KR101308913B1 - Method for cleaning of waste water using polydopamine - Google Patents

Method for cleaning of waste water using polydopamine Download PDF

Info

Publication number
KR101308913B1
KR101308913B1 KR1020110031737A KR20110031737A KR101308913B1 KR 101308913 B1 KR101308913 B1 KR 101308913B1 KR 1020110031737 A KR1020110031737 A KR 1020110031737A KR 20110031737 A KR20110031737 A KR 20110031737A KR 101308913 B1 KR101308913 B1 KR 101308913B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polydopamine
silica beads
acid
hydroxide
wastewater
Prior art date
Application number
KR1020110031737A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120114008A (en
Inventor
이해신
이미현
이동은
홍선기
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020110031737A priority Critical patent/KR101308913B1/en
Publication of KR20120114008A publication Critical patent/KR20120114008A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101308913B1 publication Critical patent/KR101308913B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/46Regenerating the filtering material in the filter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds

Abstract

본 발명은 폴리도파민의 흡착력을 이용한 폐수 정제 방법 또는 오염물질 흡착 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 폴리도파민을 코팅한 실리카비드를 제조, 이를 이용하여 폐수 등의 오염물질을 함유한 대상에 포함된 중금속, 유기 독성 물질 및 방사능 동위 원소와 같은 오염 물질을 제거하고, 상기 사용된 실리카비드에 산 또는 과산화수소를 처리하여 재사용이 가능하도록 하는 폐수 정제 또는 오염물질 흡착 방법, 이에 이용되는 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법, 상기 제조 방법에 의해 제조된 폴리도파민 실리카비드 및 이 실리카비드의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 폐수 정제를 위한 전처리 과정을 거치지 않아도 되고, 필터의 제조 과정이 비교적 간단하며, 수용액 상에서 유, 무기물의 제조가 간단하고, 필터의 재생 사용이 가능하므로 자원 및 비용 절감 효과와 함께 2차 오염의 문제를 해결할 수 있다. The present invention relates to a wastewater purification method or a pollutant adsorption method using the adsorptive power of polydopamine, and more particularly to manufacturing silica beads coated with polydopamine, and using the same to be contained in a target containing contaminants such as wastewater. Wastewater purification or pollutant adsorption method for removing contaminants such as heavy metals, organic toxic substances and radioactive isotopes, and treating the silica beads with acid or hydrogen peroxide for reuse. It relates to a production method, polydopamine silica beads produced by the production method and the use of the silica beads. The present invention does not require a pretreatment process for wastewater purification, the process of preparing the filter is relatively simple, the production of oil and minerals in an aqueous solution is simple, and the regeneration of the filter is possible. Solve the problem of pollution.

Description

폴리도파민을 이용한 폐수 정제 방법 {Method for cleaning of waste water using polydopamine}Method for cleaning wastewater using polydopamine {Method for cleaning of waste water using polydopamine}

본 발명은 폴리도파민의 흡착력을 이용한 폐수 정제 방법 또는 오염물질 흡착 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 폴리도파민을 코팅한 실리카비드를 제조, 이를 이용하여 폐수 등의 오염물질을 함유한 대상에 포함된 중금속, 유기 독성 물질 및 방사능 동위 원소와 같은 오염 물질을 제거하고, 상기 사용된 실리카비드에 산 또는 과산화수소를 처리하여 재사용이 가능하도록 하는 폐수 정제 또는 오염물질 흡착 방법, 이에 이용되는 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법, 상기 제조 방법에 의해 제조된 폴리도파민 실리카비드 및 이 실리카비드의 용도에 관한 것이다.
The present invention relates to a wastewater purification method or a pollutant adsorption method using the adsorptive power of polydopamine, and more particularly to manufacturing silica beads coated with polydopamine, and using the same to be contained in a target containing contaminants such as wastewater. Wastewater purification or pollutant adsorption method for removing contaminants such as heavy metals, organic toxic substances and radioactive isotopes, and treating the silica beads with acid or hydrogen peroxide for reuse. It relates to a production method, polydopamine silica beads produced by the production method and the use of the silica beads.

지속적인 인구 증가와 급격한 산업화, 기후변동으로 인한 물 부족 현상은 날로 심각해지고 있으며, 이를 해결하고자 하는 노력이 빠르게 증대되고 있다. 이러한 맥락에서, 제한된 수자원 안에서 물 부족 현상을 해결하기 위한 폐수 정제 기술이 절실하다.Sustained population growth, rapid industrialization, and water shortages due to climate change are becoming increasingly serious, and efforts to resolve them are increasing rapidly. In this context, wastewater purification techniques are needed to address water shortages within limited water resources.

특히, 흡착처리는 다양한 중금속 및 유기물질을 폐수로부터 제거하는 방법으로서 널리 사용되어 왔다. 다공성 구조를 가진 활성탄소(activated carbon)는 넓은 표면적을 이용하여 오염물질을 효과적으로 흡착하는 재료로 사용되고 있고, 알긴산(alginate)의 풍부한 카르복실기는 중금속을 킬레이트하여 제거한다. 하지만 활성탄소의 경우 흡착작용을 위한 활성화가 필요하며, 알긴산 역시 흡착제로 사용되기 위해서는 표면에 고정화를 거쳐야 하는 등 기존의 흡착제는 전 처리를 필요로 하여 공정 과정이 복잡하다. 따라서, 공정 단계가 늘어남에 따른 에너지 소모도 커지게 되며, 효율 면에서도 흡착량이 낮거나 몇몇 중금속에 제한적인 단점이 있다. 뿐만 아니라, 재사용이 불가능하거나 어려워 오염물질이 흡착된 흡착제의 처리가 2차적인 오염을 초래하며, 이는 자원 낭비 및 비용 문제와도 직결된다. 현재 이러한 문제점들이 보완된 새로운 흡착 기술을 개발하여 저에너지, 고효율의 폐수 정제시스템을 구축하기 위한 노력들이 계속되고 있다.
In particular, adsorption treatment has been widely used as a method of removing various heavy metals and organic substances from wastewater. Activated carbon with a porous structure is used as a material to effectively adsorb contaminants using a large surface area, and the rich carboxyl groups of alginate chelate heavy metals. However, activated carbon requires activation for adsorption, and alginic acid also needs to be immobilized on the surface in order to be used as an adsorbent. Therefore, the energy consumption increases with the increase of the process step, there is also a disadvantage in that the amount of adsorption is low or limited to some heavy metals in terms of efficiency. In addition, the treatment of adsorbents with contaminants adsorbed due to non-reusability or difficulty makes secondary pollution, which is directly related to waste of resources and cost. At present, efforts are being made to develop a low energy, high efficiency wastewater purification system by developing a new adsorption technology that solves these problems.

따라서, 차세대 흡착제는 (1) 다양한 유/무기 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있어야 하며, (2) 흡착제의 제조과정이 손쉽고, 제조 시 유기용매의 사용과 같은 또 다른 오염이 없어야 하며, (3) 흡착된 물질의 재처리가 쉬워 2차 오염을 방지할 수 있어야 한다.
Therefore, next-generation adsorbents should (1) be able to effectively remove various organic / inorganic contaminants, (2) the manufacturing process of the adsorbents should be easy, and there should be no other pollution such as the use of organic solvents in the manufacturing process, and (3) It should be easy to reprocess the adsorbed material to prevent secondary contamination.

이에 본 발명자들은 다양한 유/무기 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 흡착제의 제조과정이 쉬우며, 제조 시 유기용매의 사용과 같은 또 다른 오염이 없고, 흡착된 물질의 재처리가 쉬워 2차 오염을 방지할 수 있는 흡착 물질을 연구하던 중, 폴리도파민이 이러한 기능을 할 수 있다는 점을 알아내어 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors can effectively remove various organic / inorganic contaminants, facilitate the manufacturing process of the adsorbent, do not have another contamination such as the use of organic solvent in the manufacturing process, and easily reprocess the adsorbed material. While studying the adsorption material that can prevent the, while finding that polydopamine can perform this function was completed the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 폴리도파민을 이용한 폐수 정제 또는 오염물질의 흡착에 관한 새로운 방법을 제공하는 것이다.
It is therefore an object of the present invention to provide a new method for the purification of waste water or adsorption of contaminants with polydopamine.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리도파민을 기질에 코팅하는 단계; 및 상기 폴리도파민이 코팅된 기질을 폐수에 투입하여 오염 물질을 흡착하는 단계를 포함하는 폐수 정제 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of coating a polydopamine on a substrate; And it provides a wastewater purification method comprising the step of adsorbing the pollutant by introducing the substrate coated with polydopamine into the wastewater.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 pH 8.0 내지 9.0의 트리스 버퍼(tris buffer)에 도파민 염화수소산 염을 용해시킨 용액에 실리카비드를 혼합, 교반하는 단계; 잉여의 폴리도파민을 제거하기 위하여 상기 용액을 원심 분리하는 단계; 및 상기 실리카비드를 동결 건조하는 단계를 포함하는 폐수 정제용 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법을 제공한다. In order to achieve another object of the present invention, the present invention comprises the steps of mixing and stirring silica beads in a solution in which the dopamine hydrochloride salt is dissolved in a tris buffer of pH 8.0 to 9.0; Centrifuging the solution to remove excess polydopamine; And it provides a method for producing wastewater purification polydopamine silica beads comprising the step of freeze-drying the silica beads.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 폐수 정제용 폴리도파민 실리카비드를 제공한다. In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a wastewater purification polydopamine silica beads prepared by the above production method.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리도파민으로 코팅된 실리카비드를 유효성분으로 포함하는 폐수 정제용 조성물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a composition for purification of wastewater comprising silica beads coated with polydopamine as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리도파민을 실리카비드에 코팅하는 단계; 및 상기 폴리도파민이 코팅된 실리카비드를 오염물질과 접촉하여 오염 물질을 흡착하는 단계를 포함하는 오염 물질 흡착 방법을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention comprises the steps of coating polydopamine on silica beads; And contacting the polydopamine-coated silica beads with a contaminant to adsorb the contaminant.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리도파민으로 코팅된 실리카비드를 유효성분으로 포함하는 오염물질 흡착용 조성물을 제공한다.
In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a composition for adsorbing contaminants comprising silica beads coated with polydopamine as an active ingredient.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

