KR20230091759A - 바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법 - Google Patents

바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230091759A
KR20230091759A KR1020220082304A KR20220082304A KR20230091759A KR 20230091759 A KR20230091759 A KR 20230091759A KR 1020220082304 A KR1020220082304 A KR 1020220082304A KR 20220082304 A KR20220082304 A KR 20220082304A KR 20230091759 A KR20230091759 A KR 20230091759A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heavy metal
metal adsorbent
copper
lead
biopolymer
Prior art date
Application number
KR1020220082304A
Other languages
English (en)
Inventor
김경웅
전한결
Original Assignee
광주과학기술원
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 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to US17/878,897 priority Critical patent/US20230191367A1/en
Publication of KR20230091759A publication Critical patent/KR20230091759A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62—Heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

본 발명은 중금속 흡착제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오폴리머를 포함하며 납과 구리를 동시에 흡착하고 회수가 가능한 친환경 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 본 흡착제는 바이오폴리머 중 하나인 잔탄검과 구연산의 에스테르화 반응을 통한 에스테르 결합에 의해 물에 불용성인 특성을 나타내므로, 기존 바이오폴리머의 수용성에 의해 회수가 불가했던 문제를 해결하고, 수용액 내에서 납과 구리를 효과적으로 흡착하여 회수할 수 있으며, 흡착제에 사용된 바이오폴리머와 구연산은 생물유래물질로서 생분해가 가능하므로 기존 흡착제 대비 친환경적인 장점을 가진다.

Description

바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법{Eco-friendly heavy metal adsorbent comprising biopolymer, preparation method thereof, and method for simultaneous removal of lead and copper in wastewater using the same}
본 발명은 중금속 흡착제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오폴리머를 포함하며 납과 구리를 동시에 흡착하고 회수가 가능한 친환경 흡착제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법에 관한 것이다.
지속적인 산업발전에 따라 납, 구리 등이 포함된 중금속 폐수 발생은 불가피하다. 발생된 중금속은 생분해되지 않아 동물 및 인간의 체내에 유입 시 건강에 장기간동안 악영향을 미칠 수 있어 배출 전 적절한 처리가 요구된다.
이러한 수용액 내 중금속 제어를 위한 방법으로 응집·침전법과 흡착법이 대표적으로 이용되고 있다. 이 중 응집·침전법은 간편하고 경제적인 방법으로 알려져 있어 널리 적용되고 있다. 그러나 이 공법을 적용 시 중금속의 완전한 제거는 어려우며 처리 후 발생되는 다량의 슬러지를 처리해야하는 단점이 있다. 흡착법의 경우 액상이나 고상에 존재하는 피흡착질을 고상의 흡착제 표면으로 흡착시켜 오염물질을 처리하는 방법으로 수용액 내 중금속 처리 시 이온교환수지가 대표적으로 이용되고 있다.
도 1은 종래 중금속 흡착제 주로 사용되는 합성 이온교환수지의 이온 교환을 통한 흡착 메커니즘을 나타내는 모식도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 합성 이온교환수지는 표면에서 중금속 이온과의 이온 교환 작용이 일어남으로써 중금속 이온을 유용하게 흡착할 수 있다.
그러나 석유로부터 생산된 이온교환수지의 경우 난분해성으로 인해 비환경적이며, 환경문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 현재 친환경적인 흡착제 개발을 위해 다양한 물질을 이용한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
바이오폴리머는 생물체에서 유래한 친환경적인 고분자 물질로 식품, 화장품, 제약, 석유산업 등에서 널리 이용되고 있을 뿐만 아니라, 최근에는 건설공학분야에서 시멘트 대체재로 연구되고 있다. 또한 바이오폴리머는 중금속 흡착이 가능한 작용기가 포함되어 있다고 보고되어 수용액 내 중금속 처리를 위한 연구가 이루어지고 있으나, 바이오폴리머의 친수성으로 처리 후 회수가 어려워 단독으로 이용하기에는 어려움이 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2021-0056249호
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 바이오폴리머를 포함하되 불용성으로 회수가 가능한 중금속 흡착제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 바이오폴리머를 포함하는 중금속 흡착제의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 친환경적 중금속 흡착제를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경적 중금속 흡착제는 하이드록실기 및 카르복실기를 갖는 적어도 하나의 바이오폴리머 모이어티와, 하이드록시 및 카르복실기를 갖는 적어도 하나의 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된, 다공체 형태의 친환경적 중금속 흡착제인 것을 특징으로 한다.
상기 바이오폴리머 모이어티는 잔탄검인 것을 특징으로 한다.
