The binary oxide adsorbent using Fe and Mn (Fe-Mn) has been prepared by precipitation method to enhance the removal of phosphate. Different amounts of chitosan, a natural organic polymer, were used during preparation of Fe-Mn as a stabilizer to protect an aggregation of Fe-Mn particles. The optimal amount of chitosan has been determined considering the separation of the Fe-Mn particles by gravity from solution and highest removal efficiency of phosphate (Fe-Mn10). The application of Fe-Mn10 increased removal efficiency at least 15% compared to bare Fe-Mn. According to the Langmuir isotherm model, the maximum uptake (qm) and affinity coefficient (b) were calculated to be 184 and 240 mg/g, and 4.28 and 7.30 L/mg for Fe-Mn and Fe-Mn10, respectively, indicating 30% and 70% increase. The effect of pH showed that the removal efficiency of phosphate was decrease with increase of pH regardless of type of adsorbent. The enhanced removal efficiency for Fe-Mn10 was maintained in entire range of pH. In the kinetics, both adsorbents obtained 70% removal efficiency within 5 min and 90% removal efficiency was achieved at 1 h. Pseudo second order (PSO) kinetic model showed higher correlation of determination (R2), suggesting chemisorption was the primary phosphate adsorption for both Fe-Mn and Fe-Mn10.

본 연구에서는 구리 이온(Cu2+ ion) 제거를 위한 산화철(Fe3O4)/다공성 탄소 복합체를 합성하였으며, 이를 바탕으로 구리 이온 제거에 대한 특성 평가를 실시하였다. SEM, XRD 분석을 진행하여 수열합성(hydrothermal) 반응을 이용한 산화철/다공성 탄소 복합체의 형태와 구조를 확인하였다. BET 분석을 통해 비표면적과 기공 크기를 확인하였으며, UV-vis 장비를 통해 성능 평가를 실시하여 자성이 있는 Fe3O4와 다공성 탄소와의 시너지효과를 통해 액체 상태에서 존재하는 구리 이온을 제거할 수 있는 가능성을 제시하였다.

연구에서는, 전기방사법을 이용하여 산화철-산화그래핀(Fe3O4/GO, metallic graphene oxide; MGO)이 도입된 PVdF/MGO 복합나노섬유(PMG)를 제조하였으며, 이를 활용하여 비소제거에 대한 특성 평가를 진행하였다. MGO의 경우 In-situ-wet chemical 방법으로 제조하였으며, FT-IR, XRD분석을 진행하여, 형태와 구조를 확인하였다. 나노섬유 분리막의 기 계적 강도 개선을 위하여 열처리과정을 진행하였으며, 제조된 분리막의 우수한 기계적 강도 개선 효과를 확인할 수 있었다. 그러나, PMG 막의 경우, 도입된 MGO의 함량이 증가할수록 기계적 강도가 감소되는 경향성을 보여주었으며, 기공크기 분석 결과로부터, 0.3~0.45 μm의 기공크기를 가진 다공성 분리막이 제조되었음을 확인할 수 있었다. 수처리용 분리막으로의 활용 가능성 조사를 위해, 수투과도 분석을 실시하였다. 특히, PMG2.0 샘플의 경우 0.3 bar 조건에서, PVdF 나노섬유막(91 kg/m2h)에 비해 약 70% 향상된 결과값(153 kg/m2h)을 나타내었다. 또한, 비소 흡착실험 결과로부터, PMG 막의 경우, 비소3 가와 5가에 최대 81%, 68%의 높은 제거율을 보여주었으며, 흡착등온선 분석으로부터, 제조된 PMG 막의 경우 비소3가, 5가 모두 Freundlich 흡착거동을 따른다는 것을 확인하였다. 위 모든 결과로부터, PVdF/MGO 복합 나노섬유 분리막은 비소제거 및 수처리용 분리막으로 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