폴리도파민은 홍합의 접착 성질을 재현할 수 있고 손쉽게 대량화 할 수 있는 고분자이다. 폴리도파민은 물에 녹아 중금속, 반도체, 산화중금속, 합성고분자 및 세라믹을 포함한 거의 모든 기질에 매우 간단한 방법으로 코팅되며 코팅시간에 따라 수 nm~50nm 두께의 고분자 필름을 형성한다. 이렇게 형성된 폴리도파민 필름은 금속이온에 대한 높은 친화력을 보이는 것으로 밝혀져, 약간의 환원제의 처리만으로도 구리, 금, 은 등을 효과적으로 코팅(metallization) 할 수 있다. 또한, 다양한 유기물을 공유결합을 통해 고정화할 수 있어 이를 이용하여 표면 페길화(PEGylation), 히알루론산(hyaluronic acid), 단백질 등을 고정화 하여 바이오 칩, 표면 향균 처리, 나노 입자 표면 개질 등 많은 분야에 응용되고 있다.Polydopamine is a polymer that can reproduce the adhesive properties of mussels and can be easily mass-produced. Polydopamine is dissolved in water and coated on almost all substrates including heavy metals, semiconductors, heavy metal oxides, synthetic polymers, and ceramics in a very simple manner, and forms polymer films with a thickness of several nm to 50 nm depending on the coating time. The polydopamine film thus formed has been shown to show a high affinity for metal ions, and can be effectively coated with copper, gold, silver, and the like with only a few reducing agents. In addition, various organic substances can be immobilized through covalent bonds, and thus immobilized surface PEGylation, hyaluronic acid, and proteins to be used in many fields such as biochips, surface antimicrobial treatment, and nanoparticle surface modification. It is applied.

본 발명은 폴리도파민을 기질에 코팅하는 단계; 및 상기 폴리도파민이 코팅된 기질 폐수에 투입하여 오염 물질을 흡착하는 단계를 포함하는 폐수 정제 방법에 관한 것이다.
The present invention comprises the steps of coating a polydopamine on a substrate; And it relates to a wastewater purification method comprising the step of adsorbing contaminants by injecting the polydopamine-coated substrate wastewater.

이를 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.
This is explained in each step as follows.

(a) 단계는 폴리도파민을 기질에 코팅하는 단계이다.Step (a) is the step of coating the polydopamine on the substrate.

본 발명에서'기질'이란 폴리도파민을 코팅하여 폐수 정제용 필터로 사용 가능한 물질을 의미한다. In the present invention, the term "substrate" means a material that can be used as a filter for wastewater purification by coating polydopamine.

폴리도파민은 어느 기질에나 탁월한 표면 코팅능력을 가지므로, 다양한 기질을 사용할 수 있다. 이에 제한되지는 않으나, 상기 폴리도파민을 코팅할 수 있는 기질은 실리카비드, 액체 투과성 필름, Au, Ag, Pt, Pd를 포함하는 비산화 금속, TiO2, SiO2, Al2O3, Nb2O5를 포함하는 산화 금속, Ca, K, Be, Sr를 포함하는 모든 알칼리 금속, 폴리스티렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리테트라플루오르에틸렌( polytetrafluoroethylene), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리우레탄(polyurethanes)을 포함하는 합성 고분자, 유리, 하이드록시아페티트(hydroxyapatite)를 포함하는 세라믹류, GaAs, Si3N4를 포함하는 반도체 또는 상기 물질에 포함되지 않은 크기가 다양한 입자일 수 있고, 바람직하게는 실리카비드일 수 있다.
Since polydopamine has excellent surface coating ability on any substrate, various substrates can be used. Although not limited thereto, the substrate capable of coating the polydopamine may include silica beads, a liquid permeable film, a non-oxide metal including Au, Ag, Pt, Pd, TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , Nb 2 Metal oxides containing O 5 , all alkali metals including Ca, K, Be, Sr, polystyrene, polyethylene, polycarbonate, polyethyleneterephthalate, polytetrafluoroethylene ( synthetic polymers including polytetrafluoroethylene, polydimethylsiloxane, polyetheretherketone, polyurethanes, glass, ceramics including hydroxyapatite, GaAs, Si 3 N 4 It may be a semiconductor including a particle or particles of various sizes not included in the material, preferably silica beads.

본 발명의 일실시예에서는 단위 부피당 표면적이 넓어 흡착에 유리한 지름 40 내지 60㎛의 실리카 마이크로비드를 기질로 사용하였다. 본 단계에서 폴리도파민 실리카비드는 이에 제한되지는 않으나, 하기 방법에 따라 제조될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, a silica microbead having a diameter of 40 to 60 μm, which is advantageous for adsorption due to a large surface area per unit volume, was used as a substrate. Polydopamine silica beads in this step is not limited thereto, but may be prepared according to the following method.

먼저, pH 8.0 내지 9.0의 트리스 버퍼(tris buffer)에 도파민 염화수소산 염을 용해시킨 용액에 실리카비드를 혼합, 교반한다. 상기 실리카비드는 이에 제한되지는 않으나, 40 내지 60 ㎛ 인 것이 바람직하다. 반응시간은 이에 제한되지는 않으나, 1 내지 5시간, 바람직하게는 2 내지 4시간동안 교반한다. First, silica beads are mixed and stirred in a solution in which dopamine hydrochloride is dissolved in a tris buffer of pH 8.0 to 9.0. The silica beads are not limited thereto, but preferably 40 to 60 μm. The reaction time is not limited to this, but is stirred for 1 to 5 hours, preferably 2 to 4 hours.

이어서, 잉여의 폴리도파민을 제거하기 위하여 상기 실리카비드가 포함된 도파민 염화수소산 용액을 원심 분리한다. 실리카비드에 코팅되지 않은 여분의 폴리도파민을 제거하기 위한 과정이며, 상층액의 색이 투명해질 때 까지 반복적으로 수행한다. Subsequently, the dopamine hydrochloric acid solution containing the silica beads is centrifuged to remove excess polydopamine. It is a process for removing excess polydopamine which is not coated on silica beads, and is repeatedly performed until the color of the supernatant becomes transparent.

끝으로, 상기 폴리도파민 실리카비드를 동결 건조하여 폴리도파민 실리카비드를 제조하였다.
Finally, the polydopamine silica beads were lyophilized to prepare polydopamine silica beads.

(b) 단계는 상기 폴리도파민이 코팅된 기질을 폐수에 투입하여 오염 물질을 흡착하는 단계이다.Step (b) is a step of adsorbing the contaminants by adding the polydopamine-coated substrate to the wastewater.

본 단계는 폴리도파민이 중금속 이온, 유기 독성 물질 및 방사성 동위 원소에 대한 우수한 고정화 능력을 가짐을 이용하여, 상기 물질로 오염된 폐수에 폴리도파민이 코팅된 실리카비드를 첨가하여 오염 물질을 흡착하는 과정을 포함한다. 상기 오염 물질은 폴리도파민과 서로 결합을 형성할 수 있는 물질이면 제한 없이 포함될 수 있다. In this step, polydopamine has an excellent immobilization ability for heavy metal ions, organic toxic substances and radioactive isotopes, so that polydopamine-coated silica beads are added to the wastewater contaminated with the material to adsorb contaminants. It includes. The contaminant may be included without limitation so long as it is a material capable of forming a bond with polydopamine.

