In this study, the refinement of Multiwalled Carbon Nanotubes (MWCNTs) derived from chemical vapor decomposition is investigated. An ultrasonic pretreatment method is employed to disentangle carbon and metal impurities intertwined with MWCNTs. The pretreated MWCNTs exhibit a marginal decrease in C–O/C = O content from 8.9 to 8.8%, accompanied by a 2.5% increase in sp3 carbon content, indicating a mildly destructive pretreatment approach. Subsequently, selective oxidation by CO2 and hydrochloric acid etching are utilized to selectively remove carbon impurities and residual metal, respectively. The resulting yield of intact MWCNTs is approximately 85.65 wt.%, signifying a 19.91% enhancement in the one-way yield of pristine MWCNTs. Notably, the residual metal content experiences a substantial reduction from 9.95 ± 2.42 wt.% to 1.34 ± 0.06 wt.%, representing a 15.68% increase in the removal rate. These compelling findings highlight the potential of employing a mild purification process for MWCNTs production, demonstrating promising application prospects.

담도 스텐트가 인접한 담도 주위 혈관에 손상을 주어 혈액 담즙증을 유발하거나 스텐트 제거 시 손상으로 발생할 수 있다고 드물게 보고된다. 스텐트 제거 시 활력징후가 불안정 해질 정도의 혈액 담즙증이 생기는 경우, 혈관조영술을 시행 하기 전 구조 요법으로 피막형 팽창성 금속 스텐트의 압박 효과를 통한 지혈을 기대하고 삽입할 수 있다. 본 두 증례는 간문부 담관암 환자에서 간문부 폐색에 대해 삽입한 담도 스텐트 그리고 간세포암종 환자에서 간동맥 화학색전술 이후 동반된 간농양의 내배액 목적으로 삽입한 담도 스텐트를 각각 교체 목적으로 제거 후 급격히 악화된 대량의 혈액 담즙증을 피막형 팽창성 금속 스텐트를 삽입하여 성공적으로 치료된 사례이다. 한편, 해당 상황에선 정확한 출혈 위치를 알기 어려워 예상되는 출혈 위치를 포함할 수 있을 만큼 높은 위치에 스텐트를 삽입해야 하며 적절한 위치에 삽입되었더라도 지혈이 되지 않을 수 있기에 일시적인 방안이며 스텐트 자체의 한계점들도 있다. 따라서, 기존의 스텐트 제거 시 혈액 담즙증이 발생할 수 있음을 인지하고, 그중 출혈의 위험성이 높은 환자에서는 제거 전 영상 검사를 고려해야 하며 출혈이 발생한 뒤 스텐트를 통해 성공적으로 지혈을 시행했더라도 출혈 및 가성동맥류와 같은 혈관 기형의 확인을 위한 영상 검사를 고려해야한다.

In this article, nitrogen (N) doped porous carbon nanofibers (N-PCNF) were prepared by carbonization of polymer-silica nanocomposite precursor, and its application for heavy metal ion removal was demonstrated. Carbon–silica composite nanofibers were obtained by carbonization of electrospun polyacrylonitrile (PAN)-silica nanofiber composites. Subsequent selective etching of silica porogen produced porous carbon nanofibers (PCNF). It was revealed by surface characterization with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) that the surface of the PCNF was nitrogen-doped because N atom from cyanide group in PAN chains remained in the hexagonal carbon structure. The use of the obtained N-PCNF for heavy metal ion ( Hg2+) removal was demonstrated using a simple adsorption test apparatus and 5, 10, 15, 20-tetraphenylporphine tetrasulfonic acid (TPPS) as an indicator. The N-PCNF showed a removal efficiency of 96 and 99% in 10 and 120 min, respectively, indicating a maximum heavy metal ion adsorption capacity at pH 7.0. In addition, heavy metal ion adsorption behavior was also analyzed using common adsorption isotherms. This article provides important information for future research activities regarding control over hazardous substances.

The subject of this study is a zeolite generated as a by-product of recycling LAS (lithium-aluminum-silicate) resources, a kind of glass and ceramic produced by induction. The zeolite by-product is modified into Mg-zeolite using Mg as a cation to absorb Pb, a heavy metal generated from water pollution caused by recent industrial wastewater. An ion-exchange method is used to carry out the modification process, from zeolite byproduct to Mg-zeolite, and simultaneously absorb the Pb in the heavy-metal solution (99.032 mg/L). It is found that the sodium zeolite in the raw material residue can be modified to magnesium zeolite by reacting it with a mixture solution at 1 M concentration for 24 h. As a result, it is found that the residual Pb (0.130 mg/L) in the heavy metal solution is shown to be absorbed by 99.86%, with successful formation of a Mg-modified zeolite.

알칼리 금속 이온과 염소 이온이 포함된 용액으로부터 이온교환수지를 이용한 이온 제거에 대한 연구를 진행하였다. 양이온인 금속이온(Na+와 K+)의 제거에는 양이온교환수지를, 음이온인 염소 이온(Cl-)의 제거에는 음이온교환수지를 사용하였다. 용액 A (Na+를 36,633 ppm, Cl-를 57,921 ppm 함유)의 경우, Na+ 이온과 Cl- 이온은 20분 이내에 99% 이상 제거되었다. 용액 B (K+를 1,638 ppm 함유)의 경우, K+ 이온은 3분 이내에 99% 이상 제거되었다.