First of all, Fe or/and Mn immobilized granular activated carbons (Fe-GAC, Mn-GAC, (Fe, Mn)-GAC) were synthesized and tested to remove arsenate (As(V)). The results in batch test indicated that Fe-GAC removed As(V) effectively, even though the surface area of Fe-GAC was reduced largely. Moreover, adsorption isotherm test indicated that the experimental data fit well with Langmuir model and the maximum adsorption capacity (qmax) of Fe-GAC for As(V) was 3.49 mg g-1, which was higher than GAC (2.24 mg g-1). In column test, the simulated water, which consisted of As(V), Fe(III), Mn(II) and Ca(II) in tap water, was used. Fe-GAC column with 1 hr of pre-washing time treated As(V) effectively while GAC column removed Fe(III) better than Fe-GAC column. Moreover, the increasing pre-washing time from 1 to 9 hour in Fe-GAC column enhanced Fe(III) removal with little negative impact of As(V) removal. Mostly, the column filled with Fe-GAC and GAC (i.e. the mass ratio of Fe-GAC:GAC = 2:8) showed the higher treatability of both As(V) and Fe(III), even it operated with 1 hr pre-washing time.

본 연구에서는 개선된 Hummers법으로 제조된 산화그래핀에 기능화된 산화철(Fe3O4)을 합성하여 나노섬유 분리막을 제조하였다. 기질 고분자인 PVdF(polyvinylidene fluoride)와 제조된 Fe3O4-GO(MGO)은 전기방사법을 이용하여 나노섬유 분리막을 제조하고, 제조된 막에 대한 비소(Ⅲ,V) 제거 실험을 진행하였다. 먼저 MGO의 비소제거 실험에서 비소(Ⅲ) 이온의 경우 83%, 비소(V)이온의 경우 70%까지 MGO에 대한 비소제거 성능이 확인되었으며, 막의 경우에도 MGO의 함량이 높을수록 비소제거가 각각 80%까지 확인되었다.

리모트 수소 플라즈마에 의한 Si 웨이퍼 표면 위의 Fe 불순물의 제거효과를 조사하였다. 세정시간 10분 이하와 rf-power 100W이하의 범위에서 최적 공정조건은 각각 1분과 100W이였으며, 플라즈마 노출시간이 짧을수록, rf-power가 증가할수록 Fe제거 효과가 더 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 고압보다는 저압 하에서 Fe 제거효과가 더 우수하였는데, 저압 하에서는 h2 유량이 20sccm, 고압 하에서는 60sccm일 때 Fe 제거효과가 가장 우수하였다. 플라즈마 세정 직후의 열처리는 금속오염의 제거효과를 향상시켰으며, 600˚C에서 최상의 효과를 얻을 수 있었다. AFM 분석결과에 의하면 표면 거칠기는 플라즈마 세정에 의하여 30-50% 향상되었는데, 이것은 Fe 오염물과 더불어 Si 표면의 particle이 제거된 데 기인하는 것으로 생각된다. 또한 본 논문에서는 수소 플라즈마에 의한 Si 웨이퍼 표면의 Fe 제거기구에 관해서도 자세히 고찰하였다.

비정질 금속 Co66F e4Ni B14S i15 의 표면층 제거에 대한 자기임피턴스 효과는 시료의 길이방향에 평행한 일축자기장에 대하여 측정하였다. MIR(Magnetoimpedance Ratios)은 비정질 금속의 두께가 얇아짐에 따라 감소하고, 전류에 비례하여 증가하는 경향을 나타내었다. 인가전류 주파수에 대한 MIR과 자기장의 감도는 모든 시료에서 주파수에 비례하여 증가하며 수 MHz 부근에서 최대값을 가지고 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 시료의 표면층제거에 기인한 이방성자기장의 변화는 MI RMax을 나타내는 외부 자기장을 감소시키지만, MIR은 표면층 제거에 따른 부피효과에 기인하여 감소하였다....

