Reductive dechlorination of chlorophenols by nickel coated iron was investigated to understand the feasibility of using Ni/Fe for the in situ remediation of contaminated groundwater. Zero valent iron (ZVI) was amended with Ni(II) ions to form bimetal (Ni/Fe). Dechlorination of 4-chlorophenol and formation of intermediates was studied using Ni/Fe. Effects of initial contaminant concentration, bimetal loading, presence of humic acid, and solution chemistry were also evaluated. Experimental results showed that Ni/Fe bimetal was so effective that more than 95% of 4-CP degradation was achieved within 240 minutes. Pseudo first-order rate constant for the dechlorination reaction was well correlated with bimetal loading. Humic acid competed for the reactive sites on the nickel coated iron with chlorophenols, lowering the dechlorination efficiency. No significant changes in solution pH were observed in the dechlorination of chlorophenols with Ni/Fe in the absence of buffer, indicating that reactivity of bimetal (Ni/Fe) could be prolonged. Phenol was found as a dechlorination intermediate of the conversion of 4-chlorophenol compound by Ni/Fe.

본 연구에서는 지하수내의 클로로페놀 오염물을 제거하기 위하여 니켈로 코팅된 영가철을 이용한 기술의 적용 타당성을 검토하였다. 영가철을 니켈로 개질하여 4-클로로페놀을 분해하였으며 중간 생성불의 생성에 대하여 조사하였다. 또한, 초기 오염물의 농도, 이중금속의 주입량, 휴믹산의 영향 및 용액의 pH 변화에 따른 오염물의 제거 효과에 대한 영향을 분석하였다. 니켈로 개질된 영가철은 240분 이내에 4-클로로페놀의 95% 이상을 효과적으로 제거하였다. 유사 1차 반응계수에 의하여 평가된 오염물의 제거효과는 개질된 영가철의 주입량에 직접적으로 비례하는 결과를 보였다. 휴믹산의 경우 개질된 영가철의 표면에 대하여 4-클로로페놀과 경쟁관계를 보임에 따라 오염물의 제거효과를 감소하는 역할을 하였다. 영가철만을 단독으로 사용하는 경우와 다르게 개질된 영가철을 사용 시 용액의 pH 는 크게 변화하지 않아 개질된 금속의 내구연한이 증가될 수 있음을 보여주었다. 4-클로로페놀의 탈염소화 분해과정을 해석한 결과 페놀화합물이 생성되었다.

Keywords: Dechlorination;Chlorophenol;Zero valent iron;Metal Catalyst;

Keywords: 탈염소화;클로로페놀;영가철;금속촉매;