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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제30권 제3호
발행연도
2008.3
수록면
323 - 330 (8page)

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본 논문은 1,4-dioxane의 분해를 위한 F<sup>0</sup>와 Fe<sup>2+</sup>의 반응에서 UV의 영향을 평가하기 위해 반응 중 [Fe<sup>2+</sup>]와 용액 중 총철이온 농도에 대한 [Fe<sup>2+</sup>]의 비([Fe<sup>2+</sup>]/[Fe(t)])의 변화를 조사하였다. UV, F<sup>0</sup>, 그리고 Fe<sup>2+</sup>의 단독반응에 의한 1,4-dioxane의 분해효율은 10% 이하였으며 그 반응 동안 [Fe<sup>2+</sup>]와 [Fe<sup>2+</sup>]/[Fe(t)]의 변화 또한 거의 일어나지 않았다. 그러나 UV 조사에 의해 F<sup>0</sup>의 산화는 약 25% 정도 증가하였을 뿐만 아니라 1,4-dioxane의 분해 효율 또한 개선되었다. Fenton 반응(Fe<sup>2+</sup>+H₂O₂)의 경우 반응초기 90 분까지는 매우 빠른 분해율을 보인 반면 90분 이후에는 1,4-dioxane의 분해가 거의 정지되었다. Fe<sup>2+</sup>와 UV 반응에서는 [Fe<sup>2+</sup>]/ [Fe(t)]가 반응 시작부터 감소하다가 90분 이후부터 완만한 증가를 보였다. F<sup>0</sup>와 UV 반응의 경우 반응속도 상수는 반응시작 90 분 동안 1.84×10-3 min-1에서 Fe<sup>2+</sup>의 변화가 일어나는 시간인 90분 이후 9.33×10-3 min-1로 큰 상승을 보였고 이 변화는 [Fe<sup>2+</sup>]/ [Fe(t)]이 감소이후에 일어났다. [Fe<sup>2+</sup>]/[Fe(t)]는 Fe<sup>2+</sup>와 UV 반응에서 계속적으로 감소하였다. 그러나 그 반응에 ClO₄-를 첨가한 경우 [Fe<sup>2+</sup>]/[Fe(t)]는 완만한 상승을 보였다. 이 결과들은 1,4-dioxane의 분해는 주로 F<sup>0</sup>이 Fe<sup>2+</sup>로 산화되는 기간이 아닌 Fe<sup>2+</sup>가 Fe<sup>3+</sup>로 산화, 환원되는 반응 동안 일어났음을 보여준다. 즉, 1,4-dioxane의 주요 분해는 철순환에서 생성되는 라디칼에 의한 산화작용이라 할 수 있다. 또한 UV와 ClO₄-는 Fe<sup>3+</sup>의 환원에 큰 작용을 하는 것으로 관찰되었고 이는 radical의 지속적인 생산이라는 측면에서 1,4-dioxane의 분해효율을 증가시키기 위해 매우 중요한 부분이라 할 수 있다.

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