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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2020.10
- 수록면
- 472 - 481 (10page)
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목적: 본 연구에서는 다시마와 소나무를 MgCl2로 전처리하여 제조한 Mg-바이오차 복합재(다시마기반 KB-Mg 및 소나무 기반 PB-Mg)의 기본적인 물리･화학적 특성을 분석하고 음이온 염료인 Congo red (CR)에 대한 흡착제거성능을 평가하였다.
방법: 다시마 및 소나무 톱밥 60 g을 1 L의 0.1 M MgCl₂･6H₂O 용액에서 전처리하고 500℃에서 열분해하여 Mg-바이오차를 제조하였다. Mg-바이오차의 기본적인 물리･화학적 특성을 분석하였고, CR에 대한 흡착성능을 평가하기 위해 초기 pH에 따른 흡착성능, 흡착 동역학적 특성, 등온 흡착성능 등에 대한 실험을 수행하였다.
결과 및 토의: MgCl₂로 전처리하여 제조한 KB-Mg와 PB-Mg 표면에 Mg 화합물이 잘 분포되어 있었으며 주로 MgO 결정체로 존재하였다. Mg-바이오차 복합재는 일반 바이오차와 비교하여 모든 pH 영역(5 - 10)에서 CR에 대한 흡착 성능이 크게 증가하였다. 모든 바이오차의 CR에 대한 흡착 반응이 유사 2차 반응속도 모델에 가장 적합하였으며, 모든 바이오차의 등온 흡착성능 특성은 Langmuir 모델이 가장 적합하였고 KB-Mg와 PB-Mg의 CR에 대한 Langmuir 최대 흡착성능은 각각 423.0 mg/g, 394.7 mg/g이었다. Mg-바이오차의 CR 흡착에 대한 주요 기작은 CR과 바이오차 간의 정전기 인력으로 판단된다.
결론: 본 연구는 MgCl₂를 이용하여 바이오차의 CR에 대한 흡착 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보여주었으며, 본 연구에서 제조한 KB-Mg 및 PB-Mg의 CR 흡착제거에 대한 높은 잠재력을 보여주었다.
방법: 다시마 및 소나무 톱밥 60 g을 1 L의 0.1 M MgCl₂･6H₂O 용액에서 전처리하고 500℃에서 열분해하여 Mg-바이오차를 제조하였다. Mg-바이오차의 기본적인 물리･화학적 특성을 분석하였고, CR에 대한 흡착성능을 평가하기 위해 초기 pH에 따른 흡착성능, 흡착 동역학적 특성, 등온 흡착성능 등에 대한 실험을 수행하였다.
결과 및 토의: MgCl₂로 전처리하여 제조한 KB-Mg와 PB-Mg 표면에 Mg 화합물이 잘 분포되어 있었으며 주로 MgO 결정체로 존재하였다. Mg-바이오차 복합재는 일반 바이오차와 비교하여 모든 pH 영역(5 - 10)에서 CR에 대한 흡착 성능이 크게 증가하였다. 모든 바이오차의 CR에 대한 흡착 반응이 유사 2차 반응속도 모델에 가장 적합하였으며, 모든 바이오차의 등온 흡착성능 특성은 Langmuir 모델이 가장 적합하였고 KB-Mg와 PB-Mg의 CR에 대한 Langmuir 최대 흡착성능은 각각 423.0 mg/g, 394.7 mg/g이었다. Mg-바이오차의 CR 흡착에 대한 주요 기작은 CR과 바이오차 간의 정전기 인력으로 판단된다.
결론: 본 연구는 MgCl₂를 이용하여 바이오차의 CR에 대한 흡착 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보여주었으며, 본 연구에서 제조한 KB-Mg 및 PB-Mg의 CR 흡착제거에 대한 높은 잠재력을 보여주었다.
목차
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (36)
참고문헌 신청
H. Shin, D. Tiwari, D.-J. Kim, Phosphate adsorption/desorption kinetics and P bioavailability of Mg-biochar from ground coffee waste, J. Water Process Eng., 37, 101484 (2020).
M. Hassan, Y. Liu, R. Naidu, S. J. Parikh, J. Du, F. Qi, I. R. Willett, Influences of feedstock sources and pyrolysis temperature on the properties of biochar and functionality as adsorbents: a meta-analysis, Sci. Total Environ., 744, 140714(2020).
H. K. S. Panahi, M. Dehhaghi, Y. S. Ok, A.-S. Nizami, B. Khoshnevisan, S. I. Mussatto, M. Aghbashlo, M. Tabatabaei, S. S. Lam, A comprehensive review of engineered biochar: Production, characteristics, and environmental applications, J. Clean. Prod., 270, 122462(2020).
X.-f. Tan, Y.-g. Liu, Y.-l. Gu, Y. Xu, G.-m. Zeng, X.-j. Hu, S.-b. Liu, X. Wang, S.-m. Liu, J. Li, Biochar-based nano-composites for the decontamination of wastewater: a review, Bioresour. Technol., 212, 318-333(2016).
M. Zhang, B. Gao, Removal of arsenic, methylene blue, and phosphate by biochar/AlOOH nanocomposite, Chem. Eng. J., 226, 286-292(2013).
M. Hassan, Y. Liu, R. Naidu, S. J. Parikh, J. Du, F. Qi, I. R. Willett, Influences of feedstock sources and pyrolysis temperature on the properties of biochar and functionality as adsorbents: a meta-analysis, Sci. Total Environ., 744, 140714(2020).
H. K. S. Panahi, M. Dehhaghi, Y. S. Ok, A.-S. Nizami, B. Khoshnevisan, S. I. Mussatto, M. Aghbashlo, M. Tabatabaei, S. S. Lam, A comprehensive review of engineered biochar: Production, characteristics, and environmental applications, J. Clean. Prod., 270, 122462(2020).
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