따라서, 이에 제한되지는 않으나, 상기 오염 물질 중 중금속은 폴리도파민과 상호작용하는 것으로 알려진 Cr, Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, Co, Ni, Mg, Fe, Mn 또는 Ca, 바람직하게는 Cr, Pb, Cd, Hg 또는 Cu 일 수 있고, 유기 독성 물질은 4-AMP(4-aminopyridine), 4-MBT(4-methylbenzenethiol), 아미트롤(amitrole), 스타리시드(starlicide), 디클로란(dicloran), 아미노피랄리드(aminopyralid), 부틸라민(butylamine), 프록산(proxan), 퀴노클라민(quinoclamine), 티오세미카바지드(thiosemicarbazide), 플루오르아세트아미드(fluoroacetamide), 티오클로림(tioclorim) 또는 카바티온(carbathion), 바람직하게는 4-AMP(4-aminopyridine), 4-MBT(4-methylbenzenethiol)일 수 있으며, 방사성 동위 원소는 177Lu 또는 90Y 일 수 있다.
Thus, but not limited to, the heavy metals in the contaminants are Cr, Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, Co, Ni, Mg, Fe, Mn or Ca, preferably Cr, which are known to interact with polydopamine , Pb, Cd, Hg or Cu, the organic toxic substances 4-AMP (4-aminopyridine), 4-MBT (4-methylbenzenethiol), amitrol (amitrole), starlicide, dichloran ( dicloran, aminopyralid, butylamine, proxan, quinoclamine, thiosemicarbazide, fluoroacetamide, tioclorim Or carbathion, preferably 4-aminopyridine (4-AMP), 4-methylbenzenethiol (4-MBT), and the radioisotope may be 177 Lu or 90 Y.

상기 오염물질 중, 중금속은 주기율표에서 구리와 납 사이에 있는 원자 질량 63.546 내지 200.590, 비중이 4.5 이상인 원소의 집합을 말하며, 생물학적 체계에 필수적인 원소는 없고, 치명적인 독성을 가지며, 리간드와 강한 배위결합을 형성하여 유기체 밖으로 배설되지 못하고 체내에 축적되는 경향이 있다. 대표적인 유해 중금속인 카드뮴, 납, 수은의 경우 세포내의 인산기, 단백질, 핵산 등에 높은 친화성을 나타내며 효소의 작용을 변화시키고 핵산의 구조 변경과 에너지 대사에 필수적인 산화-인산화과정을 억제시킨다는 사실이 보고된 바 있다.
Among the contaminants, heavy metals refer to a collection of elements having a atomic mass of 63.546 to 200.590 between copper and lead in the periodic table and having a specific gravity of 4.5 or more. It tends to form and accumulate in the body rather than excreted outside the organism. It is reported that cadmium, lead, and mercury, which are representative harmful heavy metals, have high affinity to phosphate groups, proteins, nucleic acids, etc., and change the action of enzymes and inhibit the oxidation-phosphorylation process, which is essential for structural change and energy metabolism of nucleic acids. There is a bar.

본 발명의 폴리도파민이 중금속에 흡착하는 메커니즘을 알아보기 위하여, 본 발명의 일실시예에서는 폴리도파민과 구리(Cu) 원자의 결합에 대한 XPS분석을 수행하였다. 그 결과, 중금속 이온이 폴리도파민의 카테콜기의 산소 원자에 배위결합하면서 탄소-산소 결합의 전자 밀도가 낮아져 결과적으로는 결합 에너지가 높아짐을 알 수 있었다. 도 3에서는 이와 같이 폴리도파민의 카테콜기의 산소 원자에 배위 결합을 이루고 있는 금속 원자의 모양을 나타내고 있다.
In order to determine the mechanism of the polydopamine adsorbed on the heavy metal, XPS analysis of the binding of the polydopamine and copper (Cu) atoms was performed in one embodiment of the present invention. As a result, it was found that the heavy metal ion coordinated to the oxygen atom of the catechol group of polydopamine, resulting in a low electron-density of the carbon-oxygen bond, resulting in a high binding energy. In FIG. 3, the shape of the metal atom which coordinated with the oxygen atom of the catechol group of polydopamine is shown.

독성 유기 물질로서 4-AMP(4-aminopyridine) 는 살충제의 한 성분으로, 포유류의 중추신경계를 교란시킬 수 있는 위험한 물질이며, 4-MBT(4-methylbenzenethiol) 역시 혈관으로 들어갈 경우 치아노제(Cyanosis, 산소결핍으로 혈액이 검푸르게 변하는 증상)를 유발하며 소화관 및 호흡관의 염증을 일으킬 수 있는 독성 물질이다.
As a toxic organic substance, 4-AMP (4-aminopyridine) is a component of the insecticide, a dangerous substance that can disturb the central nervous system of mammals. 4-MBT (4-methylbenzenethiol) also enters the blood vessels when cyanosis, Oxygen deficiency causes blood to turn blue) and is a toxic substance that can cause inflammation of the digestive and respiratory tracts.

방사성 동위 원소로서 177Lu(Lutetium)는 방사선치료나 조영술에 사용되는 란탄계 방사능 금속으로, 병원에서 투약 시 필연적으로 바이알(vial)에 소량 잔여하게 된다. 또한, 상기 177Lu과 비슷한 2가 이온을 형성하는 90Y(Yttrium)은 희토류 원소의 일종이며, 붉은 레이저를 발생시키는데 사용된다.
As a radioactive isotope, 177 Lu (Lutetium) is a lanthanide-based radioactive metal used for radiotherapy or angiography, which inevitably remains in vials when administered in hospitals. In addition, 90 Y (Yttrium), which forms a divalent ion similar to 177 Lu, is a rare earth element and is used to generate a red laser.

한편, 본 발명은 폴리도파민을 실리카비드에 코팅하는 단계; 및 상기 폴리도파민이 코팅된 실리카비드를 오염물질과 접촉하여 오염 물질을 흡착하는 단계를 포함하는 오염 물질 흡착 방법에 관한 것이다. 폴리도파민의 코팅 및 오염물질 접촉/흡착은 상기에 기재한 바와 같다.
On the other hand, the present invention comprises the steps of coating polydopamine on silica beads; And adsorbing the polydopamine-coated silica beads with the contaminant to adsorb the contaminant. Coating and contaminant contact / adsorption of polydopamine are as described above.

본 발명의 실시예에서는 실제로 상기 중금속, 유기 독성 물질 및 방사성 동위 원소와 폴리도파민과의 흡착을 하는지 여부를 측정하기 위한 실험을 수행하였다. In the embodiment of the present invention, the experiment was carried out to determine whether the adsorption of the heavy metal, organic toxic substances and radioisotopes and polydopamine.

그 결과, 중금속의 경우, 기존의 흡착제로서 널리 사용되는 물질인 활성 탄소에 비하여 월등히 높은 흡착력을 보이는 것으로 나타났고, 유기 독성 물질의 경우에도 폴리도파민 실리카비드 처리 전 후 측정한 흡광도의 결과에서 유기 독성 물질인 4-AMP, 4-MBT에 해당되는 자외선 영역의 흡광이 관찰되지 않아 상기 유기 독성 물질이 폐수로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 또한, 방사성 동위 원소인 177Lu의 경우에도 폴리도파민 처리 후, 방사능의 세기에 따른 차이는 있으나, 모든 경우 방사능이 95% 이상 감소하여 방사능 원소에 대한 폴리도파민의 흡착 능력을 확인하였다.
As a result, heavy metals showed significantly higher adsorption power than activated carbon, which is widely used as a conventional adsorbent, and in the case of organic toxic substances, organic toxicity was obtained from the absorbance measured before and after polydopamine silica bead treatment. Absorption in the ultraviolet region corresponding to 4-AMP and 4-MBT, which is a substance, was not observed, indicating that the organic toxic substance was removed from the wastewater. In addition, in the case of radioactive isotope 177 Lu, after the polydopamine treatment, there is a difference according to the intensity of radioactivity, in all cases the radioactivity is reduced by more than 95% to confirm the adsorption capacity of polydopamine to the radioactive element.

또한, 본 발명은 상기 (a) 및 (b) 단계에 추가적으로 오염물질이 흡착된 폴리도파민 실리카비드의 재사용이 가능하도록 산, 염기 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 폐수 정제 방법에 대한 것이다.
In addition, the present invention relates to a wastewater purification method further comprising the step of treating acid, base or hydrogen peroxide to enable reuse of contaminant-adsorbed polydopamine silica beads in addition to the steps (a) and (b).

폐수의 정제 과정에서 중요한 것 중 하나가, 오염 물질이 흡착된 흡착제의 처리에 대한 것이다. 사용한 필터를 처리할 때 2차적 오염의 우려가 있고, 일회성 사용으로 인한 비용 및 자원 낭비와 같은 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 오염 물질이 흡착된 폴리도파민 실리카비드를 재생시키는 방법을 포함한다.
One of the important things in the purification of waste water is the treatment of adsorbents with adsorbed contaminants. This is because there is a risk of secondary contamination when treating the used filter, and problems such as cost and resource waste due to one-time use may occur. In order to solve this problem, the present invention includes a method of regenerating polydopamine silica beads adsorbed contaminants.