상기 친환경적 중금속 흡착제는 납과 구리를 동시에 흡착할 수 있다.
상기 친환경적 중금속 흡착제는 pH 4~6에서 납과 구리를 동시에 흡착할 수 있다.
상기 친환경적 중금속 흡착제는 물에 불용성인 것을 특징으로 한다.
상기 친환경적 중금속 흡착제는 바이오폴리머 모이어티에 대한 구연산 모이어티의 함량이 30 중량% 이상 100 중량% 이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법을 제공한다. 상기 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법은 구연산 용액을 제조하는 단계(S10); 및 상기 구연산 용액에 바이오폴리머를 혼합하여 에스테르화 반응시켜 친환경적 중금속 흡착제를 제조하는 단계(S20)를 포함한다.
상기 구연산 용액에 바이오폴리머의 혼합은 바이오폴리머에 대한 구연산의 함량이 30 중량% 이상 100 중량% 이하가 되도록 수행할 수 있다.
상기 에스테르화 반응은 150~190℃에서 수행될 수 있다.
상기 S20 단계에서 제조된 친환경적 중금속 흡착제는 분쇄하여 20~40 메쉬에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법을 제공한다. 상기 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법은 납과 구리를 포함하는 폐수에 상기 친환경적 중금속 흡착제를 투입하여, 친환경적 중금속 흡착제에 납과 구리를 흡착시키는 단계(S100); 및 흡착 후 상기 납과 구리가 흡착된 친환경적 중금속 흡착제를 회수하는 단계(S200)를 포함한다.
상기 흡착제의 흡착 성능을 증가시키도록 S100 단계 이전에 납과 구리를 포함하는 폐수의 수소이온농도(pH)를 4~6으로 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 흡착제는 바이오폴리머 중 하나인 잔탄검과 구연산의 에스테르화 반응을 통한 교차결합에 의해 물에 불용성인 특성을 나타내므로, 기존 바이오폴리머의 수용성에 의해 회수가 불가했던 문제를 해결하고, 수용액 내에서 납과 구리를 효과적으로 흡착하여 회수할 수 있다. 또한, 흡착제에 사용된 바이오폴리머와 구연산은 생물유래물질로서 생분해가 가능하므로 기존 흡착제 대비 친환경적인 장점을 가진다.
도 1은 종래 중금속 흡착제 주로 사용되는 합성 이온교환수지의 이온 교환을 통한 흡착 메커니즘을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머와 구연산의 에스테르 반응을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 비교예에 따른 (a) 바이오폴리머 분말과, 일 실시예에 따른 (b) 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 나타내는 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 비교예에 따른 (a) 바이오폴리머 분말과, 일 실시예에 따른 (b) 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 주사전자현미경(SEM)으로 나타낸 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 비교예에 따른 (a) 바이오폴리머 분말과, 일 실시예에 따른 (b) 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자를 FT-IR로 분석한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자를 이용한 납과 구리의 흡착속도 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자에 대하여 (a)납과 (b)구리의 흡착을 나타내는 SEM-EDX 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자를 이용한 (a)납과 (b)구리의 흡착등온 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자에 대하여 pH 변화에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자에 대하여 구연산 함량에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자에 대하여 에스테르 반응시 반응온도에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자의 크기에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 입자의 크기 및 투입량에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
[친환경적 중금속 흡착제]
본 발명의 일 측면은 바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제를 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머와 구연산의 에스테르 반응을 나타내는 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경적 중금속 흡착제는 바이오폴리머와 구연산의 하이드록실기와 카르복실기의 에스테르화 반응을 통해, 하이드록실기 및 카르복실기를 갖는 적어도 하나의 바이오폴리머 모이어티와, 하이드록시 및 카르복실기를 갖는 적어도 하나의 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된, 다공체 형태의 친환경적 중금속 흡착제인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 바이오폴리머는 당 업계에서 공지된 바이오폴리머를 사용할 수 있으며, 일례로서 녹말, 키토산, 베타글루칸, 잔탄검 등을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 잔탄검을 사용할 수 있다. 상기 잔탄검은 입수가 용이하고, 비용이 저렴하며, 고분자 내에 하이드록실기와 카르복실기가 다수로 존재하므로, 중금속 흡착에 용이하고, 구연산의 하이드록실기 또는 카르복실기와 에스테르화 반응을 통한 에스테르 결합을 통해 물에 불용성을 나타내므로 물 속에서 중금속을 흡착한 후에 회수가 가능한 특징이 있다.
