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대한환경공학회 대한환경공학회 학술발표논문집 대한환경공학회 2004년도 추계학술발표논문집
발행연도
2004.12
수록면
1,437 - 1,444 (8page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2005

피트모스로부터 추출한 휴민을 이용한 수중 PAHs의 흡착 특성 연구
천경무 ,  이창훈 ,  신현상 대한환경공학회 학술발표논문집 2005.12 학술대회자료

2004

피트모스로부터 추출한 휴민을 이용한 수중 1-Naphthol의 흡착 특성 연구
천경무 ,  이창훈 ,  신현상 대한환경공학회 학술발표논문집 2004.12 학술대회자료

초록· 키워드

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본 연구는 Peat moss에서 추출한 휴민(humin)을 이용한 PAHs 제거용 유기흡착제로써의 타당성을 평가하고자 나프톨을 대상으로 흡착특성을 조사하였다. 연구 내용으로는 peat moss 중 휴민의 추출량 알아보고, 분광학적 방법(E.A, CPMAS (13)C NMR)을 이용하여 물질 특성을 규명하고, 이를 토대로 다양한 실험조건에서 수중에서의 나프톨 흡착 특성(pH의 영향 및 Kinetics, 등온흡착)을 조사하였다. 또한 휴민의 재활용 가치에 대한 평가를 위해 회수실험을 수행하였다. 휴민의 추출량은 peat moss 내 유기물의 대부분인 76%를 차지하였으며, 유기물의 함량은 96%로 높은 함량을 나타냈다. (13)C NMR분석 결과, 휴민 고분자의 탄소 골격은 전체적으로 방향족 탄소보다는 주로 탄수화물 계열의 탄소가 많은 부분을 차지하고 있는 지방족성이 높은 특성을 보임을 확인할 수 있었다. 반응시간에 따른 결과 초기 0.25 h내에 빠른 흡착을 보인후(전체 제거율 > 60%) 서서히 증가하다가 6h 이후에 흡착평형을 이루었다. Kinetic-model에 적용하여 해석한 결과 휴민과 1-나프톨 흡착반응은 pseudo-second order model(속도상수 K = 0.014, r2 = 0.9989)에 부합됨을 확인했다. pH변화(pH₃ ~ 9) 실험결과, 제거율은 44.4 ~ 42.1%로 pH에 대한 영향이 미미하였으나, 반응속도(K)는 pH₃에서 0.039로써 pH9(K = 0.021)에 비해 더 빠름을 알 수 있었다. 등온 흡착 실험 결과 최대흡착량(qm) = 3.4043 mg (Langmuir)으로 나타났고, 흡착 상수(K) = 308.3, 1/n = 0.689(Freundlch)이었다. 이를 1-나프톨에 대하여 얻은 log(K(oc))값은 2.84로써 타흡착제와 비교시 양호함을 알 수 있었다. 문헌자료를 통해 log(K(oc))와 aromaticity와 상관관계 비교한 결과 반드시 높은 aromaticity가 높은 log(K(oc))값을 보이는 결과에 부합되지 않음을 알 수 있다. 이는 자연 유기물과 오염물질의 수착 작용에 있어서 aromaticity뿐 아니라 aliphaticity 및 여러 수착 인자들이 작용함을 제시하며, 다양한 연구를 통해 명확한 수착 메카니즘의 연구가 요구된다.

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