Adsorption Characteristics of Cr⁶⁺ and As³⁺ Using Seaweed Biochar

해초 Biochar를 이용한 Cr⁶⁺과 As³⁺ 흡착 특성

This study examined the adsorption characteristics of $Cr^{6+}$ and $As^{3+}$ in the aqueous solution by Hizikia susiformis biochar which was collected from Jeju Island. The optimal pH for $Cr^{6+}$ and $As^{3+}$ adsorption were 2 and pH 6, respectively. Kinetic data showed that the adsorption occurred during the first 100 min, and the most of heavy metals were bound to biochars within 300 min. Moreover, the kinetic data presented that the course of adsorption follows the Pseudo first and second order models. The equilibrium data were well fitted by the Langmuir model and the $Cr^{6+}$ adsorption capacity (25.91 mg/g) was higher than that of $As^{3+}$ (16.54 mg/g). From these results, the seaweed biochar was shown to be a efficient adsorbent for $Cr^{6+}$ and $As^{3+}$ metals in a contaminated environment.

본 연구에서는 제주도에서 채집한 Hizikia fusiformis biochar를 이용하여 수용액 상에서 $Cr^{6+}$과 $As^{3+}$ 중금속의 흡착 특성을 평가하였다. $Cr^{6+}$과 $As^{3+}$ 흡착에 있어서 최적 pH는 각각 pH 2와 pH 6이었다. 동역학적 실험 결과, 대부분의 중금속이 처음 100 min 동안 흡착이 되었으며, 300 min 이후 평형에 도달하였다. 또한, 해초 biochar의 $Cr^{6+}$과 $As^{3+}$ 중금속 흡착은 유사 1차 모델과 2차 모델에서 모두 잘 부합하고 있는 것으로 나타났다. 평형 흡착 실험 결과는 Langmuir 모델에 잘 부합했고, $Cr^{6+}$ (25.91 mg/g)이 $As^{3+}$ (16.54 mg/g)보다 흡착량이 높았다. 본 연구 결과를 통해, 오염된 환경에서 해초 biochar는 $Cr^{6+}$ 및 $As^{3+}$ 중금속의 효과적인 흡착제임을 보였다.