상기 폴리도파민 실리카비드의 재생 방법은 산, 염기 또는 과산화수소로 오염 물질이 흡착된 폴리도파민 실리카비드를 처리하는 것이다. 산 처리시, 수소 이온의 농도가 높아져 금속을 킬레이트화 하는 폴리도파민의 O-group이 프로톤화(protonation)되어 -OH 형태를 형성하게 되고, 이로써 금속과는 더 이상 상호작용 할 수 없는 형태로서 남게 된다. 이러한 작용에 의해 산의 종류에 제한 없이, 산 처리 시 폴리도파민 비드에 흡착된 오염 물질을 제거할 수 있는 것이다. 상기 산의 종류는 이에 제한되지는 않으나, 상기 산은 아세트산, 염산, 황산, 질산, 탄산, 인산, 요오드화 수소산, 브롬화수소산, 크롬산, 붕산, 불화황산 또는 과염소산일 수 있으며, 바람직하게는 아세트산일 수 있다. The method for regenerating the polydopamine silica beads is to treat polydopamine silica beads in which contaminants are adsorbed with an acid, a base, or hydrogen peroxide. During acid treatment, the concentration of hydrogen ions increases and the O-groups of polydopamine chelate metals to protonate to form the -OH form, leaving them in a form that can no longer interact with the metal. do. By this action, it is possible to remove contaminants adsorbed on the polydopamine beads during the acid treatment without limiting the type of acid. The type of the acid is not limited thereto, but the acid may be acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, carbonic acid, phosphoric acid, hydroiodic acid, hydrobromic acid, chromic acid, boric acid, hydrofluoric acid, or perchloric acid, and preferably acetic acid. .

본 발명의 실시예에서는 아세트산 및 과산화수소을 이용하여 폴리도파민 실리카비드로부터 오염 물질을 제거하였다. 도 9에서 보듯이, 폴리도파민 실리카비드를 아세트산으로 처리할 경우, 흡착된 오염물질만 선택적으로 제거되고, 폴리도파민 코팅은 실리카비드에 남지만, 과산화수소로 처리 시, 오염물질이 흡착된 상태의 폴리도파민이 제거된다.
In an embodiment of the present invention, contaminants were removed from polydopamine silica beads using acetic acid and hydrogen peroxide. As shown in FIG. 9, when polydopamine silica beads are treated with acetic acid, only adsorbed contaminants are selectively removed, and the polydopamine coating remains on silica beads, but when treated with hydrogen peroxide, polydopamine is adsorbed. Is removed.

또한, 폴리도파민 실리카비드로부터 오염 물질을 제거하기 위하여, 산 및 과산화수소 이외에도 염기를 처리할 수 있다. 염기 처리는 반도체 공정에서 금속의 세척을 위하여 사용하는 방법으로서, 폴리도파민의 코팅을 벗겨내는 데 사용할 수 있다. 따라서, 염기 처리 시, 오염 물질과 함께 폴리도파민 코팅을 실리카비드로부터 제거할 수 있다. 상기 염기로는 이에 제한되지는 않으나, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화바륨, 수산화세슘, 수산화스트론튬, 수산화리튬 또는 수산화루비듐을 사용할 수 있다.
In addition, bases may be treated in addition to acids and hydrogen peroxide to remove contaminants from polydopamine silica beads. Base treatment is a method used to wash metals in semiconductor processes and can be used to strip off coatings of polydopamine. Thus, upon base treatment, the polydopamine coating, along with the contaminants, can be removed from the silica beads. The base may be, but is not limited to, sodium hydroxide, calcium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, barium hydroxide, cesium hydroxide, strontium hydroxide, lithium hydroxide or rubidium hydroxide.

한편, 본 발명은 On the other hand,

(a) pH 8.0 내지 9.0의 트리스 버퍼(tris buffer)에 도파민 염화수소산 염을 용해시킨 용액에 실리카비드를 혼합, 교반하는 단계;(a) mixing and stirring silica beads in a solution in which dopamine hydrochloride salt is dissolved in a tris buffer having a pH of 8.0 to 9.0;

(b) 잉여의 폴리도파민을 제거하기 위하여 상기 (a)단계의 용액을 원심 분리하는 단계; 및(b) centrifuging the solution of step (a) to remove excess polydopamine; And

(c) 상기 (b) 단계를 거친 실리카비드를 동결 건조하는 단계를 포함하는 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법을 제공한다.
(C) provides a method for producing a polydopamine silica beads comprising the step of freeze drying the silica beads passed through the step (b).

아울러, 본 발명은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 폴리도파민 실리카비드를 제공한다.
In addition, the present invention provides a polydopamine silica bead prepared by the above production method.

본 발명의 폴리도파민으로 코팅된 실리카비드는 중금속, 독성 유기물질 및 방사선 물질 등과 같은 오염물질에 대한 흡착력이 우수하기 때문에, 본 발명은 폴리도파민으로 코팅된 실리카비드를 유효성분으로 포함하는 폐수 정제용 조성물 또는 폴리도파민으로 코팅된 실리카비드를 유효성분으로 포함하는 오염물질 흡착용 조성물을 제공한다.
Since the silica beads coated with the polydopamine of the present invention have excellent adsorptivity to contaminants such as heavy metals, toxic organic substances, and radiation substances, the present invention is for purification of wastewater containing polydopamine coated silica beads as an active ingredient. It provides a composition or a composition for adsorbing contaminants comprising silica beads coated with polydopamine as an active ingredient.

본 발명의 일실시예에서는 산 및 과산화수소로 폴리도파민 실리카비드를 처리하여, 오염물질 및 폴리도파민의 제거 여부를 확인하였다. 또한, 과산화수소 처리에 의한 탈 코팅과 폴리도파민의 재코팅을 반복하여 재사용이 가능한지 여부를 확인하였다. 따라서 본 발명의 폴리도파민 실리카비드는 손쉽게 재사용이 가능하여 자원 및 비용 절감 효과가 있다.
In one embodiment of the present invention by treating the polydopamine silica beads with acid and hydrogen peroxide, it was confirmed whether the contaminants and polydopamine are removed. In addition, it was confirmed whether or not reuse is possible by repeating the de-coating and recoating of the polydopamine by the hydrogen peroxide treatment. Therefore, the polydopamine silica beads of the present invention can be easily reused, thereby reducing resources and costs.

또한, 본 발명은 상기 폐수 정제에 사용되는 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법 및 상기 제조 방법에 의하여 제조된 폴리도파민 실리카비드에 관한 것이다. 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법은 상기 기재한 바와 동일하다.
The present invention also relates to a method for producing polydopamine silica beads used in the wastewater purification and to polydopamine silica beads produced by the production method. The method for producing polydopamine silica beads is the same as described above.

이상 살펴본 바, 본 발명의 폐수 정제 방법은 전처리가 필요 없고, 제조 과정이 간단하여 다단계 공정에 사용되는 에너지 절약 효과가 있고, 수용액 상태에서의 유, 무기물의 동시 제거가 가능한 효과를 가진다. 또한 본 발명의 폴리도파민 실리카비드는 쉽게 재생이 가능하여 자원 및 비용을 절감할 수 있고, 사용한 필터의 처리에서 오는 2차적 오염의 문제를 크게 줄일 수 있다는 장점을 가진다.
As described above, the wastewater purification method of the present invention does not require the pretreatment, the manufacturing process is simple, has an energy saving effect used in the multi-step process, and has the effect of simultaneous removal of oil and minerals in the aqueous solution. In addition, the polydopamine silica beads of the present invention can be easily regenerated, thereby reducing resources and costs, and greatly reducing the problem of secondary contamination from the treatment of used filters.

도 1은 폴리도파민으로 코팅된 실리카비드를 나타낸 것이다.
도 2는 활성탄소와 폴리도파민 실리카비드의 중금속 흡착량을 비교한 것이다.
도 3은 폴리도파민 실리카비드의 구리 결합 전 및 후의 XPS 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 XPS 분석 결과를 바탕으로 중금속이 폴리도파민의 키테콜기에 배위결합하는 것을 나타낸 것이다.
도 5는 폴리도파민 실리카비드의 4-AMP 및 4-MBT 흡착량을 나타낸 것이다.
도 6은 4-AMP가 포함된 물의 흡광도(검정선) 및 폴리도파민으로 4-AMP를 흡착한 후 흡광도(붉은선)를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 4-MBT가 포함된 물의 흡광도(검정선) 및 폴리도파민으로 4-MBT를 흡착한 후 흡광도(붉은선)를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 방사능 동위 원소인 177Lu로 오염된 물의 폴리도파민 실리카비드 처리 전 후의 방사능을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 폴리도파민 실리카비드에 산 또는 과산화수소를 처리하여 비드를 재생하는 과정을 나타낸 것이다.
도 10은 중금속(왼쪽부터 Cu, Cr, Cd, Pb)이 흡착된 폴리도파민 실리카비드의 산 처리 전 후의 흡광도의 변화를 나타낸 것이다.
도 11은 폴리도파민 실리카비드의 과산화수소 처리 전후 흡광도의 차이를 나타낸 것이다.
도 12는 폴리도파민 실리카비드를 과산화수소로 처리, 재 코팅 후 다시 과산화수소로 처리하여 비드의 재사용이 가능한지 여부를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
1 shows silica beads coated with polydopamine.
2 is a comparison of heavy metal adsorption amount of activated carbon and polydopamine silica beads.
Figure 3 shows the results of XPS analysis before and after copper bonding of polydopamine silica beads.
Figure 4 shows the coordination of heavy metals to the polythepamine chitechol group based on the XPS analysis results.
Figure 5 shows the 4-AMP and 4-MBT adsorption amount of polydopamine silica beads.
Figure 6 shows the results of measuring the absorbance (red line) after absorbing 4-AMP with water (4-line) and polydopamine of 4-AMP containing water.
Figure 7 shows the results of measuring the absorbance (red line) after absorbing 4-MBT with water (4-line) and polydopamine of 4-MBT.
Figure 8 shows the results of measuring the radioactivity before and after polydopamine silica bead treatment of water contaminated with radioactive isotope 177Lu.
9 shows a process of regenerating beads by treating acid or hydrogen peroxide with polydopamine silica beads.
FIG. 10 shows changes in absorbance before and after acid treatment of polydopamine silica beads adsorbed with heavy metals (Cu, Cr, Cd, Pb from the left).
Figure 11 shows the difference in absorbance before and after hydrogen peroxide treatment of polydopamine silica beads.
FIG. 12 shows the results of confirming whether the beads can be reused by treating polydopamine silica beads with hydrogen peroxide and then recoating with hydrogen peroxide.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> &Lt; Example 1 >