In this study, a metal-organic framework (MOF) material NH2-MIL-101(Fe) was synthesized using the solvothermal method, and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), UV-visible spectrophotometry, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), and surface area measurements. The XRD pattern of the synthesized NH2-MIL-101(Fe) was similar to the previously reported patterns of MIL-101 type materials, which indicated the successful synthesis of NH2-MIL-101(Fe). The FT-IR spectrum showed the molecular structure and functional groups of the synthesized NH2-MIL-101(Fe). The UV-visible absorbance spectrum indicated that the synthesized material could be activated as a photocatalyst under visible light irradiation. FE-SEM and TEM images showed the formation of hexagonal microspindle structures in the synthesized NH2-MIL-101(Fe). Furthermore, the EDS spectrum indicated that the synthesized material consisted of Fe, N, O, and C elements. The synthesized NH2-MIL-101(Fe) was then employed as an adsorbent and photocatalyst for the removal of Indigo carmine and Rhodamine B from aqueous solutions. The initial 30 min of adsorption for Indigo carmine and Rhodamine B without light irradiation achieved removal efficiencies of 83.6% and 70.7%, respectively. The removal efficiencies thereafter gradually increased with visible light irradiation for 180 min, and the overall removal efficiencies for Indigo carmine and Rhodamine B were 94.2% and 83.5%, respectively. These results indicate that the synthesized MOF material can be effectively applied as an adsorbent and photocatalyst for the removal of dyes.

산화대 금 광석에 존재하는 적철석을 암모니아 용액을 이용하여 제거하여 금과 은의 회수율을 향상시키고자 하였다. 산화대에는 석영, 적철석, 백운모가 존재하고 있으며, 적철석은 수성기원으로 형성되었다. 다양한 변수에 대하여 암모니아 용출실험을 수행한 결과, Fe 최대 용출 인자는 -45 μm 입도 크기, 1.0 M의 황산 농도, 5.0 g/l의 황산암모늄 농도 그리고 2.0 M의 과산화수소 농도일 때였다. 이 암모니아 용출용액으로부터 침철석이 침전-형성되는 것을 확인하였으며, 고체-잔류물에서 Fe-제거 량이 증가할수록 Au와 Ag 회수율이 증가하였다.

엽납석광석에 Fe-성분이 불순물로 작용하여 엽납석의 최종 산업제품의 품위를 저하시키고 있다. 엽납석광석에 존재하는 불순물을 광물-화학적으로 확인하고 마이크로웨이브와 자력선별을 이용하여 Fe 함량을 건식방법으로 감소시키고자 하였다. 광학현미경, XRD, XRF, SEM/EDS 및 EPMA 분석을 통하여 엽납석에 황철석과 적철석이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 엽납석에 포함된 자형의 황철석은 열수용액에 의하여 형성되고, 용해 공동 구조는 황철석이 산성수에 의하여 부분적으로 용해되어 형성되는 것으로 사료된다. 그리고 퇴적 기원 구조를 보이는 동심원 구조의 적철석은 산성수에 포함되어 있는 Fe3+가 침전되어 형성된 것으로 사료된다. 마이크로웨이브 가열과 자력선별 실험을 수행한 결과 Fe 제거율은 성산광산이 96%, 완도광산이 93%로 나타났다. 마이크로웨이브 가열과 자력선별은 저 품위 엽납석을 품위 향상시킬 수 있는 친환경적 방법이라 사료된다.

폐-광석으로부터 금속구리분말을 회수하기 위하여 더미 미생물용출, Fe 제거와 전기분해실험을 수행하였다. Cu가 0.034% 함유된 폐-광석시료에 대하여 더미 용출실험을 수행한 결과, Cu 용출률은 박테리아 용출-용액에서 61%, 황산 용출-용액에서 62%로 나타났다. Fe를 효과적으로 제거하기 위하여 더미 용출-용액에 NaOH, H2O2 및 Ca(OH)2를 각각 적용한 결과 H2O2가 가장 효과적인 Fe 제거제로 선정되었다. 전해질 용액을 준비하기 위하여 H2O2를 더미 용출-용액에 처리한 결과 박테리아 용출-용액에서 Fe가 99%, 황산 용출-용액에서 60%로 제거된 반면에 Cu 제거율은 각각 5%와 7%로 나타났다. 이 용액에 대하여 전기분해 실험을 수행한 결과 Cu 회수율이 박테리아 용출-용액에서 98%, 황산 용출-용액에서 76%로 나타났다. 모수석 형태의 금속구리분말이 양쪽 용출-용액에서 회수되었다.

