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Prussian blue (PB)는 세슘에 대하여 선택적이고 높은 흡착특성을 가지지만, 흡착 후 회수가 어려우며 2차적인 환경오염을 일으킬 우려가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 지지체인 분말 일라이트에 PB의 안정적인 고정화를 위하여 acrylic acid (AA)를 가교물질로 사용하여 분말 일라이트의 표면을 개질한 소재(AA-illte)에 안정적으로 PB가 고정된 흡착제(AA-illte-PB)를 개발하고자 하였다. AA-illte-PB의 XRD 및 FT-IR 분석결과에서 일반적으로 PB의 특성을 나타내는 피크들이 관찰됨으로써 PB의 존재 여부를 확인하였으며, 흡착제의 고분자와 PB 함유율을 확인하기 위하여 TGA 분석 실시하였다. 또한 SEM (EDS)분석을 통해 AA-illte 표면에 AA가 효과적으로 합성되었다고 판단하였다. 합성된 AA-illte 표면에 다량의 PB를 고정하기 위한 방안으로 NaCl을 이용한 전처리를 수행하였으며, 이를 통해 합성한 AA-illte-PB의 세슘흡착성능평가를 수행하였다. NaCl 전처리를 수행한 AA-illte-PB의 경우 세슘 최대흡착량은 5.09 mg/g로 나타났으며, NaCl 전처리를 수행하지 않은 AA-illte-PB의 세슘 최대흡착량은 2.01 mg/g로 나타났다. 또한 <SUP>137</SUP>Cs 표준선원용액을 이용한 흡착실험 결과 NaCl 전처리를 수행한 AA-illte-PB의 경우 99%의 제거율을 나타내었으며, NaCl 전처리를 수행하지 않은 AA-illte-PB의 경우 88%의 방사성 세슘 제거효율을 보여 NaCl 전처리를 수행한 AA-illte-PB가 세슘흡착에 효과적인 것으로 나타났다. 추가적으로 AA-illte의 표면의 PB의 탈착 특성을 비교하기 위하여 UV-vis 분석을 수행하였다. Acrylic acid 처리 없이 PB를 일라이트에 부착한 소재(illite-PB)의 경우 5회에 걸친 세척시 다량의 PB가 탈착되었으며, AA-illte-PB의 경우 최초 1회 세척시 소량의 PB가 탈착된 후 탈착이 되지 않는 것으로 나타났다. 결과적으로 수중의 Cs을 제거하기 위한 PB가 안정적으로 고정화된 흡착제가 개발되었다.
목차
Abstract
요약
1. 서론
2. 실험재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (22)
참고문헌 신청
Kim, H. J., Hyun, Y. J., Kim, Y. J. and Hwang, S. I., “A Study on Effective Management Scheme for Soil and Groundwater Contaminated by Radioactive Materials Due to Nuclear Accidents,” J. Soil and Groundwater Environ., 16(6), 113~121(2011).
Chen, G. R., Chang, Y. R., Liu, X., Kawamoto, T., Tanaka, H., Kitajima, A. and Lo, Y. K., “Prussian blue (PB) granules for cesium (Cs) removal from drinking water,” Sep. Purific. Technol., 143, 146~151(2015).
Relman, A. S., Lambie, A. T., Burrows, B. A. and Roy, A. M., “Cation accumulation by muscle tissue: the displacement of potassium by rubidium and cesium in the living animal,” J. Clinical Invest., 36(8), 1249~1256(1957).
Bibler, J. P., Wallace, R. M. and Bray, L. A., “Testing a new cesium-specific ion exchange resin for decontamination of alkaline high-activity waste,” Westinghouse Savannah River Co., Aiken, SC, United States (1989).
Chmielewski, A. G., Harasimowicz, M., Tyminski, B. and Zakrzewska-Trznadel, G., “Concentration of low-and mediumlevel radioactive wastes with three-stage reverse osmosis pilot plant,” Sep. Sci. and Technol., 36(5-6), 1117~1127 (2001).
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