폴리도파민 실리카비드의 제조 Preparation of Polydopamine Silica Beads

실리카비드(40-60ㅅm, Merck)에 폴리도파민을 다음과 같은 방법으로 코팅하였다. 도파민 염화수소산염(dopamine hydrochloride, Sigma Aldrich)을 tris buffer(10mM, pH8.5, 1~100mM 중 선별)에 1mg/ml로 녹인 용액에 실리카 비드를 넣은 뒤 세 시간 동안 섞어주었다. 용액에 코팅되고 남은 여분의 도파민을 제거하기 위하여 상층액의 색이 투명해질 때까지 반복적으로 원심분리 하였고, 이를 동결건조 하여 폴리도파민이 코팅된 실리카비드(이하 폴리도파민 실리카비드)를 얻었다. Polydopamine was coated on silica beads (40-60 μm, Merck) in the following manner. Dopamine hydrochloride (Dopamine hydrochloride, Sigma Aldrich) was dissolved in tris buffer (10mM, pH8.5, 1 ~ 100mM) in a solution of 1mg / ml of silica beads and mixed for 3 hours. In order to remove the remaining dopamine after coating on the solution, the supernatant was repeatedly centrifuged until the color became transparent, and lyophilized to obtain polydopamine-coated silica beads (hereinafter referred to as polydopamine silica beads).

코팅된 폴리도파민 실리카비드는 도 1에 나타내었다. 실리카 비드는 폴리도파민 코팅이 완료되면 도 1과 같이 갈색으로 변색되어 코팅 여부를 쉽게 알 수 있었다.
Coated polydopamine silica beads are shown in FIG. 1. Silica beads were discolored brown as shown in FIG. 1 when the polydopamine coating was completed.

<실시예 2><Example 2>

폴리도파민의 오염물질 제거 효과Contaminant Removal Effect of Polydopamine

<2-1> 중금속 제거 효과 <2-1> Heavy Metal Removal Effect

Cr(Ⅳ), Pb, Cd, Hg, Cu 의 1000ppm 표준 용액(Sigma Aldrich)을 10ppm으로 희석하여 중금속 용액을 만들었다. 각 중금속 용액 10ml에 폴리도파민/실리카비드 1g을 더한 뒤 2-3시간 동안 교반하였다. HCl 용액을 이용하여 각 중금속 용액의 pH를 다음과 같이 유지시켰다; Cu: pH 4.2 ~ 4.9, Hg: pH 3.5 ~ 4.0, Cr: pH 2.6 ~ 3.0, Cd: pH 5.2 ~ 6.8, Pb: pH 4.0 ~5.4.
A 1000 ppm standard solution (Sigma Aldrich) of Cr (IV), Pb, Cd, Hg, Cu was diluted to 10 ppm to make a heavy metal solution. 1 g of polydopamine / silica bead was added to 10 ml of each heavy metal solution, followed by stirring for 2-3 hours. HCl solution was used to maintain the pH of each heavy metal solution as follows; Cu: pH 4.2-4.9, Hg: pH 3.5-4.0, Cr: pH 2.6-3.0, Cd: pH 5.2-6.8, Pb: pH 4.0-5.4.

상기 중금속에 대한 폴리도파민 실리카비드의 흡착량을 측정하기 위하여, 폴리도파민 실리카비드를 중금속 용액에 넣어 상기 중금속을 흡착한 후, 원심 분리 하여 상층액의 중금속 농도를 ICP-OES(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy, Varian Vista MPX)를 이용하여 분석하였다. 또한, 폴리도파민의 중금속 흡착 효과를 기존 보고된 활성 탄소에 의한 중금속 흡착 효과와 비교하기 위하여, 활성 탄소를 이용하여 동일한 용액을 대상으로 실험을 수행하였다.
In order to measure the adsorption amount of polydopamine silica beads to the heavy metal, polydopamine silica beads are placed in a heavy metal solution to adsorb the heavy metal, and then centrifuged to determine the concentration of the heavy metal in the supernatant. Spectroscopy, Varian Vista MPX). In addition, in order to compare the heavy metal adsorption effect of polydopamine with the previously reported effect of heavy metal adsorption by activated carbon, experiments were performed on the same solution using activated carbon.

그 결과, 도 2에서 보듯이, 본 발명의 폴리도파민 실리카비드의 중금속 흡착량은 기존 보고된 활성 탄소의 흡착량과 비교하여, 중금속 흡착량이 2배에서 많게는 10배까지 높게 나타났다. 다만 Hg에 대해서는 활성탄소와 비슷하게 나타났는데 이는 Hg의 점착성 성질에서 기인한 것으로 보인다. 또한 각 중금속 용액이 서로 다른 pH 조건을(Cu: pH 4.2~4.9, Hg: pH 3.5~4.0, Cr: pH 2.6~3.0, Cd: pH 5.2~6.8, Pb: pH 4.0~5.4) 가지고 있었음에도 불구하고 모든 중금속이 효과적으로 제거된 것으로 보아 폴리도파민코팅의 흡착작용이 pH에 무관하게 일어난다는 것을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Figure 2, the heavy metal adsorption amount of the polydopamine silica beads of the present invention was 2 to as much as 10 times higher than the conventional adsorption amount of activated carbon reported. However, for Hg, it appeared similar to activated carbon due to the adhesive property of Hg. In addition, even though each heavy metal solution had different pH conditions (Cu: pH 4.2 ~ 4.9, Hg: pH 3.5 ~ 4.0, Cr: pH 2.6 ~ 3.0, Cd: pH 5.2 ~ 6.8, Pb: pH 4.0 ~ 5.4) And all heavy metals were effectively removed, indicating that the adsorption of polydopamine coating occurs regardless of pH.

또한, 중금속이 폴리도파민에 흡착하는 메커니즘을 연구하기 위해 중금속을 흡착하기 전, 후의 폴리도파민 실리카비드를 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy, ESCA Probe, Omicron)로 분석하였다. C1s와 N1s 스캔(scan)에 대해서는 중금속(Cu)을 흡착하기 전, 후에 별 차이가 나타나지 않았으나, O1s 스캔의 경우 탄소-산소 결합에너지가 중금속 흡착 후에 더 큰 쪽으로 이동하는 것으로 나타났다. 따라서 Cu의 경우를 대표금속으로 선정하여 XPS분석을 하였다.
In addition, polydopamine silica beads were analyzed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy, ESCA probe, Omicron) before and after heavy metal adsorption to study the mechanism of adsorption of heavy metal to polydopamine. The C1s and N1s scans showed little difference before and after the adsorption of heavy metals (Cu), but the carbon-oxygen bond energy shifted to the larger side after the heavy metal adsorption. Therefore, Cu was selected as a representative metal for XPS analysis.

그 결과, 도 3에서 보듯이, Cu를 흡착하기 전 폴리도파민 O1s 스펙트럼은 두 개의 주 피크로 피팅(fitting)되었다. 이는 각각 결합에너지(binding energy)가 큰(532.65eV) 하이드록실기(hydroxyl group)의 산소원자와 결합에너지가 낮은(530.88eV) 카보닐기(carbonyl group)의 C=O 이중 결합에 존재하는 산소원자로 분석되었다. 중금속 흡착 후에 각각의 피크는 결합에너지가 더 높은 쪽으로 이동됨을 관찰하였다 (532.65→533.13 eV, 530.88→531.68 eV). 이것은 중금속 이온이 폴리도파민의 카테콜기의 산소원자에 배위결합 하면서 탄소-산소 결합의 전자 밀도가 낮아져 결과적으로 결합에너지가 높아진 것으로 분석된다. 즉, 폴리도파민에 중금속이 흡착함으로 인하여 상기 결합에너지의 이동이 관찰됨을 확인하였다.
As a result, as shown in FIG. 3, the polydopamine O1s spectrum was fitted to two main peaks before adsorbing Cu. These are oxygen atoms in the C = O double bonds of the carbonyl group having a low binding energy (530.88 eV) and oxygen atoms of the hydroxyl group having a high binding energy (532.65 eV). Analyzed. After heavy metal adsorption each peak was observed to shift binding energy higher (532.65 → 533.13 eV, 530.88 → 531.68 eV). This suggests that the heavy metal ions coordinate with the oxygen atom of the polycatephamine group, resulting in lower electron-density of the carbon-oxygen bond, resulting in higher binding energy. That is, it was confirmed that the binding energy is observed due to the adsorption of heavy metals to polydopamine.