The aim of this paper is to compare the characteristics of the T-P removal from synthesized municipal wastewater by electro-coagulation using cylindrical Al and Fe electrode as anode. For this purpose, a concentric circle type electrolysis reactor was used and the operating conditions for T-P removal from synthesized wastewater are as follows; potential 10 V, electrolyte 0.03% NaCl, initial T-P concentration 1.0 ~ 6.0 mg/L and flow rate 1.0 ~ 5.0 L/min. From the experimental results, T-P concentration of treated wastewater was decreased to less than 0.2 mg/L enough to discharge standard and Al electrode showed performance than Fe electrode for T-P removal by electro-coagulation. Optimal conditions for T-P removal to less than 0.15 mg/L which is 75% of discharge standard for large scale municipal wastewater plant (capacity higher than 500 m3/day) were obtained as follows; flow rate 2.503 L/min, and 2.337 L/min, HRT 1.059 min, 1.134 min, for Al and Fe electrode, respectively. Consumed mass of Al and Fe were of 3.76 times and 8.90 times respectively, were obtained to removed T-P at optimal conditions with potential 10 V, and 0.03% NaCl as electrolyte.

저 품위 엽납석 광석에 포함된 불순물 Fe를 제거하기 위하여 입도크기, 황산농도, 황산암모늄농도, 과산화수소농도 그리고 온도변화에 따른 제거 효율에 대하여 연구하였다. 저 품위 엽납석 광석에서 자형의 입방체 황철석이 포함된 것을 반사현미경으로 관찰할 수 있었으며, X-선 회절분석결과 주 구성광물은 석영과 딕카이트였다. 실험 결과 Fe 용출율이 최대로 나타나는 입도 -325 mesh에서, 황산농도는 2.0 M에서, 황산암모늄 농도는 10.0 g/l, 과산화수소 농도 3.0 M 그리고 최적의 용출 온도는 70℃에서였다. 용해 동역학 분석에서, Fe 용해는 황철석 표면에서 일어나며 화학적 반응에 통제되는 것으로 그리고 0.066/R, [H2SO4]1.156, [(NH4)2SO4]0.745, [H2O2]0.428 에 비례하는 것으로 나타났다.

Iron hydroxides are good adsorbents for uncomplexed metals, some metal-ligand complexes and many metal oxyanions. However, their adsorption properties of these precipitations are not fully exploited in wastewater treatment operations because of difficulties associated with their separation from the aqueous phase. This study describes experiments in which iron hydroxides were coated onto the surface of ordinary adsorbents(Sea sand) that are very resistant to acids, The coated adsorbents were used in adsorption of oxyanionic metals. The process was successful in removing some anions such as SeO3(-Ⅱ) over a wide range of metal concentrations and sorption of oxyanionic metals increased with decreasing pH. Formation of two surface complexes for oxyanionic metals adsorption on iron hydroxides comprise (1) complexation of the free anion by a positively charged surface site, and (2) protonation of the adsorbed anion (or alternatively adsorption of a protonated form from solution) The coated adsorbents are inexpensive to prepare and could serve as the basis of a useful oxyanionic metal removal.

The present study was performed to develop the removal system of the offensive gases, including hydrogen sulfide of acid gas, ammonia or amine of base gas, from the nightsoil treatment plant. In order to remove the offensive gases, the Fe-EDTA system liquid phase catalytic oxidation method with the bubble lift column reactor was employed. From the results obtained it was confirmed that the offensive gases can be deodorized simultaneously and also hydrogen sulfide of acid gas, ammonia of base gas completely removed at pH 6.45. In addition, as input gases feed rate the efficiency of acid gas did not change but the efficiency of base gases decreased to approximately 90% at pH 6.0. From the result of particle size analyzer, it was found that the particle sizes including sulfur and other impurites grew up to 21μm over 72hour reaction time.