볼 밀링 산화 디스프로슘 담지 바이오 숯-몬모릴로나이트 복합체
Ball-milled dysprosium oxide loaded biochar-montmorillonite composite for efficient removal and great recycling performance of cationic organic pollutants
Xiaodong Yang, Shuaiqi Luo, Jinfeng Zhou 외 5인·Industrial Crops and Products·발표 2025.08· 48 인용
최근 1년 48회 인용· 떠오르는 연구
한국어 핵심 요약
수용액에서 메틸 바이올렛(MV) 및 메틸렌 블루(MB)와 같은 양이온성 유기 오염 물질을 제거하기 위한 새롭고 지속 가능한 접근 방식이 요구됩니다. 본 연구에서는 독성 화합물 없이 히코리 나무를 몬모릴로나이트와 함께 열분해한 후, 산화 디스프로슘과 350 rpm에서 3시간 동안 볼 밀링하여 복합체를 제조했습니다.
제조된 복합체는 카르복실 및 하이드록실과 같은 산소 함유 기능기가 풍부했으며, 균일한 층상 다공성 미세 형태를 보였습니다. 또한, 표면적은 88.9 m2 g-1로 원본 바이오 숯의 2.5배에 달했습니다. 이 복합체는 수용액 내 메틸렌 블루(113.6 mg g-1) 및 메틸 바이올렛(107.6 mg g-1) 제거에 탁월한 성능을 나타냈으며, 이는 바이오 숯 대비 각각 약 6.6배 및 2.6배 높은 수치입니다.
모델링 및 특성 분석 결과, 복합체에 의한 양이온성 유기 오염 물질 흡착은 정전기적 인력, 수소 결합, 이온 교환 및 표면 착화와 같은 다중 메커니즘에 의해 제어됨을 시사합니다. 5회 재생 후에도 복합체는 메틸렌 블루(87.4%) 및 메틸 바이올렛(84.8%) 제거 능력을 유지하여 우수한 안정성과 재활용 가능성을 입증했습니다.
이러한 결과는 볼 밀링된 산화 디스프로슘 담지 바이오 숯-몬모릴로나이트 복합체가 수처리 및 환경 정화 분야에서 가지는 장점과 잠재력을 강조합니다.
섹션 미리보기
연구 배경
수용액 내 양이온성 유기 오염 물질(예: 메틸 바이올렛, 메틸렌 블루) 제거를 위한 지속 가능하고 효율적인 신규 접근법이 절실합니다. 기존 방법의 한계를 극복하고 환경 친화적인 대안을 모색하는 것이 중요합니다.
핵심 발견
본 연구에서 개발된 복합체는 바이오 숯 대비 메틸렌 블루 및 메틸 바이올렛 제거 능력이 각각 6.6배, 2.6배 향상되었습니다. 5회 재생 후에도 높은 제거 효율을 유지하여 우수한 재활용성과 안정성을 보였습니다.
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