Investigation of Bromophenol Removal using Liquid Ferrate(VI)
- Abstract
- 이 논문은 원위치 및 안정한 액체 Ferrate(VI)를 사용한 2,4,6-tribromophenol의 제거와 원위치 액체 Ferrate(VI)의 습식 산화를 이용한 Bromophenol (2-BP와 4-BP) 분해에 관한 연구이다. 본 연구의 목적은 Bromophenol 제거율에 Bromine의 위치가 미치는 영향을 파악하는 것이며, 원위치 액체 Ferrate(VI)와 안정한 액체 Ferrate(VI) 사이의 산화력의 차이를 관찰하는 것이다. 계 내 액체 Ferrate(VI)(FeO42-)는 11분의 반응시간 후 42,000ppm의 Fe6+를 생성하였다. 2-BP와 4-BP 제거를 위한 연구는 다양한 pH, ferrate 투입량, 몰 비와 온도조건을 두고 수행하였다. 다양한 pH 조건 중 2-BP와 4-BP를 제거하기 위한 최적의 조건은 중성 상태에서 관찰되었다. 또한, Ferrate(VI) 효율은 4-BP와 비교하였을 때 2-BP가 더 높은 제거효율을 보였다. 2-BP의 높은 제거 효율은 화합물에서 ortho 위치의 브롬에 기인하였다. 목표 화합물의 제거를 위한 최적의 몰 비 ([Ferrate(VI)] : [2-BP/4-BP 초기 농도])는 각각 2-BP일 때 42:1, 4-BP일 때 140:1 이었다. 2-BP와 4-BP 분해를 위한 최적의 온도는 25 ℃ 이였으며, 2-BP와 4-BP의 활성화 에너지는 각각 17.815 kJ/mol, 29.25 kJ/mol이었다. 각 화합물로부터의 분해경로는 페녹시 라디칼의 형성을 통해 제안되었다. 또한 안정한 액체 Ferrate(VI)는 특허 US 8,961,921 B2의 수정 방법으로 성공적으로 제조하였으며 이 때 제조된 ferrate의 농도는 7000 ppm이었다. 실험결과를 통해, 제조된 ferrate는 44일 동안 안정했지만 이후 약간 감소하였다. 원위치 액체 Ferrate(VI)와 안정한 액체 Ferrate(VI)사이의 산화력 비교와 관련된 조사는 대표적인 화합물인 2,4,6-tribromophenol을 사용하여 수행하였다. 그 결과, Ferrate(VI) 모두 중성 조건에서 가장 높은 산화 능력을 가지고 있었으며 안정한 액체 ferrate(VI)은 원위치 액체 ferrate(VI)보다 높은 산화력을 갖는다.
- Issued Date
- 2016
- Awarded Date
- 2016. 8
- Type
- Dissertation
- Keyword
- Ferrate(VI) Bromophenol degradation
- Publisher
- 부경대학교 대학원
- Alternative Author(s)
- 파자르 부디 락서너
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 마린융합디자인협동과정
- Advisor
- 김일규
- Table Of Contents
- I. Introduction 1
1.1. Removal of 2-Bromophenol and 4-Bromophenol 1
1.2. Comparison of Wet Oxidation Liquid Ferrate(VI) and an Innovative Method 4
1.3. Contaminants Compounds Overview 7
1.3.1. 2-Bromophenol 7
1.3.2. 4-Bromophenol 9
1.3.3. 2,4,6-Bromophenol 10
1.4. Ferrate Synthesis Technology Development 13
II. Removal of 2-Bromophenol and 4-Bromophenol using in-situ Liquid Ferrate(VI) 15
2.1 Materials and Methods 15
2.1.1 Materials 15
2.1.2 Methods 15
2.1.2.1 Synthesis of in-situ ferrate(VI) 15
2.1.2.2 Bromophenol stock solution preparation 16
2.1.2.3 Degradation experiment 16
2.1.2.4 Intermediate study and degradation pathway 17
2.2 Results and Discussion 18
2.2.1 Synthesis of in-situ liquid ferrate(VI) 18
2.2.2 Degradation experiments 18
2.2.2.1 Effect of pH 19
2.2.2.2 Effect of ferrate(VI) dosage 26
2.2.2.3 Effect of Molar Ratio 29
2.2.2.4 Effect of temperature 31
2.2.3 Intermediate study and degradation pathway 33
2.2.4 Study Related Effect of Bromine Functional Group 38
III. Oxidation Power Comparison between Wet Oxidation Liquid Ferrate(VI) and An Innovative Method 40
3.1 Materials and Methods 40
3.1.1 Materials 40
3.1.2 Methods 40
3.1.2.1 Synthesis of Wet Oxidation Liquid Ferrate(VI) 40
3.1.2.2 Synthesis of Liquid Ferrate(VI) with an Innovative Method 41
3.1.2.2 Bromophenol stock solution preparation 41
3.1.2.3 Degradation experiment 42
2.1.2.4 Intermediate study and degradation pathway 42
2.2 Results and Discussion 43
2.2.2 Degradation experiments 44
2.2.2.1 Effect of pH 44
2.2.2.2 Effect of Ferrate(VI) Dosage 47
2.2.3 Intermediate Study 50
IV. Conclusions 54
References 56
Acknowledgement 63
- Degree
- Master
- Appears in Collections:
- 대학원 > 마린융합디자인협동과정
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