본 연구에서는 일반 토양 중에 존재하는 망간산화물의 하나인 버네사이트(birnessite)를 이용한 1-naphthol의 산화-공유결합 반응에 의한 제거 특성을 다양한 반응조건(반응시간, 버네사이트 주입량 및 pH 등)에서 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 버네사이트에 의한 1-naphthol의 제거효율은 모든 반응조건에서 우수하였으며, 생성되는 반응산물은 1-naphthol의 산화-공유결합 반응에 의한 중합체임을 반응 후 상등액에 대한 UV-vis. 흡광 분석 및 질량분석기를 이용한 분자량 분석을 통해 확인하였다. 버네사이트 첨가량에 따른 1-naphthol의 산화 변환 실험 결과는 유사-일차 반응속도 식을 적용하여 반응 속도 상수, k를 구하였으며, 이 유사-일차 속도상수를 버네사이트의 비표면적으로 표준화하여 도출한 반응속도상수($k_{surf}$)는 $9.31{ imes}10^{-4}(L/m^2{cdot}min)$이었다. 또한, 버네사이트에 의한 1-naphthol의 산화 변환 효율은 수용액의 pH에 영향을 받았으며, pH가 10에서 4로 감소하면서 유사-일차 반응속도 상수는 $0.129min^{-1}$에서 $0.187min^{-1}$로 증가하였다.
In this study, removals of 1-naphthol by oxidative-coupling reaction using birnessite, one of natural Mn oxides present in soil, was investigated in various experimental conditions(reaction time, Mn oxide loadings, pH, etc). Removal efficiency of 1-naphthol by birnessite was high in all the experimental conditions, and UV-vis. and mass spectrometric analyses on the supernatant after reaction confirmed that the reaction products were oligomers formed by oxidative-coupling reaction. Pseudo-first order rate constants, f, for the oxidative transformation of 1-naphthol by birnessite was derived from the kinetic experiments under various amount of birnessite loadings, and using the observed pseudo-first order rate constants with respect to birnessite loadings, surface area-normalized specific rate constant, $k_{surf}$ was also determined to be $9.31{ imes}10^{-4}(L/m^2{cdot}min)$ for 1-naphthol. In addition, the oxidative transformation of 1-naphthol was found to be dependent on solution pH, and the pseudo-first order rate constants were increased from 0.129 at pH 10 to 0.187 at pH 4.
