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자성으로 표면개질된 제올라이트 흡착제를 이용한 수중 암모늄 이온 제거 특성
Removal Properties of Aqueous Ammonium ion with Surface Modified Magnetic Zeolite Adsorbents 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.21 no.2, 2019년, pp.152 - 156  

정용준 (부산가톨릭대학교 환경공학과)

초록
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본 연구는 수중 암모늄 이온을 처리하기 위하여 자성 제올라이트를 합성하여 흡착 특성을 평가하였다. 표면개질된 자성 제올라이트는 수열작용으로 합성되었다. 제올라이트와 $Fe_3O_4$ 복합체는 SEM과 XRD 분석 결과 혼합비 12.6% 범위이내에서 최적인 상태로 침투 혼합된 것으로 관찰되었다. 최적의 흡착 pH는 중성부근인 약 8근처에서 나타났고, 최대 흡착량은 $Fe_3O_4$ 함량의 증가에 따라 감소하였다. 수중 암모늄 이온은 Langmuir 식에 근사하는 흡착식으로 나타났다. 개발된 합성제올라이트 흡착제는 질소농도의 관리가 필요한 습지환경 보호에도 적용 가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The removal property of magnetic zeolite for the adsorption of aqueous ammonium ion was examined in this work. The surface modified magnetic zeolite was produced by hydrothermal synthesis. The complex of zeolite and $Fe_3O_4$ was established by the observation of SEM and XRD analysis and ...

주제어

#암모늄 이온   #흡착   #제올라이트   #자성   #표면개질  

표/그림 (7)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 수중 암모늄 이온을 제거하기 위해 제올라이트와Fe3O4를 결합시킨 합성제올라이트 흡착제를 제조한 후 흡착 특성을 비교·평가한 결과는 다음과 같다.
  • 이에 따라 본 연구에서는 자성으로 표면을 개질한 합성제올라이트 흡착제를 개발하여 수중 암모늄 이온을 처리하고, 향후 지속적인 사용을 위해 자성체를 이용한 회수까지 할수 있도록 pH, Fe3O4의 양 변화에 따른 흡착특성을 비교·평가하였다.
  • 45㎛, Advantec Toyo, Japan)로 여과하여 회수하였다. 제조한 합 제올라이트의 표면은 SEM(JSM-6330F, JEOL)과 X선 회절기(XRD-6100, Shimadzu, Japan)으로 구체적인 분석을 실시하였다. 자화곡선은 자화측정 장치 (MA-7301S, EMIC)로 분석하였다.
  • 흡착실험에 사용된 pH는 1 M농도의 NaOH와 HCl로 조정하였다. 합성제올라이트는 1,000 ㎎/L로 준비된 암모늄 이온 농도에 주입한 후 20℃가 유지되는 항온조에서 하루 동안 교반하면서 포화 흡착이 진행되도록 흡착실험을 진행하였다.

대상 데이터

  • 합성제올라이트는 Fe3O4의 함양 변화에 따른 합성 조건에 의해 제조되었다. 용액내의 Fe3O4의 농도와 합성에 사용된 자성체의 회수율 및 합성제올라이트내 Fe3O4의 함량을 Fig.
  • 반응기는 내부에 PTFE로 코팅된 스테인레스 실린더를 사용하였다. 합성제올라이트는 Na2SiO2 와 NaAlO2를 NaOH 용액에 주입한 후, Fe3O4를 자성체로 첨가하면서 150℃에서 수열합성 방식으로 제조하였다. 합성제올라이트 흡착제의 크기는 3 ㎛이하였고, 제조과정에서 흡수한 수분은 40℃ 오븐에서 하루 동안 건조하여 사용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가정오수 뿐만 아니라 공장폐수에 포함된 암모늄 이온을 처리하는 방법은 어떻게 구분되는가? 가정오수 뿐만 아니라 공장폐수에 포함된 암모늄 이온은 다양한 방법으로 처리되고 있다(Rozic 등, 2000). 수중 암모늄 이온을 제거하기 위한 처리 공정으로는 알카리성 약품의 주입으로 pH를 10 이상으로 조절하여 대기중으로 증발시켜 암모니아 가스상태로 탈기하는 공기탈기와 이온교환, 화학응집 및 파과점 염소처리와 같은 물리화학적 방법과 질산화-탈질에 의한 생물학적 방법으로 구분할 수 있다 (Jung and Jung, 2016).
제올라이트란? 제올라이트는 나트륨, 포타슘, 칼슘과 같은 알칼리 또는 알칼리토금속 원소의 결정형 알루미노실리케이트이며 다음과 같은 화학적 구성으로 표시된다(Yang and Cho, 2006).
하폐수내에 존재하는 암모늄 이온이 위험한 이유는? 하폐수내에 존재하는 암모늄 이온이 질산화가 충분히 진행되지 않은 상태에서 수계로 방류될 경우 추가 질산화로 인한 용존산소 고갈은 물론 어류독성과 수서생물의 호흡에 까지 영향을 끼쳐 수생태계에 전체적인 문제를 유발할 수있다. 특히 겨울철 저수온에서 강수량이 부족할 경우 희석 효과도 감소하기 때문에 현재 0.
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