상기 친환경적 중금속 흡착제는 후술하는 실험예에 의해 중금속 흡착 실험 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 납과 구리를 동시에 흡착하는 것으로 나타났다. 특히, pH에 따른 흡착량 실험을 통해 도 9에 나타낸 바와 같이, pH 4~6에서 납과 구리를 높은 흡착 효율로 동시에 흡착하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 흡착제는 자연에서 유래한 바이오폴리머와 구연산을 이용하여 제조하므로 친환경적이며, 납과 구리를 동시에 흡착할 수 있으며, 물에 불용성이어서 회수도 가능하므로 폐수 내의 중금속 제거용 흡착제로서 유용하게 사용될 수 있다.
상기 친환경적 중금속 흡착제에 있어서, 바이오폴리머 모이어티에 대한 구연산 모이어티의 함량은 30 중량% 이상 100 중량% 이하인 것이 바람직하며, 상기 구연산 모이어티 함량이 30 중량% 미만인 경우에는 제조된 흡착제의 흡착량이 저하되는 문제가 있다.
상기 친환경적 중금속 흡착제에 있어서, 상기 흡착제의 입자 크기 또한 중금속 흡착량, 특히 구리의 흡착량에 영향을 미치며, 상기 흡착제의 입자 크기가 작을수록 구리 흡착량이 증가하는 것으로 나타났다. 다만, 흡착제의 입자 크기가 너무 작게 되면 중금속 흡착 후 회수에 어려움이 있으므로, 상기 흡착제의 입자 크기는 종래 흡착제로 사용되었던 활성탄 입자 크기와 유사한 20~40 메쉬 통과 크기(약 420~840 μm)를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법을 제공한다.
상기 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법은 구연산 용액을 제조하는 단계(S10); 및
상기 구연산 용액에 바이오폴리머를 혼합하여 에스테르화 반응시켜 친환경적 중금속 흡착제를 제조하는 단계(S20)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, S10 단계는 구연산 용액을 제조하는 단계이다.
상기 구연산 용액은 구연산을 물에 완전히 용해시킴으로써 제조할 수 있으며, 후술하는 바이오폴리머에 대하여 구연산의 함량이 30 중량% 이상 100 중량% 이하가 되도록 제조하는 것이 바람직하다.
다음으로, S20 단계는 구연산과 바이오폴리머를 반응시켜 흡착제를 제조하는 단계이다.
구체적으로, 제조된 구연산 용액에 바이오폴리머, 일례로서 잔탄검을 넣고 균질기 등으로 균일한 혼합물 용액이 되도록 교반시킨다.
교반된 혼합물 용액은 150~190℃에서 에스테르화 반응시켜 에스테르 결합이 형성된 흡착제 생성물을 형성한다.
생성물은 유발 등을 이용하여 분쇄하여 20~40 메쉬에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
20~40 메쉬에 통과한 생성물은 물에 불용성이므로 불순물을 제거하기 위하여 물로 세척하고, 건조하는 단계를 수행할 수 있다.
건조된 생성물은 다시 20~40 메쉬로 체질하여 20~40 메쉬에 통과한 생성물을 분리하여 흡착제로 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 흡착제는 바이오폴리머 중 하나인 잔탄검과 구연산의 에스테르화 반응을 통한 에스테르 결합에 의해 물에 불용성인 특성을 나타내므로, 기존 바이오폴리머의 수용성에 의해 회수가 불가했던 문제를 해결하고, 수용액 내에서 납과 구리를 효과적으로 흡착하여 회수할 수 있다. 또한, 흡착제에 사용된 바이오폴리머와 구연산은 생물유래물질로서 생분해가 가능하므로 기존 흡착제 대비 친환경적인 장점을 가진다.
[친환경적 중금속 흡착제를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법]
나아가, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법을 제공한다.
상기 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법은 납과 구리를 포함하는 폐수에 상기 친환경적 중금속 흡착제를 투입하여, 친환경적 중금속 흡착제에 납과 구리를 흡착시키는 단계(S100); 및
흡착 후 상기 납과 구리가 흡착된 친환경적 중금속 흡착제를 회수하는 단계(S200)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 친환경적 중금속 흡착제를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법을 단계별로 상세하게 설명한다.
먼저, S100 단계는 폐수에 본 발명에 따른 친환경적 중급속 흡착제를 투입하는 단계이다.
상기 중금속 흡착제는 1 g/L 이상의 양으로 투입하는 것이 바람직하다. 상기 양을 투입한 경우, 10 mg/L 이하의 납 이온 및 구리 이온 농도를 갖는 폐수에서 납과 구리가 약 99% 이상 제거될 수 있다.
