초록 ▼

본 연구는 AOP 단위 공정에서 발생되는 OH 라디칼의 측정기술을 고찰하였으며 AOP 단위공정으로서는 오존/과산화수소, 오존/촉매, 과산화수소/UV, 펜톤반응, 초음파 반응, v- 선 등이 이용되었다. 정량 방법으로서는 OH 라디칼과 반응성이 높은 probe compound를 이용하는 방법과 라디칼과 반응하여 spin addcut를 인위적으로 형성시키는 EPR법을 이용하였다. 또한 OH 라디칼끼리의 반응에 의해 생성되는 과산화수소의 생성속도를 통하여 정량하는 방법도 살펴보았다. 오존분해시 생성되는 라디칼의 반응, 특히 perhydr

본 연구는 AOP 단위 공정에서 발생되는 OH 라디칼의 측정기술을 고찰하였으며 AOP 단위공정으로서는 오존/과산화수소, 오존/촉매, 과산화수소/UV, 펜톤반응, 초음파 반응, v- 선 등이 이용되었다. 정량 방법으로서는 OH 라디칼과 반응성이 높은 probe compound를 이용하는 방법과 라디칼과 반응하여 spin addcut를 인위적으로 형성시키는 EPR법을 이용하였다. 또한 OH 라디칼끼리의 반응에 의해 생성되는 과산화수소의 생성속도를 통하여 정량하는 방법도 살펴보았다. 오존분해시 생성되는 라디칼의 반응, 특히 perhydroxyl radical($HO_2$)과 supoxide radical($O_2$)에 의한 생성되는 미량의 과산화수소를 측정하였고 고도산화공정인 v-선조사, 오존/망간촉매산화, UV/$H_2O_2$ 시스템에서 라디칼을 생성시켜 정량화하였다. 여기에 정량방법은 DMPO를 이용하여 spin adduct를 형성하는 방법과 OH 라디칼 probe compound로서 benzoic acid (BA)와 methanol (MeOH)을 이용하는 방법을 사용하였다. 이들 probe compound는 OH 라디칼과 반응하여 OH 첨가반응을 통해 hydroylated benzoic acid와 수소원자 이탈반응을 통한 formaldehyde를 각각 형성하게 되며 이들 생성물을 형광검출기를 사용하여 UV/$H_2O_2$ 시스템에서 생성된 OH 라디칼을 정량화하였다. 이러한 라디칼 측정 기술을 바탕으로 kinetic model를 설정하여 OH 라디칼의 생성량을 예측하여 그 반응 메카니즘을 고찰하였다.

Abstract ▼

This work has been developed methods on quantification of radicals produced in the AOP(Ozone/$H_2O_2$, Ozone/UV, UV/$H_2O_2$, v-ray irradiation) system. In this study, we employed several methods to quantify the concentration of OH radical. Probe compounds for radicals (OH. and

This work has been developed methods on quantification of radicals produced in the AOP(Ozone/$H_2O_2$, Ozone/UV, UV/$H_2O_2$, v-ray irradiation) system. In this study, we employed several methods to quantify the concentration of OH radical. Probe compounds for radicals (OH. and $HO_2$) are benzoic acid and methanol, respectively, which produced hydroxylated benzoic acid through OH addition and formaldehyde through H atom abstraction, respectively. These products have been detected by fluorescence detector. Calibration method and quantification method for $HO_2$ radicals were developed through previous study. Besides, EPR method using DMPO as a spin trap reagent was considered to confirm the role of OH radical in AOP system. We experimentally assessed an extent of radicals formation of $NO_3^-$ and $Fe{3+}$ in the illumination of UV through technology based on the radical monitoring method. In addition, we observed radical reaction mechanism through both estimate of OH radical concentration and measurement of OH radical concentration, and so established kinetic model. For the application of catalytic ozone process, the degradation of oxalic acid by Mn(II)-catalyzed ozonation was investigated at various Mn(II) concentrations, oxalic acid concentrations and ozone concentrations and pHs to propose the reaction mechanism and to evaluate the effectiveness.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...9
• 3. 결과 및 고찰...20
• 4. 결론...60
• 5. 인용문헌...62