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버섯 폐골목 유래 바이오차 제조 및 탈리그닌 효과에 따른 플루오피람 흡착 특성 KCI 등재

Preparation of Biochar Derived from Spent Mushroom Log and Adsorption Characteristics of Fluopyram as Influenced by Delignification

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/449855
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농업생명과학연구 (Journal of Agriculture & Life Science)
경상국립대학교 농업생명과학연구원 (Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University)
초록

버섯 폐골목을 원료로 탈리그닌 처리를 통해 바이오차를 제조하고, 이에 따른 물리·화학적 특성 변화와 플루오피람 흡착 성능을 평가하였다. 탈리그닌 후 버섯 폐골목의 리그닌 함량은 소량 감소하였으며 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 함량은 증가하였다. 버섯 폐골목 바이오차(370.52 m2/g)와 탈리그닌 바이오차(417.62 m2/g)는 원시료와 비교하여 비표면적은 증가하였으며, 중공극과 미세 공극이 발달하였다. 또한, 낮은 O/C(0.06-0.07), H/C(0.32-0.35)값을 나타내고 있어 높은 안정성과 방향족성을 확인하였다. 플루오피람의 제거율은 탈리그닌 바이오차에서 높았으 며, 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다. 이것은 탈리그닌으로 바이오차의 중공극과 미세 공극 구조가 발달하여 플루오피람에 대한 흡착 부위를 제공했기 때문이다. 흡착 동역학은 pseudo-first-order model과 pseudo-second-order model에 모두 부합하였으며, 이것은 플루오피람 흡착이 미세 공극을 통한 물리적 흡착과 표면 작용기 및 방향족 구조와의 화학적 상호작용에 의한 화학적 흡착을 포함하고 있음을 의미한다.

In this study, lignin in spent mushroom log (SM) was removed, and biochar was subsequently produced. After delignification (SM/D), the lignin content slightly decreased, while the cellulose and hemicellulose contents increased. The specific surface areas of SM biochar (370.52 m2/g) and SM/D biochar (417.62 m2/g) were significantly higher than that of the raw material, accompanied by the development of mesopores and micropores. In addition, both biochars exhibited low O/C (0.06–0.07) and H/C (0.32–0.35) ratios, indicating high stability and aromaticity. The removal rate of fluopyram was higher in SM/D biochar compare to SM biochar and showed a statistically significant difference. This is because the mesoporous and microporous structure of biochar obtained from delignification, providing adsorption sites for fluopyram. The adsorption kinetics were well described by both pseudo-first-order and pseudo-second-order models, indicating that fluopyram adsorption involves physical adsorption through micropores as well as chemical adsorption due to interactions with surface functional groups and aromatic structures.

목차
초록
Abstract
서론
재료 및 방법
    1. 공시재료
    2. 탈리그닌화
    3. 바이오차 제조
    4. 버섯 폐골목과 바이오차의 특성 분석
    5. 플루오피람 흡착
    6. 플루오피람 흡착 동역학
결과 및 고찰
    1. 버섯 폐골목의 구성성분
    2. 버섯 폐골목과 바이오차의 특성 분석
    3. 버섯 폐골목과 바이오차의 구조 및 열분해 특성
    4. 버섯 폐골목과 바이오차의 비표면적 및 공극 특성
    5. 플루오피람 제거
감사의 글
References
저자
  • 박윤(전남대학교 산학협력단 연구원) | Yoon Park (Researcher, University Industry Liaison Office of Chonnam National University, Gwangju, 61186, Korea)
  • 이재원(전남대학교 임산공학과 교수) | Jae Won Lee (Professor, Department of Wood Science and Engineering, Gwangju, 61186, Korea) Corresponding author