 재활용(再活用)할 수 있는 방법(方法)의 하나로 볏짚을 살수여상법(撒水濾床法)의 충전재(充塡材)로 이용(利用)하였다. 폐수처리(廢水處理) 후(後) 볏짚을 건조(乾燥) 분쇄(粉碎)하여 토양(土壤)에 첨가(添加)한 후 orchard grass를 재배(栽培)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 볏짚 충전재(充塡材)를 시용(施用)했을 경우(境遇) 일반적(一般的)인 농가퇴비(農家堆肥)에 못지 않은 수량(收量) 향상(向上) 효과(效果)가 있었다. 기본시비(基本施肥)(NPK)에 처리(處理)한 짚 40 ton/ha의 비율(比率)로 혼합(混合) 시용 했을 때 가장 효과(效果)가 컸다. 2. Orchard grass 1차 예취(刈取) 후의 수량은 기본시비(基本施肥) 전량 시용구가 반량(半量) 시용구보다 많았다. 3. Orchard grass 1차, 2차 예취(刈取) 후(後) 볏짚충진제 처리구 토양(土壤)의 화학적 특성은, 공시토양에 비해 pH 의 증가와 함께 Av. $P_2O_5$, Ex. K, Ca, Na, Mg 와 유기물함량(有機物含量)이 증가(增加)했는데 특(特)히 Exc. Mg 의 현저한 증가(增加)가 있었다. 4. 볏짚 충진제를 시용한 결과 Orchard grass에 의해 흡수된 질소, 인산, 양이온등의 영양소는 증가되었고, 증가량은 처리량에 비례했다.

• 생명과학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.702-710
• /
• 1998

유기물질과 무기염류가 들깨의 성장과 채엽수확에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수경재배 시료용액을 만들어 일정시간 유속으로 흘러 보내면서 들깨를 재배하였다. KNO$_3$와 NH$_4$ H$_2$ PO$_4$의 농도가 각각 270ppm 이하와 152ppm 이하의 용액에서는 발육이 현저하게 줄어들었다. 발육초기의 초장의 형성에는 $Ca^{2+}$, $K^+,NH^{4+},Mn^{2+},Zn^{2+},Cu^{2+},Na^+,Mo^{+6}$ 이온 등의 결핍은 중간단계의 발육을 크게 저하시키는 요인이 되었다. 엽장 및 엽폭의 성장과 발육에도 $Ca^{2+}, K^+, NH^{4+}, NO_3^-, H_2PO_4^-$ 이온이 크게 영향을 미쳤다. 수경재배한 들깻잎의 분광학적 금속이온 함량의 분석 결과에 의하면 6월 7일과 6월 12일 사이 6일간의 성장기간에 채취한 들깻잎 속에 $Mg^{2+}$ 이온이 많이 축적될수록 성장속도가 빠름을 알 수 있었다. 들깻잎의 조단백질과 조지질 및 탄수화물의 분석 결과에 의하면 성장과 발육에 필요한 무기염류가 아미노산과 결합하여 안정한 단백질과 지방으로 들깻잎에 축적됨을 알 수 있었다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제23권5호
• /
• pp.397-406
• /
• 2000

건조지대 및 염의 영향을 받는 지역에 널리 분포하는 명아주과 식물의 생리생태학적 적응 특성을 규명하기 위하여 교란지, 염습지, 사구, 간척지 등 다양한 환경에 적응하여 살아가고 있는 10종 명아주과 식물의 무기 및 유기용질의 양상을 조사하였다. 조사된 명아주과 식물은 토양의 칼슘 함량과는 무관하게 체내에 매우 소량의 수용성 칼슘을 함유하였으며, 아주 높은 수용성 K/Ca 비를 보였다. Na/sup ＋/, K/sup ＋/와 같은 양이온 및 Cl/ sup －/, SO₄/sup 2－/와 같은 음이온을 많이 축적하는 경향을 보였으며, 염 환경에서는 K/ sup ＋/보다 Na/sup ＋/ 이온을 선호하는 경향을 보였다. 이들 식물의 체내 총 질소함량은 높았지만, 아미노산성 질소는 총 질소함량의 5% 이하로 매우 낮은 값을 보였다. 세포질성 삼투인자로 널리 알려진 proline을 거의 함유하지 않았지만, 가용성 질소의 함량이 높은 것으로 보아 proline 이외의 다른 질소화합물이 체내 삼투 조절에 관여할 것으로 여겨진다. 야외에서의 이러한 생리적 특징이 통제된 환경에서도 동일한 양상을 보이는지를 조사하기 위하여, 사구 및 염습지의 대표적인 명아주과 식물(퉁퉁마디, 칠면초, 호모초, 가는갯능쟁이, 나문재) 5종을 선택하여 염환경 하에서 생육시켰다 (200 mM Nacl). 조사된 명아주과 식물은 매우 낮은 체내 수용성 Ca/sup 2＋/ 함량, 알칼리 양이온의 축적 등 야외식 물과 유사한 생리양상을 보였다. 종합하면, 명아주과 식물은 알칼리 양이온 및 Cl/sup －/, NO₃/sup －/ 및 SO₄/sup 2－/와 같은 무기 음이온을 상당량 축적하고, 체내로 유입되는 Ca/sup 2＋/을 Ca-oxalate로 침전시켜 세포질 내 수용성 칼슘함량을 매우 낮은 수준으로 유지하며, 아미노산이외의 다른 가용성 질소화합물을 보편적으로 함유하는 미네랄 대사의 특성을 보여준다. 이에 부가하여 토양 환경의 변화에 따라 체내의 무기이온 및 유기용질의 양상을 적절히 조절하는 독특한 생리적 특성이 이들 명아주과 식물을 건조 및 고염과 같은 불리한 환경을 극복하여 적응케 하는 토대가 되는 것으로 여겨진다.