흡착 반응시간은 중급속 흡착제가 최대흡착량의 80%에 도달할 수 있는 1~2 시간인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 너무 반응시간이 짧으면 흡착 반응이 충분히 이루어지지 않을 가능성이 있으며, 최대 한도를 초과하면 경제적이지 못할 수 있다.
또한, 상기 흡착제의 흡착 성능을 증가시키도록 S100 단계 이전에 납과 구리를 포함하는 폐수의 수소이온농도(pH)를 4~6으로 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음으로, S200 단계는 흡착 후 상기 납과 구리가 흡착된 친환경적 중금속 흡착제를 회수하는 단계이다.
상기 친환경적 중금속 흡착제는 물에 불용성이므로 납과 구리를 흡착 후 필터 등을 통하여 회수할 수 있다. 또한, 상기 친환경적 중금속 흡착제로 인해 납과 구리가 제거된 폐수는 방출될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러한, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실험예에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
실시예
<제조예 1 :바이오폴리머와 구연산이 결합된 친환경 중금속 흡착제의 제조>
먼저, 구연산 1.2 g을 증류수 100 ml에 완전히 용해시켜 구연산 용액을 제조하였다. 이후, 상기 구연산 용액에 바이오폴리머로서 잔탄검 4 g을 넣고 균질기를 이용하여 13,000 rpm에서 2분 동안 혼합하였다.
혼합용액을 건조기에서 160 ℃ 조건으로 3시간 동안 가열하여 에스테르 반응을 수행한 후, 상기 반응에 의해 교차결합된 생성물을 건조기에서 다시 70 ℃ 조건으로 약 21시간 동안 건조시켰다.
생성물은 유발을 이용하여 분쇄한 후 메쉬 채를 이용하여 입자별 분급한 후, 20~40 메쉬(mesh) 채를 통과한 입자들만 회수하였다.
회수한 생성물을 증류수로 24시간 동안 세척하였다. 세척동안 생성물은 증류수에 불용성으로 나타났다. 세척 후 건조기에서 24시간 동안 건조시켜 완전한 건조과정을 거침으로써 미반응물을 제거하고 정제된 중금속 흡착제를 수득하였다.
제조된 중금속 흡착제에 대하여 물리·화학적 특성을 측정하기 위하여, 육안 관찰, 주사현미경 관찰 및 FT-IR 분석을 수행하였다.
구체적으로, 제조된 흡착제 분말과 제조전 바이오폴리머 분말을 육안상으로 비교하여 도 3에 나타내었고, 주사현미경으로 관찰하여 도 4에 나타내었으며, FT-IR 분석을 수행하여 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 3은 본 발명의 일 비교예에 따른 (a) 바이오폴리머 분말과, 일 실시예에 따른 (b) 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 나타내는 이미지이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 도 3(a)의 바이오폴리머 분말은 흰색에 아주 미세하고 고운 분말 형태를 가지나, 도 3(b)의 반응 후 생성된 흡착제 입자는 입자의 응집으로 인해 입자 크기가 상대적으로 조대해짐을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 비교예에 따른 (a) 바이오폴리머 분말과, 일 실시예에 따른 (b) 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 주사전자현미경(SEM)으로 나타낸 이미지이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 도 4(a)의 바이오폴리머 분말에 비하여 도 4(b)의 흡착제 입자는 바이오폴리머와 구연상의 반응으로 입자들이 응집되어 입자 크기가 상대적으로 조대해졌으며, 표면에 흡착을 위한 기공들이 많이 분포하는 것으로 나타났다.
도 5는 본 발명의 일 비교예에 따른 (a) 바이오폴리머 분말과, 일 실시예에 따른 (b) 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 FT-IR로 분석한 그래프이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, FT-IR 분석 결과 바이오폴리머로서 잔탄검(a)과 바이오폴리머와 구연산과의 에스테르 반응 후 생성된 물질(b)은 하이드록실기와 1723 cm-1에서 에스터기와 카르복실기가 관찰되었다. 다만, 교차결합 이후 1723 cm-1에서 에스터기와 카르복실기의 피크가 증대됨을 관찰하였는데, 이는 구연산에 포함된 카르복실산에 의한 것으로 사료되며, 상기 카르복실산은 중금속 흡착에 용이한 작용기로 알려져 있으므로, 이는 중금속의 흡착량을 증가시키고, 수용액에서 볼용화 된 것과 관련지을 수 있다.
