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원위치 제조 액상 Ferrate(VI)를 이용한 2,6-dichlorophenol의 분해적용 연구
Application for Degradation of 2,6-dichlorophenol by in-situ Synthesized Liquid Ferrate(VI) 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.37 no.12, 2015년, pp.705 - 711  

곽보라 (부경대학교 환경공학과) ,  김일규 (부경대학교 환경공학과)

초록
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습식산화법으로 합성한 Ferrate(VI)를 적용하여 2,6-Dichlorophenol의 분해 연구를 하였다. 최적의 분해 조건을 찾기 위해 영향인자로 pH(산성, 염기성, 중성), DCP의 초기 농도, ferrate 주입 농도, 수용액의 온도를 두어 실험하였다. Ferrate(VI)는 강력한 산화력선택성이 있으며, 무해한 최종산물인 Fe(III)을 만들어 유용한 성질을 가지고 있다. Ferrate 이온은 산성과 중성 조건에서 재빠르게 Fe(III)으로 환원한다. 본 실험 결과로 DCP의 분해율은 산성과 염기성 조건보다 중성 조건에서 좋은 것으로 나타났다. ferrate 주입 농도와 DCP의 초기 농도에 따라 영향을 강하게 받는다. ferrate의 주입 농도가 증가할수록 또한 DCP의 초기 농도가 감소할수록 DCP의 분해율이 좋게 나타났다. 수용액의 온도는 10, 25, 35, $50^{\circ}C$에서 실험을 진행하였다. 최적의 조건은 $25^{\circ}C$로 나타났으며, $25^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$까지의 범위에서는 증가할수록 효율이 감소하는 것으로 나타났다. DCP의 중간생성물 연구는 GC/MS를 통해 실험하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Degradation of 2,6-Dichlorophenol (DCP) using liquid ferrate(VI) synthesized by wet oxidation method has been studied. Several parameters such as pH (acid, base and neutral), DCP initial concentration, ferrate dosage, and temperature have been examined to determine the optimal experimental condition...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 15) 따라서 본 연구에서는 Ferrate(VI)을 이용하여 분해 실험을 하였으며, 영향인자로 pH, 대상물질의 초기 농도, Ferrate(VI) 주입 농도, 수용액의 온도를 고려하여 실험하였다. 또한, 분해 중에 생성되는 중간생성물에 대한 연구도 진행하였다.
  • 본 연구에서는 DCP의 분해 효율에 영향을 주는 영향인자를 pH(산성, 중성, 염기성), DCP의 초기농도(0.578, 1.445, 2.89, 5.78 µM), Ferrate 주입량(0.0140, 0.0315, 0.0602, 0.0778, 0.0978, 0.1066 mM), 온도(10, 25, 35, 50℃)로 두어 이에 따라 효율적인 분해처리를 할 수 있는 조건을 알고자 실험하였다.
  • 본 연구에서는 Ferrate(VI)를 습식산화법으로 제조하여 수중에서의 2,6-DCP의 분해․제거에 적용하여 가장 효과적인 처리 방법을 찾고자 하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Ferrate(VI)의 특징은 무엇인가? 3) 따라서, 최근 몇 년 동안 Ferrate(VI) 연구에 대해 상당한 관심이 집중되어 왔으며, Ferrate(VI)를 응용한 친환경 유기 합성 및 폐기물 정화에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다.4) Ferrate(VI)는 산화력이 강하고 Fe(III)로 환원되어 무해한 최종산물을 이끌어내어 유용한 성질을 가진다.3) Ferrate(VI) 이온은 산성과 중성조건에서 Fe(III)와 산소로 재빠르게 감소하는 경향이 있으며,5) 산화력은 산성조건에서 chlorine, hypochlorite, chlorinedioxide, ozone, hydrogen peroxide, dissolved oxygen, permanganate를 포함한 모든 폐수처리에 이용되는 산화제 중에서 가장 강하다고 알려져 있다.6,7) 또한, 응집의 성질도 가지고 있어서8) 응고제 역할로 조류를 제거하는 연구9)도 진행되어 왔으며, 유․무기 오염물의 선택적 산화뿐만 아니라 병원성 미생물에 대한 소독능력이 있다.10)
클로로페놀류는 어떤 문제점이 있는가? 폐기물 소각, 염소와 펼프의 표백 중 부산물로서 발생하고 식수의 탈 염소 과정에서도 생성될 수 있다.11,12) 식수에 0.1 µg/L 이하의 농도만 있어도 불쾌한 맛과 냄새를 생성할 수 있으며,13) 환경에 부작용을 나타낼 수 있다.14)
Ferrate 합성법 3가지는 무엇인가? 현재 Ferrate 합성법에는 3가지의 방법이 있다.7) 전기화학적인 방법과 건식산화법, 습식산화법으로 본 연구에서는 습식산화법으로 Ferrate(VI)를 제조하였으며, 수중에 존재하는 유해한 클로로페놀류에 적용하였다. 폐놀의 광분해 및 금속 산화물 광촉매에 의한 클로로 유도체를 다루는 연구는 다양하게 되어 왔지만, 2,6-dichlorophenol(DCP)의 분해 연구는 많지 않다.
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참고문헌 (29)