이러한 분석 결과를 바탕으로 금속이 카테콜기에 배위 결합된 폴리도파민의 구조를 도 4에 나타내었다.
Based on the analysis results, the structure of the polydopamine in which the metal is coordinated to the catechol group is shown in FIG. 4.

<2-2> 독성 유기 물질의 제거 효과<2-2> Removal effect of toxic organic substances

폴리도파민의 유기 물질 제거 효과를 확인하기 위하여 4-AMP, 4-MBT 를 이용하여 독성 유기 물질 제거 실험을 실시하였다. 4-AMP 는 살충제의 한 성분으로, 포유류의 중추신경계를 교란시킬 수 있는 위험한 물질이며, 4-MBT 역시 혈관으로 들어갈 경우 치아노제(Cyanosis, 산소결핍으로 혈액이 검푸르게 변하는 증상.)를 유발하며 소화관 및 호흡관의 염증을 일으킬 수 있는 독성 물질이다. To confirm the organic material removal effect of polydopamine, toxic organic material removal experiments were conducted using 4-AMP and 4-MBT. 4-AMP is a component of insecticides and is a dangerous substance that can disrupt the central nervous system of mammals. 4-MBT also causes cyanosis (blood changes to dark blue due to oxygen deficiency) when entering the blood vessels. A toxic substance that can cause inflammation of the digestive and respiratory tracts.

먼저, 폴리도파민 실리카비드를 유기 독성 물질 용액에 넣어 상기 중금속을 흡착한 후, 유기 폴리도파민 실리카비드의 최대 흡착량을 UV-Visible spectroscopy을 사용하여 분석하였다. First, polydopamine silica beads were placed in an organic toxic substance solution to adsorb the heavy metal, and then the maximum adsorption amount of organic polydopamine silica beads was analyzed using UV-Visible spectroscopy.

그 결과, 도 5에서 보듯이, 1g의 폴리도파민 실리카비드 당 4-AMP 18mg, 4-MBT 3.6mg 의 흡착량을 가짐을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Figure 5, it can be seen that the adsorption amount of 4-AMP 18mg, 4-MBT 3.6mg per 1g polydopamine silica beads.

아울러, 4-AMP 와 4-MBT(Sigma Aldrich) 을 각각 10ㅅg/ml로 증류수에 녹여, 1g의 폴리도파민/실리카비드로 채워진 컬럼에 통과시켰다. 여과액을 1ml씩 받아 UV-Visible spectroscopy (HP8453, Hewlett Packrad) 로 분석하였다. In addition, 4-AMP and 4-MBT (Sigma Aldrich) were dissolved in distilled water at 10 μg / ml, respectively, and passed through a column filled with 1 g of polydopamine / silica beads. 1 ml each of the filtrate was analyzed by UV-Visible spectroscopy (HP8453, Hewlett Packrad).

그 결과, 도 6 및 도 7에서 보듯이, 폴리도파민 실리카비드로 정제하기 전에는 4-AMP는 260nm에서, 4-MBT는 240nm인 자외선 영역에서 흡광을 보이는 것을 발견하였다. 그러나, 각각의 유기물질로 오염된 물을 폴리도파민 실리카비드 컬럼으로 정제한 결과, 4-AMP, 4-MBT 고유의 자외선 흡광이 완전하게 사라지는 것을 관찰하였다. 이로써, 필터를 통과하면서 유기물질들이 정제되어 여과액에는 각 유기물질이 존재하지 않는 것을 확인하였다.
As a result, as shown in FIGS. 6 and 7, it was found that before purification with polydopamine silica beads, 4-AMP exhibited absorbance at 260 nm and 4-MBT at 240 nm. However, when the water contaminated with each organic material was purified by a polydopamine silica bead column, it was observed that ultraviolet absorption of 4-AMP and 4-MBT intrinsically disappeared. As a result, organic substances were purified while passing through the filter, and it was confirmed that each organic substance was not present in the filtrate.

<2-3> 방사성 동위 원소의 제거 효과 <2-3> Removal Effect of Radioactive Isotopes

폴리도파민 실리카비드의 방사능 동위 원소 제거 효과를 확인하기 위하여, Lutetium-177(177Ru)을 이용하여 방사능 동위원소 제거 실험을 하였다. 방사능 반응기(KAERI; specific activity: 17.97 Ci/mg; volumetric activity: 8.17 Ci/0.5ml) 에서 177Lu (177LuCl3)을 생산하였고, 이온화 챔버(Ionizing chamber, Atomlab 200, Bio-dex)를 이용하여 방사능을 측정하였다. 원하는 농도의 방사능 활성을 가진 용액을 만들기 위하여 177Lu 저장용액을 50mM HCl에 희석하였다. In order to confirm the radioisotope removal effect of polydopamine silica beads, radioisotope removal experiments were performed using Lutetium-177 ( 177 Ru). 177 Lu ( 177 LuCl 3 ) was produced in a radioactive reactor (KAERI; specific activity: 17.97 Ci / mg; volumetric activity: 8.17 Ci / 0.5 ml), using an ionizing chamber (Ionizing chamber, Atomlab 200, Bio-dex). Radioactivity was measured. The 177 Lu stock solution was diluted in 50 mM HCl to make a solution with the desired concentration of radioactivity.

먼저, 폴리도파민 실리카비드의 방사성 동위 원소에 대한 흡착량을 알아보기 위하여 177Lu에 176Lu을 섞은 용액을 폴리도파민/실리카비드로 정제하였다. 177Lu의 농도가 높아지면 177Lu의 방사능도 증가해 위험하기 때문에 방사능을 방출하지 않는 176Lu을 첨가함으로써 Lu의 양을 늘려주었다. 1ppm 농도일 때 95% 의 방사능 제거가 최대 흡착량으로 측정되었다. 방사능 동위원소 1ppm은 엄청나게 높은 수준의 오염이므로 따라서 폴리도파민/실리카비드 필터의 흡착력은 충분한 수준으로 평가된다.First, the purified solution was mixed with 176 to 177 Lu Lu to investigate the adsorption amount of the radioactive isotope of poly dopamine silica beads with poly dopamine / silica beads. As the concentration of 177 Lu increases, the radioactivity of 177 Lu increases, which is dangerous. Therefore, the amount of Lu was increased by adding 176 Lu which does not emit radiation. At 1 ppm concentration 95% of the radioactivity was measured as the maximum adsorption amount. Since 1 ppm of radioisotope is an extremely high level of contamination, the adsorption power of the polydopamine / silica bead filter is therefore evaluated to be sufficient.

또한, 방사성 동위 원소 제거 효과를 측정하기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다. 상기 방사성 동위 원소 용액(Sodium acetate buffer(pH5.5))에 폴리도파민 실리카비드를 녹인 용액 800ㅅl에 200ㅅl의 177Lu 용액을 첨가한 뒤 10분 간 교반하였다. 교반 후 원심 분리하여 얻어진 상층액을 필터(0.2ㅅm)한 후 잔여 방사능을 측정(Wallac 1470 Wizard Automated gamma counter, PerkinElmer Life Sciences) 하였다.
In addition, the following experiment was conducted to measure the radioisotope removal effect. Into the radioisotope solution (Sodium acetate buffer (pH5.5)) to dissolve the polydopamine silica beads in 800ml of 200ml 177 Lu solution was added and stirred for 10 minutes. After stirring, the supernatant obtained by centrifugation was filtered (0.2 μm), and residual radioactivity was measured (Wallac 1470 Wizard Automated gamma counter, PerkinElmer Life Sciences).

그 결과, 도 8에서 보듯이, 177Lu의 양을 10ㅅCi(1.66ng 177Lu)로 사용하였을 경우 99.4%의 제거 효과를 보였으며 농도가 200배 증가된 2mCi(332ng)의 경우에도 96%가 제거됨을 확인하였다.
As a result, as shown in Figure 8, when using the amount of 177 Lu as 10 ° Ci (1.66ng 177 Lu) showed 99.4% of the removal effect, even in the case of 2mCi (332ng) increased 200-fold 96% It was confirmed that is removed.

<실시예 3> <Example 3>

폴리도파민 실리카비드의 재생 Regeneration of Polydopamine Silica Beads

<3-1> 산 처리를 통한 오염 물질의 탈착 <3-1> Desorption of Contaminants by Acid Treatment

중금속이 흡착된 폴리도파민/실리카비드를 동결 건조 하였다. 건조된 폴리도파민 실리카비드 100mg에 10배로 희석한 아세트산 1ml을 더한 뒤 2시간 동안 교반하였다. 교반 후, 원심분리 하여 상층액은 버리고 폴리도파민 실리카비드는 동결건조한 뒤 XPS로 분석하였다.
Heavy metal adsorbed polydopamine / silica beads were lyophilized. 10 ml of diluted acetic acid was added to 100 mg of dried polydopamine silica beads, followed by stirring for 2 hours. After stirring, the supernatant was discarded by centrifugation, and polydopamine silica beads were lyophilized and analyzed by XPS.