가속화되는 산업화로 인해 중금속 이온의 침출이 환경문제로 떠오르고 있다. 수질 정화를 위한 몇 가지 방법 중 기능성 고분자 섬유를 이용한 흡착은 효율적이며 경제적이라는 장점이 있다. 특히, 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)은 금속 이온을 흡착할 수 있는 작용기가 많아 관심을 끌고 있다. PAN은 쉽게 전기방사를 통해 고분자 나노 섬유화될 수 있으며 높은 표면적을 가질 수 있다. 본 총설에서 다룰 복합 PAN 섬유는 폐수 처리를 위한 또 다른 유형의 고분자이다.

Heavy metal ion separation of commercial polymeric membranes is investigated to elucidate the permeation mechanism and possibility on applying treatment of wastewater from various origins. Since wastewater contains significant amount of heavy metal ions, their treatment to recycle or reuse is necessary. Polyamide based commercial membranes are prepared to test their separation performance on single- & multi-component heavy metal aqueous solutions. This study indicates that polymeric membranes can be potential candidate for heavy metal separation.

제지공정 폐수 내에 포함된 리그닌을 재사용하기 위해 같이 포함되어있는 금속이온을 줄여야한다. 본 연구에서는 세라믹 분리막을 이용하여 제지공정 폐수 내의 금속이온을 제거하는 연구를 진행하였다. 분리막은 DMAc 용매에 PESf 고분자를 용해시킨 뒤 α-Alumina 분말을 넣고 PVP 분산제를 첨가하여 평판형 분리막을 제조하였다. FE-SEM으로 분리막의 단면과 표면을 관찰하고 CFP (Capillary Flow Porometer)장치를 통해 기공크기를 측정하였다. 분리막을 이용 한 금속이온제거 실험을 한 뒤 실험 전, 후의 폐수를 ICP-MS분석을 통해 금속 이온량을 측정하였다.

본 연구에서는 수계 내 포함된 양이온들 중 특히 중금속 이온을 효율적으로 분리할 수 있는 양이온 교환막을 개 발하였다. 기저 고분자로는 sulfonated polyetheretherketone (SPEEK)를 사용하였으며 이에 중금속 이온에 결합력이 강한 킬 레이팅 수지를 파우더링하여 첨가하였다. 또한 양이온 교환막의 성능을 최적화시키기 위해 킬레이팅 수지의 함량 및 SPEEK 의 이온교환용량을 제어하였다. 결과적으로 제조된 양이온 교환막을 막 축전식 탈염 공정(membrane capacitive deionization, MCDI)에 적용한 결과 중금속 이온 제거 효율이 20% 이상 향상됨을 확인할 수 있었다.

The metal plating industry produces a large amount of wastewater generally containing heavy metals with various chemical compounds; as such, treating the wastewater is both an environmental and an economic challenge. A vacuum evaporation system has been developed to effectively reduce the volume of plating wastewater. However, the gas stream discharged from the distillation unit of the evaporator is often contaminated with high concentrations of odorous compounds such as ammonia and dimethyl disulfide (DMDS). In this study, a non-thermal plasma process operated in wet conditions was applied to remove the odorous compounds, and it showed high removal efficiencies of greater than 99% for ammonia and 95% for DMDS. However, the gas flowrate more substantially affected the efficiency of ammonia removal than the efficiency of DMDS removal, because the higher the gas flowrate, the shorter the contact time between the odorous compound and the mist particles in the wet plasma reactor. The analyses of the maximum removal capacity indicated that the wet non-thermal plasma system was effective for treating the odorous compounds at a loading rate of less than 20 mg/m3/min even though the lowest amount of electrical power was applied. Therefore, the wet-type non-thermal plasma system is expected alleviate to effectively abate the odor problem of the vacuum evaporator used in the treatment of plating wastewater.

본 연구는 통상 muntz metal로 불리는 구리와 아연의 합금 금속의 산화 환원 반응을 이용한 폐수 중 탈인 처리에 관한 연구이다. 연구를 위하여 200 ㎛ 두께의 극세사 형태로 제조된 구리 아연 금 속합금이 수용액 중에서 산화 환원 반응 작용으로 인하여 발생하는 OH radical을 이용하여 금속과 phosphate의 공침 반응에 의해 탈인 처리되는 원리를 이용한 인 처리법에 관한 연구이다. 인 제거 효율은 장시간의 순환 처리보다는 1회 처리에서 가장 제거 효율이 높았으며, 1시간 이후의 순환처리에서는 더 이 상의 제거효율을 보이지 않았다. 이는 금속합금 물질은 표면적이 넓어서 1회 처리만으로도 수용액의 pH 를 평형에 도달하게 하여 반응 효율이 높은 것으로 나타났다. 제조한 합성폐수의 pH 조건은 pH 5 에서 pH 9 사이이며, pH 8일 때 제거 효율이 가장 높았으며 pH 8 이상에서는 효율 증가를 보이지 않았다. 이때 인산염은 H2PO4 -, HPO4 2-의 형태로 가장 많이 존재하는 것으로 조사되었으며, 온도에 따른 인 제 거는 온도만의 영향이 아닌 타 영향인자와의 관계를 고려해야 하며 본 연구에서는 온도가 낮을수록 높은 인 제거 효율을 보였다.