  1. Koch, E., and in: Hauchler, L., (Ed.), Clobal Trends 93/94, Fischer Taschenbuchverlag, frankfurt a. M., 305. 

  2. Schwarzenbach, R. P., Egli, T., Hofstetter, T. B., von Gunten, U. and Wehrli, B., "Global water pollution and Human Health," Annu. Rev. Environ. Resour., 35, 109-136(2010). 

  3. Virender, K. S., "Potassium ferrate(VI) : an environmentally friendly oxidant," Adv. Environ. Res., 6, 143-156(2002). 

  4. Virender, K. S., "Oxidation of inorganic compounds by Ferrate (VI) and Ferrate(V): One-electron and two-electron transfer steps," Environ. Sci. Technol., 44(13), 5148-5152(2010). 

  5. Graham, N., Jiang, C.-C., Li, X.-Z., Jiang, J.-Q. and Ma, J., "The influence of pH on the degradation of phenol and chlorophenols by potassium ferrate," Chemophere, 56, 949-956 (2004). 

  6. Jiang, J. and Lloyd, B., "Progress in the development and use of ferrate(VI) salt as an oxidant and coagulant for water and wastewater treatment," Water Res., 36, 1397-1408(2002). 

  7. Li, C., Li, X. Z. and Graham, N., "A study of the preparation and reactivity of potassium ferrate," Chemosphere, 61, 537-543(2005). 

  8. Jiang, J. Q., "Research progress in the use of ferrate(VI) for the environmental remediation," J. Hazard. Mater., 146 (3), 617-623(2007). 

  9. Ma, J. and Liu, W., "Effectiveness and mechanism of potassium ferrate preoxidation for algae removal by coagulation," Water Res., 36(4), 871-878(2002). 

  10. Jiang, J.-Q., "Advances in the development and application of ferrate(VI) for water and wastewater treatment," J. Chem. Technol. Biotechnol., 89(2), 165-177(2014). 

  11. Ahlborg, U. G. and Thunberg, T. M., "Chlorinated phenols: pccurrence, toxicity, metabolism and environmental impact," CRC Crit. Rev. Toxicol., 7, 1-35(1980) 

  12. Marc, P. T., Veronica, G. M., Miguel, A. B., Jaime, G. and Santiago, E., "Degradation of chlorophenols by means of advanced oxidation processes," Appl. Catal., 47, 219-256(2004). 