<실험예 1 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 흡착 실험>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 중금속 흡착능을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, Pb(NO3)2, Cu(NO3)2·3H2O를 이용해 50 mg/L, pH 5 조건의 납과 구리 인공폐수 1 L를 각각 제조한 다음, 1 L 비커에 인공폐수와 제조예 1에서 제조된 바이오폴리머를 포함하는 입자를 넣은 후, 교반기를 이용해 실험실 온도 조건(23~25℃)에서 12시간 동안 교반 하였으며, 일정 시간마다 약 3 ml 이하를 분취하였다. 분취한 용액은 희석해 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하였으며, 농도 측정이 끝난 후, 상기 바이오폴리머를 포함하는 입자를 꺼내어 SEM-EDX로 표면의 조성을 분석하여, 그 결과를 도 6 및 도 7에 나타내었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 이용한 납과 구리의 흡착속도 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 흡착속도 실험 결과, 본 발명에 따른 바이오폴리머와 구연산이 결합된 입자를 인공 폐수에 첨가한 경우, 납과 구리 모두 60분 이내에 80% 이상이 흡착되어 폐수에서 제거되었으며, 납은 약 6시간 구리는 약 3시간에 거의 평형을 이루는 것을 알 수 있다.
또한, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 납과 구리의 흡착속도는 모두 유사 2차 반응 모델을 따르는 것으로 나타났다.
도 7은 흡착속도 실험 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자에 대하여 (a)납과 (b)구리의 흡착을 나타내는 SEM-EDX 이미지이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 흡착속도 실험 후, 본 발명에 따른 바이오폴리머와 구연산이 결합된 입자의 표면을 SEM-EDX로 분석한 결과, 상기 입자 표면에서 납과 구리 성분이 검출됨을 확인함으로써, 본 발명에 따른 바이오폴리머와 구연산이 결합된 입자는 폐수 내의 납과 구리를 동시에 흡착하는 것을 확인하였다.
<실험예 2 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 흡착 등온 실험>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제에 대하여 하기와 같이 흡착 등온 실험을 수행하였다.
구체적으로, Pb(NO3)2, Cu(NO3)2·3H2O를 이용해 0~400 mg/L 및 pH 5 조건의 납과 구리 인공폐수를 각각 제조한 다음, 300 ml 플라스크에 각각의 제조한 인공폐수 100 ml와 흡착제 0.05 g을 투입하였다.
각각의 샘플은 항온진탕기에서 12시간 동안 150 rpm 및 25℃ 조건으로 진탕하였다. 이후 실린지 필터로 여과하여 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하여 흡착 데이터를 도출하여, Freundlich, Langmuir 흡착등온모델에 적용하였으며, 그 결과를 하기 표 1, 표 2 및 도 8에 나타내었다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 이용한 (a)납과 (b)구리의 흡착등온 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
표 1은 Langmuir 흡착등온모델의 방정식과 파라미터이고, 표 2는 Freundlich 흡착등온모델의 방정식과 파라미터를 나타낸다.
Langmuir
a (mg/L) b (L/mg) RL Equation r2
Pb 59.1716 0.0006 0.9944 y = 0.0163x + 0.0346 0.9950
Cu 20.8333 0.006 0.9427 y = 0.0385x + 0.1579 0.9986
Freundlich
a (mg/L) b (L/mg) Equation r2
Pb 1.5286 0.1843 y = 0.1843x + 1.404 0.9710
Cu 1.5623 0.1939 y = 0.1939x + 0.9874 0.9618
표 1, 표 2 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 흡착등온 실험결과를 각각의 모델에 적용한 결과, 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자에 의한 납과 구리 흡착은 Langmuir 모델에 적합한 것으로 나타났다.Langmuir 모델은 평형상태일 때, 균일한 에너지 분포를 가진 흡착제 표면에서 피흡착제가 단분자(monolayer) 층으로 흡착한다고 가정된다.
이 때 납과 구리의 최대 흡착량은 각각 61.3 mg/g, 26.0 mg/g으로 나타났다.
<실험예 3 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 pH에 따른 흡착능의 변화>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 pH에 따른 흡착능의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, Pb(NO3)2, Cu(NO3)2·3H2O를 이용해 50 mg/L의 납과 구리 인공폐수를 각각 제조한 다음, 300 ml 플라스크에 각각의 제조한 인공폐수 100 ml와 흡착제 0.05 g을 투입하였다.