그 결과, 도 9에서와 같이, 산 처리한 폴리도파민 실리카비드의 경우, 오염물질만이 제거되는 것을 알 수 있었다. 보다 구체적으로는, 도 10에서 보듯이, Cu(흑색), Pb(적색), 및 Cd(자주색)에 해당하는 피크는 산 처리 후에 완전히 사라진 것으로 분석되었고, 이로부터 이들 중금속이 산 처리로 인하여 효과적으로 제거되었음을 알 수 있다. 그러나 Cr(청색) 에 대해서는 산 처리 후에도 피크가 여전히 나타났다. 이는 Cr 이온이 다른 중금속과는 다른 경로로 폴리도파민에 흡착할 가능성을 제시한다. 또한, 도 10의 붉은색 그래프에서 보듯이, 산 처리 이후에도 N1s 피크는 그대로 남아있었으며 이는 폴리도파민 코팅은 제거되지 않았음을 의미한다. Hg의 경우, Hg(Hg4f)의 결합 에너지가 기질인 Si(Si2p)와 거의 비슷하기 때문에 피크의 유무만으로 탈착 되었는지 판단하기가 어려웠다. 따라서, Si2p/Hg4f 피크와 Si2s피크의 비를 계산하여 Hg4f피크의 변화를 관찰하였다. 산 처리 후에 [Si2s] 피크에 대한 [Si2p, Hg4f] 피크의 비가 2.6618에서 1.8107으로 크게 감소하였으며 이는 Hg 역시 효과적으로 탈착되었음을 의미한다.
As a result, as shown in FIG. 9, in the case of the acid-treated polydopamine silica beads, only contaminants were removed. More specifically, as shown in FIG. 10, peaks corresponding to Cu (black), Pb (red), and Cd (purple) were analyzed to disappear completely after acid treatment, from which these heavy metals were effectively removed due to the acid treatment. You can see that it has been removed. However, for Cr (blue) the peak still appeared after acid treatment. This suggests the possibility of Cr ions adsorbing to polydopamine in a different pathway than other heavy metals. In addition, as shown in the red graph of FIG. 10, even after acid treatment, the N1s peak remained intact, indicating that the polydopamine coating was not removed. In the case of Hg, since the binding energy of Hg (Hg4f) is almost similar to that of the substrate Si (Si2p), it was difficult to determine whether it was desorbed with or without a peak. Therefore, the ratio of the Si2p / Hg4f peak and the Si2s peak was calculated to observe the change in the Hg4f peak. After acid treatment, the ratio of [Si2p, Hg4f] peak to [Si2s] peak was greatly reduced from 2.6618 to 1.8107, indicating that Hg was also effectively desorbed.

<아세트산 이외의 다른 산에 대한 실험 결과가 없으면 청구항에서 거절될 수 있습니다. 실험 결과가 없는 경우라도, 아세트산 이외의 다른 산으로 처리 시, 동일하게 오염물질 제거 효과를 가져올 수 있다는 내용의 기재가 필요하오니, 이에 대한 comment를 주시기 바랍니다.<If there is no test result for an acid other than acetic acid, it may be rejected in the claim. Even if there is no test result, it is necessary to mention that the treatment with an acid other than acetic acid can bring about the same pollutant removal effect.

또한, 염기에 대하여도 내용을 추가해 주셨는데, 염기의 경우, 실험예에 없으므로, 염기 처리 시, 오염 물질 제거 효과가 있다는 내용을 기재하기 위한 comment를 주시기 바랍니다. 그러한 기재가 없을 경우, 심사관이 청구항이 발명의 상세한 설명에 의해 뒷받침되지 않는다는 이유로 거절할 수 있습니다.>In addition, we added contents for base, but in the case of base, it is not in the experiment example, so please comment to explain that the base treatment has the effect of removing contaminants. In the absence of such a statement, the examiner may refuse to claim that the claim is not supported by the detailed description of the invention.>

<3-2> 과산화수소 처리를 통한 폴리도파민 코팅 제거 <3-2> Removal of polydopamine coating through hydrogen peroxide treatment

오염 물질과 함께 폴리도파민 자체를 비드로부터 제거하기 위하여, 1g의 폴리도파민 실리카비드를 30% 과산화수소(Mallinckrodt Chemicals) 2ml에 넣고 한 시간 동안 교반하였다. 교반 후에는 동결 건조하여 XPS로 분석하였다. In order to remove the polydopamine itself from the beads with contaminants, 1 g of polydopamine silica beads were placed in 2 ml of 30% hydrogen peroxide (Mallinckrodt Chemicals) and stirred for one hour. After stirring, lyophilization and analysis by XPS.

그 결과, 도 9에서와 같이, 과산화수소 처리시에는 폴리도파민 코팅과 오염 물질이 함께 제거됨을 알 수 있었다. 즉, 도 11에서 보듯이, 폴리도파민의 N1s 피크가 완전히 사라진 것을 관찰하였고 이로부터 코팅이 효과적으로 제거되었음을 알 수 있었다. 또한 과산화수소 처리 후에 비드의 색깔이 갈색에서 본래의 흰색으로 변한 것도 관찰할 수 있었다.
As a result, as shown in Figure 9, it was found that the polydopamine coating and contaminants are removed together during the hydrogen peroxide treatment. That is, as shown in Figure 11, it was observed that the N1s peak of the polydopamine disappeared completely, from which it can be seen that the coating was effectively removed. Also, after the hydrogen peroxide treatment, the color of the beads changed from brown to the original white color.

<3-3> 비드의 반복적 재생 사용 가능 여부 확인 <3-3> Check for repeat play of beads

상기와 같이, 과산화수소 처리를 통하여 코팅된 폴리도파민을 제거하고, 재 코팅하는 과정을 반복적으로 수행하여, 비드의 재생이 반복적으로 가능한지 여부를 확인하기 위하여 폴리도파민 코팅 후, 과산화수소로 처리하여 폴리도파민을 제거하고 재 코팅 후, 다시 이를 제거하는 과정을 반복하고 XPS 분석을 수행하였다. XPS 분석에서는 비드 코팅 시 N1s 피크가 나타나고, 기질인 Si2p 피크는 사라지며, 탈 코팅시에는 그 반대의 경향을 보인다. As described above, by removing the polydopamine coated through the hydrogen peroxide treatment, and re-coating repeatedly, to determine whether the regeneration of the beads can be repeatedly, the polydopamine coating, and then treated with hydrogen peroxide to the polydopamine After removing and recoating, the process of removing it again was repeated and XPS analysis was performed. In XPS analysis, N1s peaks appear during the bead coating, the Si2p peaks of the substrate disappear, and vice versa when uncoated.

그 결과, 도 12에서 보듯이, N1s피크와 Si2p피크가 반복적으로 나타났다가 사라짐을 관찰하였다. 이는 비드의 반복적 재생이 가능한 것을 의미하는 결과이다.
As a result, as shown in FIG. 12, it was observed that N1s peak and Si2p peak appeared and disappeared repeatedly. This is a result that means that repetitive reproduction of the beads is possible.

본 발명은 폴리도파민의 흡착력을 이용한 폐수 정제 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 폴리도파민을 코팅한 실리카비드를 제조, 이를 이용하여 폐수에 포함된 중금속, 유기 독성 물질 및 방사능 동위 원소와 같은 오염 물질을 제거하고, 상기 사용된 실리카비드에 산 또는 과산화수소를 처리하여 재사용이 가능하도록 하는 폐수 정제 방법, 폐수 정제용 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법 및 상기 제조 방법에 의해 제조된 폴리도파민 실리카비드에 관한 것으로서, 비교적 제조 과정이 간단하고, 유, 무기물의 동시 제거가 가능하며, 필터의 재생이 가능하여 자원 및 비용 절감 효과와 함께 2차 오염의 문제를 해결할 수 있다. The present invention relates to a wastewater purification method using the adsorptive power of polydopamine, and more particularly, to manufacturing silica beads coated with polydopamine, and using the same, contaminants such as heavy metals, organic toxic substances and radioactive isotopes contained in the wastewater. The present invention relates to a wastewater purification method, a method for preparing wastewater refining polydopamine silica beads, and a polydopamine silica bead prepared by the production method. In addition, the manufacturing process is relatively simple, simultaneous removal of oil and minerals is possible, and the filter can be regenerated to solve the problem of secondary pollution along with resource and cost savings.