  13. Veschueren, H. K., "Handbook of Environmental Data on Organic Chemicals," VNR, New York(1983). 

  14. Folke, J. and Birklund, J., "Danish Coastal Water Levels of 2,3,4,6-Tetrachlorophenol, Pentachlorophenol, and Total Organohalogens in Blue Mussels (Mytilus edulis)," Chemosphere, 15(7), 895-900(1986). 

  15. Sushil, K. and Kansal, M. C., "Photocatalytic Degradation of 2,6-Dichlorophenol in Aqueous Phase Using Titania as a Photocatalyst," Scientific Res., 4, 416-420(2012). 

  16. Louis, T. O. and James, M. S., "Preparation of sodium ferrate (VI)," J. Am. Chem. Soc., 73, 5497(1951). 

  17. Jiang, J.-Q. and Lloyd, B., "Progress in the development and use ferrate(VI) salt as an oxidant and coagulant for water and wastewater treatment," Water Res., 36(6), 1397-1408(2002). 

  18. Park, G. S., Kim, E. J., Kim, H. W., Lee, S. H. and Yoo, M. J., "Comparison between ozone and ferrate in oxidizing nonylphenol," J. Korean Soc. Environ. Eng. Autumn Workshop Presentation File, pp. 328-335(2006). 

  19. Lee, K. C. and Kim, I. K., "Degradation of benzothiophene by potassium ferrate(VI) Degradation of benzothiophene (BT) in the aqueous phase by potassium ferrate(VI)," Korean Soc. Water and Wastewater, 25(5), 643-649(2011). 

  20. Lee, Y. H., Cho, M., Kim, J. Y. and Yoon, J. Y., "Chemistry of Ferrate in Aqueous Solution and its applications as a green chemical" J. Ind. Eng. Chem., 10(1), 161-171(2004). 

  21. Choi, H. M., Kwon, J. H. and Kim, I. K., "Degradation of 2-chlorophenol by Ferrate(VI)," J. Korean Soc. Water and Wastewater, 25(1), 63-74(2011). 

  22. Kim, H. W., Treatment of wastewater containing Cyanide and Cu-EDTA with ferrate, Kwandong University master's degree (2007). 

  23. Carr, J. D., Kelter, P. B., Tabatabai, A., Spochal, D., Erickson, J. and McLaughin, C. W., "Properties of ferrate in aqueous solution: an alternative oxidant in waterwater treatment," Proc. Conf. Water Chlorin. Chem. Environ. Impact Health Effects, 5, 1285-1298(1985). 

  24. Zuzana, M., Karel, B., Jan, H., Virender, K. S., Raymond, J. T. and Baumc, J. C., "Research progress in the electrochemical synthesis of ferrate(VI)" Electrochimica Acta, 54(10), 2673-2683(2009). 

  25. Svanks, K., "Oxidation of Ammonia in Water by Ferrates (VI) and (IV)," 71(444), (1976). 

  26. Wagner, W. F., Gump, J. R. and Hart, E. N. "Factors Affecting Stability of Aqueous Potassium Ferrate(VI) Solutions," Anal. Chem. American Chem. Soc., 24(9), 1497-1498(1952). 

  27. Nam, J.-H., Kim, I.-K., Kwon, J. H. and Kim, Y. D., "Applications of electrochemical ferrate for degradation of trichloroethylene in the aqueous phase," Desalination and Water Treatment, p. 1-8(2015). 

  28. Benon, H., Bielski, J. and Thomas, M. J., "Studies of Hypervalent Iron in Aqueous Solutions. 1. Radiation-Induced Reduction of Iron(V1) to Iron(V) by $CO_2\;^-$ " Oklahoma, J. Am. Chem. Soc., 109, 7761-7764(1987). 

  29. Huang, H., Sommerfeld, D., Dunn, B. C., Eyring, E. M. and Lloyd, C. R., "Ferrate(VI) Oxidation of Aqueous Phenol: Kinetics and Mechanism" J. Phys. Chem. A, 105, 3536-3541(2001). 

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