각각의 샘플은 pH를 2~6 사이로 조절한 후, 항온진탕기에서 12시간 동안 150 rpm 및 25℃ 조건으로 진탕하였다. 이후 실린지 필터로 여과하여 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하여 흡착 데이터를 도출하여, 납과 구리에 대하여 각각 pH의 변화에 따른 흡착량을 측정하여 도 9에 나타내었다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자에 대하여 pH 변화에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 실험결과 pH 4~6 조건에서 본 발명에 따른 바이오폴리머와 구연산이 결합된 입자에 의한 납과 구리 흡착량은 각각 52~58 mg/g, 21~24 mg/g으로 큰 변화를 보이지 않았으나, pH 3 조건부터 납과 구리 흡착량은 각각 29 mg/g, 4 mg/g으로 흡착량이 매우 낮아졌으며, pH 2 조건에서는 각각 2 mg/g 과 1 mg/g 을 나타냄으로써 흡착이 잘 이루어지지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 흡착제로 사용시, 납과 구리의 흡착을 위한 pH 조건은 pH 4~6인 것이 바람직함을 알 수 있다.
<실험예 4 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제 제조시 구연산 함량에 따른 흡착능의 변화>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제에 있어서, 에스테르 반응시 반응물인 구연산의 함량에 따라 제조된 흡착제의 흡착능의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, 구연산 용액 제조시, 바이오폴리머에 대하여 5 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 50 중량% 및 100 중량%으로 변화시켜 제조한 흡착제에 대하여, 납과 구리 인공폐수 10 mg/L 조건에서 상기 흡착제들을 0.1 g/L 투입하였다.
각각의 샘플은 항온진탕기에서 12시간 동안 150 rpm 및 25℃ 조건으로 진탕하였다. 이후 실린지 필터로 여과하여 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하여 흡착 데이터를 도출하여, 납과 구리에 대하여 각각 구연산의 함량에 따른 흡착량을 측정하여 도 10에 나타내었다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자에 대하여 구연산의 함량에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 실험결과 납의 경우에는 구연산의 함량에 따른 큰 차이 없이 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자 투입시 거의 대부분의 납이 흡착되는 것으로 나타났다.
그러나, 구리의 경우에는 구연산의 함량에 따른 흡착량의 변화가 나타났으며, 구체적으로 구연산의 함량이 30 중량% 이상일 때 구리의 흡착량이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 흡착제로 사용시, 납과 구리의 효과적인 동시 흡착을 위해 반응물로 사용된 구연산의 함량은 바이오폴리머에 대하여 30 중량% 이상인 것이 바람직함을 알 수 있다.
<실험예 5 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제 제조시 반응온도에 따른 흡착능의 변화>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제에 있어서, 에스테르 반응시 반응온도에 따라 제조된 흡착제의 흡착능의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, 구연산 용액과 바이오폴리머의 에스테르 반응시 반응온도를 70~190℃으로 변화시켜 제조한 흡착제에 대하여, 납과 구리 인공폐수 10 mg/L 조건에서 상기 흡착제들을 0.1 g/L 투입하였다.
각각의 샘플은 항온진탕기에서 12시간 동안 150 rpm 및 25℃ 조건으로 진탕하였다. 이후 실린지 필터로 여과하여 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하여 흡착 데이터를 도출하여, 납과 구리에 대하여 각각 반응온도에 따른 흡착량을 측정하여 도 11에 나타내었다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자에 대하여 반응온도에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 실험결과 납의 경우에는 반응 온도에 관계없이 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자 투입시 거의 대부분의 납이 흡착되는 것으로 나타났다.
그러나, 구리의 경우에는 제조시 반응온도에 따라 흡착량의 변화가 나타났으며, 구체적으로 반응온도가 130 ℃ 이하에서는 구리의 흡착량이 40 mg/g 미만으로 상대적으로 적게 나타났으나, 반응온도가 160 ℃인 경우 구리의 흡착량이 약 40 mg/g으로 구리의 흡착량이 증가하였고, 반응온도가 190 ℃로 증가하면 다시 구리의 흡착량이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자를 흡착제로 사용시, 납과 구리의 효과적인 동시 흡착을 위해 반응온도는 130~190 ℃, 구체적으로 150~190 ℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
<실험예 6 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 입자 크기에 따른 흡착능의 변화>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제에 있어서, 흡착제의 입자 크기에 따른 흡착능의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, 제조예 1에서 제조된 흡착제에 대하여, 유발을 이용하여 분쇄한 후 메쉬 채를 이용하여 입자별 분급한 후, 납과 구리 인공폐수 10 mg/L 조건에서 상기 흡착제들을 0.1 g/L 투입하였다.