Claims (14)

(a) pH 8.0 내지 9.0의 트리스 버퍼(tris buffer)에 도파민 염화수소산 염을 용해시킨 용액에 실리카비드를 혼합, 교반하는 단계;
(b) 잉여의 폴리도파민을 제거하기 위하여 상기 (a)단계의 용액을 원심 분리하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계에서 침전된 실리카비드를 수득하여 동결 건조하는 단계를 포함하는 폴리도파민 실리카비드의 제조 방법.
(a) mixing and stirring silica beads in a solution in which dopamine hydrochloride salt is dissolved in a tris buffer having a pH of 8.0 to 9.0;
(b) centrifuging the solution of step (a) to remove excess polydopamine; And
(C) a method for producing polydopamine silica beads comprising the step of obtaining the silica beads precipitated in the step (b) and freeze drying.
제1항의 제조 방법에 의하여 제조된 폴리도파민 실리카비드.
Polydopamine silica beads prepared by the method of claim 1.
제2항의 폴리도파민 실리카비드를 폐수에 투입하여 오염 물질을 흡착하는 단계를 포함하는 폐수 정제 방법.
A method for purifying wastewater, comprising the step of adsorbing contaminants by adding polydopamine silica beads of claim 2 to the wastewater.
제3항에 있어서, 상기 오염 물질은 중금속, 독성 유기 물질 및 방사성 동위 원소로 이루어진 군에서 선택한 것을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
The method of claim 3, wherein the pollutant is selected from the group consisting of heavy metals, toxic organics and radioactive isotopes.
제4항에 있어서, 상기 중금속은 Cr, Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, Co, Ni, Mg, Fe, Mn, 및 Ca로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
The method of claim 4, wherein the heavy metal is selected from the group consisting of Cr, Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, Co, Ni, Mg, Fe, Mn, and Ca.
제4항에 있어서, 상기 독성 유기 물질은 4-AMP(4-aminopyridine), 4-MBT(4-methylbenzenethiol), 아미트롤(amitrole), 스타리시드(starlicide), 디클로란(dicloran), 아미노피랄리드(aminopyralid), 부틸라민(butylamine), 프록산(proxan), 퀴노클라민(quinoclamine), 티오세미카바지드(thiosemicarbazide), 플루오르아세트아미드(fluoroacetamide), 티오클로림(tioclorim), 카바티온(carbathion)으로 이루어진 군에서 선택하는 것을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
The method according to claim 4, wherein the toxic organic substance is 4-AMP (4-aminopyridine), 4-MBT (4-methylbenzenethiol), amitrol (amitrole), starlicide, dichloran (dichlororan), aminopyral Aminopyralid, butylamine, proxan, quinoclamine, thiosemicarbazide, fluoroacetamide, thioclorim, carbathion Wastewater purification method characterized in that the selected from the group consisting of.
제4항에 있어서, 상기 방사성 동위 원소는 177Lu 또는 90Y인 것을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
5. The method of claim 4, wherein the radioactive isotope is 177 Lu or 90 Y.
제3항에 있어서, 오염 물질이 흡착된 실리카비드의 재사용이 가능하도록 산, 염기 및 과산화수소로 이루어진 군에서 선택된 하나를 처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
4. The method of claim 3, further comprising the step of treating one selected from the group consisting of acid, base, and hydrogen peroxide to enable reuse of contaminant adsorbed silica beads.
제8항에 있어서, 상기 산은 아세트산, 염산, 황산, 질산, 탄산, 인산, 요오드화 수소산, 브롬화수소산, 크롬산, 붕산, 불화황산 및 과염소산으로 이루어진 군에서 선택한 것임을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
The method of claim 8, wherein the acid is selected from the group consisting of acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, carbonic acid, phosphoric acid, hydroiodic acid, hydrobromic acid, chromic acid, boric acid, sulfuric acid hydrofluoric acid, and perchloric acid.
제8항에 있어서, 상기 염기는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화바륨, 수산화세슘, 수산화스트론튬, 수산화리튬 및 수산화루비듐으로 이루어진 군에서 선택하는 것을 특징으로 하는 폐수 정제 방법.
The method of claim 8, wherein the base is selected from the group consisting of sodium hydroxide, calcium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, barium hydroxide, cesium hydroxide, strontium hydroxide, lithium hydroxide and rubidium hydroxide.
삭제delete 제2항의 폴리도파민 실리카비드를 포함하는 폐수 정제용 조성물.
Wastewater purification composition comprising the polydopamine silica beads of claim 2.
제2항의 폴리도파민 실리카비드를 오염물질과 접촉하여 오염 물질을 흡착하는 단계를 포함하는 오염 물질 흡착 방법.
A method for adsorbing contaminants comprising contacting the polydopamine silica beads of claim 2 with the contaminant to adsorb the contaminant.
제2항의 폴리도파민 실리카비드를 포함하는 오염물질 흡착용 조성물.Contaminant adsorption composition comprising the polydopamine silica beads of claim 2.
KR1020110031737A 2011-04-06 2011-04-06 Method for cleaning of waste water using polydopamine KR101308913B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110031737A KR101308913B1 (en) 2011-04-06 2011-04-06 Method for cleaning of waste water using polydopamine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110031737A KR101308913B1 (en) 2011-04-06 2011-04-06 Method for cleaning of waste water using polydopamine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120114008A KR20120114008A (en) 2012-10-16
KR101308913B1 true KR101308913B1 (en) 2013-09-23

Family

ID=47283381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110031737A KR101308913B1 (en) 2011-04-06 2011-04-06 Method for cleaning of waste water using polydopamine

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101308913B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113800730A (en) * 2021-11-16 2021-12-17 中铁五局集团第一工程有限责任公司 Sludge treatment agent and preparation method and use method thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014036212A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 Northwestern University Water detoxification by a substrate-bound catecholamine adsorbent
CN109052543B (en) * 2018-09-11 2021-12-17 燕山大学 Method for recovering precious metal silver in wastewater
CN110142035A (en) * 2019-05-24 2019-08-20 云南大学 A kind of preparation method and application of the magnetic nanoparticle of poly-dopamine modification
CN115466029B (en) * 2022-09-29 2023-06-16 湖南省煜城环保科技有限公司 High-load microorganism balancing method for sludge

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334934B1 (en) 1999-05-19 2002-05-04 이한종 Method of producing an aggregating agent for better environment
JP2009233634A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Ube Ind Ltd Method for regenerating photocatalyst
WO2010006196A2 (en) 2008-07-10 2010-01-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Water purification membranes with improved fouling resistance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334934B1 (en) 1999-05-19 2002-05-04 이한종 Method of producing an aggregating agent for better environment
JP2009233634A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Ube Ind Ltd Method for regenerating photocatalyst
WO2010006196A2 (en) 2008-07-10 2010-01-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Water purification membranes with improved fouling resistance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Science. 2007. 10. 19. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113800730A (en) * 2021-11-16 2021-12-17 中铁五局集团第一工程有限责任公司 Sludge treatment agent and preparation method and use method thereof
CN113800730B (en) * 2021-11-16 2022-01-21 中铁五局集团第一工程有限责任公司 Sludge treatment agent and preparation method and use method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120114008A (en) 2012-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101308913B1 (en) Method for cleaning of waste water using polydopamine
JP3045148B2 (en) Alginate gel water treatment agent and method for producing the same
US10829393B2 (en) Water detoxification by a substrate-bound catecholamine adsorbent
AU2014340639B2 (en) Process for regeneration of spent zirconium phosphate for reuse in sorbent treatments
US20150129502A1 (en) Graphene oxide-modified materials for water treatment
KR101354268B1 (en) Preparation method of granular oxide absorbents and water treatment method using the same
KR20130023198A (en) A buoyant multifunctional composite material for effective removal of organic compounds in water and wastewater
US20220204363A1 (en) Reusable composite filter material and methods for making and using the same for removing and destroying molecular contaminants from water
Alsohaimi et al. Development of activated carbon-impregnated alginate* β-cyclodextrin/gelatin beads for highly performance sorption of 2, 4-dichlorophenol from wastewater
US7067062B2 (en) Closed end regeneration method
Wang et al. Cadmium removal with thiosulfate/permanganate (TS/Mn (VII)) system: MnO2 adsorption and/or CdS formation
KR102160108B1 (en) Adsorbent of radioactive cesium and removal method of radioactive cesium
Shmeis Nanotechnology in wastewater treatment
Rahman et al. Selective Cu (II) adsorption from aqueous solutions including Cu (II), Co (II), and Ni (II) by modified acrylic acid grafted PET film
Trifi et al. Comparative removal of methylene blue from aqueous solution using different adsorbents
JP6697050B2 (en) Radioactive cesium adsorbent and method for removing radiocesium using the same
KR102230941B1 (en) Method for manufacturing a porous composite for treating contaminated water using waste sludge, a porous composite manufactured therefrom
JPH0680594A (en) Method for removing heavy metal
CN102933500A (en) Method for treating liquid containing mercury ions and mercury ion adsorbent
Moustafa et al. Mercury removing capacity of multiwall carbon nanotubes as detected by cold vapor atomic absorption spectroscopy: kinetic and equilibrium studies
JP2000157876A (en) Photocatalyst filter and production thereof
KR100205173B1 (en) Alginic acid gel water treatment agent for removing heavy maetal and process for preparing same
KR102518682B1 (en) Method of preparing for polyethylenimine-chitin adsorbent and polyethylenimine-chitin adsorbent thereof
JP2005288291A (en) Adsorbent with coating film and its manufacturing method
Manzoor et al. Reuse of Waste Materials as Precursors of Activated Carbon Synthesis for the Abatement of Antibiotic Cefpodoxime proxetil from Industrial Effluents.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160830

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee