화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주)
권호 23권 1호, p.630
발표분야 에너지 환경
제목 용매 보조법을 이용한 칼륨구리 핵사시아노철산염을 함유하는 3차원 다공성 하이드로젤의 제조 및 선택적이고 빠른 세슘 흡착에의 활용
초록 21 세기 에너지 수요가 급증함에 따라, 원자력에너지에 대한 의존도가 증가하고 있다. 하지만, 원자력 에너지는 매년 약 2000톤에 달하는 방사성 폐기물의 배출과, 예기치 못한 사고발생에 대한 우려로 인해 안정성에 대한 대비책 마련이 중요하다. 방사성 폐기물 가운데 특히Cs-137는 가장 유해한 고방사성 물질 가운데 하나로 분류된다.  
본 연구에서는 용매 보조법을 활용하여, 세슘에 특이적 이온교환 성질을 가진 칼륨구리 핵사시아노철산염을 (KCuHCF) 폴리바이닐 알코올 다공성 하이드로젤 지지체에 고정 분산하였다. 상기 흡착제는 기존의 Cs 흡착제에 비해 흡착용량, 흡착속도 및 선택성 측면에서 매우 향상된 성능을 보여주었다. 랭뮤어 흡착등온선으로부터 계산된 흡착용량은 약 667mg/g KCuHCF이며, 2에서 10의 넓은 pH 범위에 있어서 99.9 %의 Cs 제거율을 보였다. 또한 저농도의 세슘 용액에 대해서 (9.18 ppm) 30분 내에 99.5%를, 최종적으로 99.9%의 세슘을 제거하였다. 심지어 다량의 경쟁이온이 존재하는 바닷물 조건에서도 99.5% 이상의 제거율을 나타냈으며, Cs 이온의 농도가 낮아질수록 더 높은 제거성능을 보여주었다. 이러한 연구 결과를 통해, 본 연구에서 개발한 흡착제는 저농도의 Cs으로(<10 ppm) 오염된 환경의 복원에 있어 매우 우수한 성능을 보여줄 것으로 기대된다.
저자 김윤곤, 김용환, 이재우
소속 KAIST
키워드 친환경
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