각각의 샘플은 항온진탕기에서 12시간 동안 150 rpm 및 25℃ 조건으로 진탕하였다. 이후 실린지 필터로 여과하여 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하여 흡착 데이터를 도출하여, 납과 구리에 대하여 각각 흡착제의 입자 크기에 따른 흡착량을 측정하여 도 12에 나타내었다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자 크기에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 실험결과 납의 경우에는 본 발명에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자 투입시 흡착제의 입자 크기에 관계없이 거의 대부분의 납이 흡착되는 것으로 나타났다.
그러나, 구리의 경우에는 흡착제의 입자 크기에 따라 흡착량의 변화가 나타났으며, 구체적으로 입자 크기가 840 μm 이상인 경우에는 구리의 흡착량이 낮게 나타났으며, 840 μm 이하로 작아질수록 구리의 흡착량은 증가하는 양상을 보였다. 그러나, 흡착제의 입자 크기가 너무 작아지게 되면 회수에 어려움이 있으므로, 흡착 후 회수를 고려하여 일반적인 활성탄 입자 크기와 유사한 420~840 μm의 입자 크기(20~40 mesh 통과 크기)를 사용할 수 있다.
<실험예 7 : 본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제의 투입량에 따른 흡착능의 변화>
본 발명에 따른 친환경 중금속 흡착제에 있어서, 흡착제의 투입량에 따른 흡착능의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, 제조예 1에서 제조된 흡착제에 대하여, 유발을 이용하여 분쇄한 후 메쉬 채를 이용하여 입자별 분급한 후, 납과 구리 인공폐수 10 mg/L 조건에서 상기 흡착제들을 0.1 g/L 내지 1 g/L로 투입하였다.
각각의 샘플은 항온진탕기에서 12시간 동안 150 rpm 및 25℃ 조건으로 진탕하였다. 이후 실린지 필터로 여과하여 ICP-OES를 사용하여 농도를 측정하여 흡착 데이터를 도출하여, 납과 구리에 대하여 각각 흡착제의 투입량에 따른 흡착량을 측정하여 도 13에 나타내었다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머 모이어티와 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된 중금속 흡착제 입자의 크기 및 투입량에 따른 (a)납과 (b)구리의 흡착량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 실험결과, 납과 구리 모두에서 본 발명에 따른 흡착제의 입자 크기에 관계없이 투입량이 증가할수록 납과 구리의 제거율이 증가하며, 흡착제를 1 g/L 투입한 경우에는 납과 구리가 모두 제거됨을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 바이오폴리머와 구연산이 결합된 입자를 흡착제로 사용시, 납과 구리의 효과적인 동시 흡착을 위해 흡착제의 투입량은 1 g/L 이상을 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (12)

  1. 하이드록실기 및 카르복실기를 갖는 적어도 하나의 바이오폴리머 모이어티와, 하이드록시 및 카르복실기를 갖는 적어도 하나의 구연산 모이어티가 에스테르 결합으로 연결된, 다공체 형태의 친환경적 중금속 흡착제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이오폴리머 모이어티는 잔탄검인 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 친환경적 중금속 흡착제는 납과 구리를 동시에 흡착하는 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 친환경적 중금속 흡착제는 pH 4~6에서 납과 구리를 동시에 흡착하는 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 친환경적 중금속 흡착제는 물에 불용성인 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제.
  6. 제1항에 있어서,
    바이오폴리머 모이어티에 대한 구연산 모이어티의 함량은 30 중량% 이상 100 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제.
  7. 구연산 용액을 제조하는 단계(S10); 및
    상기 구연산 용액에 바이오폴리머를 혼합하여 에스테르화 반응시켜 친환경적 중금속 흡착제를 제조하는 단계(S20)를 포함하는
    친환경적 중금속 흡착제의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구연산 용액에 바이오폴리머의 혼합은 바이오폴리머에 대한 구연산의 함량이 30 중량% 이상 100 중량% 이하가 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응은 150~190℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    제조된 친환경적 중금속 흡착제는 분쇄하여 20~40 메쉬에 통과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경적 중금속 흡착제의 제조방법.
  11. 납과 구리를 포함하는 폐수에 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 친환경적 중금속 흡착제를 투입하여, 친환경적 중금속 흡착제에 납과 구리를 흡착시키는 단계(S100); 및
    흡착 후 상기 납과 구리가 흡착된 친환경적 중금속 흡착제를 회수하는 단계(S200)를 포함하는, 친환경적 중금속 흡착제를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 흡착제의 흡착 성능을 증가시키도록 S100 단계 이전에 납과 구리를 포함하는 폐수의 수소이온농도(pH)를 4~6으로 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경적 중금속 흡착제를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법.
KR1020220082304A 2021-12-16 2022-07-05 바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법 KR20230091759A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/878,897 US20230191367A1 (en) 2021-12-16 2022-08-01 Heavy metal adsorbent and method for simultaneous removal of lead and copper in wastewater using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210181057 2021-12-16
KR1020210181057 2021-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230091759A true KR20230091759A (ko) 2023-06-23

Family

ID=86993697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220082304A KR20230091759A (ko) 2021-12-16 2022-07-05 바이오폴리머를 포함하는 친환경적 중금속 흡착제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수 내의 납과 구리의 동시 제거방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230091759A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210056249A (ko) 2019-11-08 2021-05-18 한국과학기술원 바이오폴리머-흙 혼합물을 포함하는 중금속 여과능을 갖는 차수재, 및 이를 테스트하기 위한 실험 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210056249A (ko) 2019-11-08 2021-05-18 한국과학기술원 바이오폴리머-흙 혼합물을 포함하는 중금속 여과능을 갖는 차수재, 및 이를 테스트하기 위한 실험 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khapre et al. Glutaraldehyde-cross-linked chitosan–alginate composite for organic dyes removal from aqueous solutions
Song et al. Superior amine-rich gel adsorbent from peach gum polysaccharide for highly efficient removal of anionic dyes
Mahmoud et al. Nanocomposites of nanosilica-immobilized-nanopolyaniline and crosslinked nanopolyaniline for removal of heavy metals
Zarghami et al. Design of a new integrated chitosan-PAMAM dendrimer biosorbent for heavy metals removing and study of its adsorption kinetics and thermodynamics
Klapiszewski et al. Development of lignin based multifunctional hybrid materials for Cu (II) and Cd (II) removal from the aqueous system
Bozorgi et al. Performance of synthesized cast and electrospun PVA/chitosan/ZnO-NH 2 nano-adsorbents in single and simultaneous adsorption of cadmium and nickel ions from wastewater
Kyzas et al. Synthesis and adsorption application of succinyl-grafted chitosan for the simultaneous removal of zinc and cationic dye from binary hazardous mixtures
Kyzas et al. Removal of dorzolamide from biomedical wastewaters with adsorption onto graphite oxide/poly (acrylic acid) grafted chitosan nanocomposite
Kwak et al. Polyethylenimine-functionalized silk sericin beads for high-performance remediation of hexavalent chromium from aqueous solution
Wang et al. Collagen/cellulose hydrogel beads reconstituted from ionic liquid solution for Cu (II) adsorption
Yu et al. Adsorption of heavy metal ions from aqueous solution by carboxylated cellulose nanocrystals
Rani et al. Banana fiber Cellulose Nano Crystals grafted with butyl acrylate for heavy metal lead (II) removal
Gang et al. As (III) removal using an iron-impregnated chitosan sorbent
Kamari et al. Isotherm, kinetic and thermodynamic studies of lead and copper uptake by H2SO4 modified chitosan
Sharma et al. Efficient adsorption of chlorpheniramine and hexavalent chromium (Cr (VI)) from water system using agronomic waste material
Anirudhan et al. Development of an amino functionalized glycidylmethacrylate-grafted-titanium dioxide densified cellulose for the adsorptive removal of arsenic (V) from aqueous solutions
Córdova et al. Chemical modification of sodium alginate with thiosemicarbazide for the removal of Pb (II) and Cd (II) from aqueous solutions
Wu et al. Ternary carboxymethyl chitosan-hemicellulose-nanosized TiO 2 composite as effective adsorbent for removal of heavy metal contaminants from water
Liu et al. Adsorption of low concentrations of bromide ions from water by cellulose-based beads modified with TEMPO-mediated oxidation and Fe (III) complexation
Maaloul et al. Synthesis and characterization of eco-friendly cellulose beads for copper (II) removal from aqueous solutions
Rizwan et al. Recent advancements in engineered biopolymeric-nanohybrids: A greener approach for adsorptive-remediation of noxious metals from aqueous matrices
Zareie et al. Preparation of nanochitosan as an effective sorbent for the removal of copper ions from aqueous solutions
Prasanthi et al. Kinetic, thermodynamic and equilibrium studies on removal of hexavalent chromium from aqueous solutions using agro-waste biomaterials, casuarina equisetifolia L. and sorghum bicolor
da Costa et al. Crosslinked alginate/sericin particles for bioadsorption of ytterbium: Equilibrium, thermodynamic and regeneration studies
Park et al. Facile fabrication of polyacrylic acid-polyvinyl chloride composite adsorbents for the treatment of cadmium-contaminated wastewater