황화철(FeS, FeS₂)을 이용한 헥사클로로에탄의 환원적 분해반응과 표면특성에 관한 연구

A Study for Reductive Degradation and Surface Characteristics of Hexachloroethane by Iron Sulfide (FeS, FeS₂)

  본 논문에서는 황화철(FeS, FeS₂)의 유기 용매의 환원적 분해 반응과의 표면특성의 관계에 대해서 다음과 같은 결과를 얻었다. hexachloroethane(HCA)은 수소첨가반응, 탈염소제거반응과 탈수소탈염소화반응으로 pentachloroethane(PCA), tetrachloroethylene(PCE), trichloroethylene(TCE)와 cis-1,2-dichloroethylene(cis-1,2-DCE)로 분해되었다. FeS와 FeS₂를 반응 매개물로 HCA에 대한 반응에서 FeS는 FeS₂보다 분해반응 속도가 빠르게 나타났다. FeS와 FeS₂의 표면 특성 연구에서 각 광물질에 대한 친수성 표면 자리(Ns)를 정량적으로 계산하기 위해서 비표면적 값(107.0470㎡/g와 92.6374 ㎡/g)과 표면 전위를 측정에 측정된 pH<SUB>ZPC</SUB>(FeS, pH<SUB>ZPC</SUB> = 7.42, FeS₂, pH<SUB>ZPC</SUB> = 7.80) 값을 이용해서 계산한 결과 FeS와 FeS₂의 Ns값은 각각 0.053 site/㎟ ,0.205 site/㎟으로 나타났다. 그리고 0.2 g/L Fe광물질에 대한 실질적인 친수성 표면 농도는 각각 3.303×10？？ mol/L와 1.102×10？？ mol/L 나타났다. FeS₂는 FeS에 비해 훨씬 친수성 표면임을 실험 결과 확인하였다. FeS와 FeS₂의 두 광물질 중에서 유기 용매의 환원 반응 속도는 FeS가 훨씬 빠르게 나타났다.

&nbsp;&nbsp;The following results were obtained in the reductive degradation of hexachloroethane (HCA), and surface characteristics by using iron sulfide (FeS, FeS₂) mediators. HCA was degraded to pentachloroethane (PCA), tetrachloroethylene (PCE), trichloroethylene (TCE) and cis-1,2-dichloroethylene (cis-1,2-DCE) by complicated pathways such as hydrogenolysis, dehaloelimination and dehydrohalogenation. FeS had more rapid degradation rates of organic solvent than FeS₂. In liquidsolid reaction, the reaction rates of organic solvents were investigated to explain surface characteristics of FeS and FeS₂..<BR>&nbsp;&nbsp;To determine surface characteristics of FeS and FeS₂, the specific surface area and surface potential of each mineral was determined and the hydrophilic site (N&lt;SUB&gt;s&lt;/SUB&gt;) was calculated. The specific surface area (107.0470 ㎡/g and 92.6374 ㎡/g) and the pH&lt;SUB&gt;ZPC&lt;/SUB&gt; of minerals (FeS pH&lt;SUB&gt;ZPC&lt;/SUB&gt; = 7.42, FeS₂ pH&lt;SUB&gt;ZPC&lt;/SUB&gt; = 7.80) were measured. The results showed that the Ns of FeS and FeS₂ were 0.053 site/㎟ and 0.205 site/㎟, respectively. FeS₂ had more hydrophilic surface than FeS. In other words, FeS have more hydrophobic surface site than FeS₂.