메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

정현훈 (가톨릭관동대학교, 가톨릭관동대학교 대학원)

지도교수
이승목
발행연도
2015
저작권
가톨릭관동대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

오류제보하기
본 연구의 목적은 활성 견운모를 이용하여 수용액 상의 유해한 독성 물질인 세슘을 제거하는 것이다. 또한, 재료는 탄소반죽 전극을 개선하여 전극으로의 적합성을 평가하고, 수용액 중 에서 방사성 독성물질인 세슘을 측정하기 위해 순환전류전압법(cyclic voltammetry ; CV)에서 작업 전극으로 사용하였다. 세슘은 액체 방사성 폐기물에서 가장 양이 많고 위험한 독성 오염 물질로 간주된다. 135Cs와 137Cs는 핵분열 생성물로 높은 독성과 긴 반감기를 갖게 된다. (135Cs : 2x106 yrs; 137Cs : 30.17 yrs). 또한, 칼륨과의 유사한 화학 특성 때문에, 쉽게 칼륨과 교환되고, 지상 및 수중 생물에 흡수되어 수중 환경에 잠재적으로 독성 오염물질을 생성한다. 섭취와 축적을 통해 Cs은 갑상선 암과 같은 신체의 조직과 내부 위험을 초래한다. 따라서, 방사성 물질의 제거 및 낮은 수준의 검출은 중요한 사항이다. 견운모는 천연 mica 점토로 4 시간 동안 800 ℃에서 열처리한 뒤 1시간 동안 100℃에서 3.0 mol/L의 HCl을 사용하여 산 활성화시켜 활성견운모를 얻었다. 샘플은 SEM-EDX, FT-IR 및 BET 등의 분석기를 이용하여 특성을 분석하였다. 활성견운모의 경우 매우 무질서하고, 이중 표면의 구조를 보유한 반면 견운모의 표면 형태는 조밀한 층 구조를 보였다. EDX 분석을 통해 Si, Al 및 O 등의 주성분과 C, Mg, Na등의 성분이 관찰되었다. 그리고 K는 견운모뿐만 아니라 활성견운모 양쪽 모두로부터 적은 양이 관찰되었다. Brunauer-Emmett-Teller (BET)를 통한 비표면적 분석결과, 견운모에 비하여 활성견운모의 면적이 상당한 증가를 보인 것으로 나타났다. 다양한 매개 변수로 진행한 회분식 반응 실험에서 pH(2.0-8.0)가 증가할수록 제거율이 우수하였으며, 농도(10.0 100.0 ㎎/L)는 증가할수록 제거율이 감소되는 경향을 보였다. 시간에 따른 결과는 Cs(I)의 흡착이 매우 빠른 시간 안에 일어났고, 50분에 흡착 포화 값을 갖는 것으로 나타났다. 운동 모델링의 경우 유사2차반응식을 잘 따르는 것으로 판단되며, 견운모와 활성견운모의 흡착량은 각각 0.858 and 4.353 mg/g이다. Mg(NO3)2를 전해질로 이용하여 진행한 간섭 영향에 대한 실험 결과, 전해질의 존재는 Cs(I)의 제거에 영향을 미칠 수 없는 것으로 나타났다. 또한, 고정층 반응기 컬럼 실험은 breakthrough data를 얻기 위해 수행하였다. Breakthrough data는 비선형 토마스 방정식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 따라서, pH를 5.0에서 초기 유입 Cs(I) 농도 30.0 ㎎/L에서 부하 용량은 1.585 ㎎/g으로 추정되었다. Cs(I)의 전기 화학적 거동은 표준 Ag/AgCl reference 전극에 대하여 ±1.5 V 전위의 넓은 범위에 대해 진행하였다. 활성 견운모를 이용한 탄소반죽전극 (AS-CPE)은 Cs(I)의 측정에 높은 감도와 좋은 선형성을 보였고, 간섭물질들에 따른 측정에 영향을 받지 않았다. Na+ 이온이 5 ㎎/L까지 저농도로 존재하더라도 Cs(I) 측정에 대해 영향을 미치지 않았으나, 고농도의 Na+ 이온이 존재할 경우에는 Cs(I) 측정에 영향을 줄 수 있었다. 최적의 조건 하에서, scan rate 200 mV/sec에서 Cs(I)의 농도 범위를 10-50 μg/L로 실험한 결과 R2는 0.99로 좋은 선형관계를 보여 주었다. 본 연구를 통해 개발될 센서는 Cs(I)의 농도를 검출 한계 1 μg/L의 저 농도까지로 하여 정량측정이 가능할 것으로 판단된다.

목차

I. 서론 1
II. 문헌연구 3
2.1 Clay 3
2.1.1 기존연구에 이용된 Clay와 제한점 4
2.2 Sericite 6
2.2.1 Activated Sericite 9
2.3 세슘의 특성 및 유해성 10
2.4 전기화학적 분석방법 12
III. 연구방법 및 내용 14
3.1 실험방법 14
3.1.1 실험재료 14
3.1.1.1 Activated Sericite 제조 14
3.1.1.2 Cs(I)용액 제조 15
3.1.2 Electrode 16
3.1.2.1 Working Electrode 18
3.2 분석 방법 19
3.2.1 SEM (Scanning Electron Microscope), EDX (Energy Dispersive X-ray) 19
3.2.2 BET (Brunauer-Emmett-Teller) 19
3.2.3 FT-IR Spectrometer 20
3.2.4 Batch Reactor Operations 21
3.2.5 Fixed Bed Reactor Studies 22
3.2.6 Effect of Contact Time and Electrode Dimension in Cyclic Voltammetry 23
IV. 연구결과 및 고찰 27
4.1 연구결과 27
4.1.1 SEM 분석 27
4.1.2 EDX 분석 29
4.1.3 BET 분석 32
4.1.4 FT-IR 분석 33
4.2 활성견운모를 이용한 Cs(I) 흡착 연구 35
4.2.1 pH Dependence Study 35
4.2.3 Effect of Cs(I) Concentrations 37
4.2.4 Effect of Contact Time 38
4.2.5 Effect of Background Electrolyte Concentration 39
4.2.6 Effect of Temperature 40
4.2.7 Fixed Bed Reactor Studies 41
4.3 활성견운모를 이용한 Cs(I) 측정(Cyclic voltammetry) 연구 43
4.3.1 pH에 따른 영향 43
4.3.2 농도에 따른 영향 45
4.3.3 Scan rate에 따른 영향 48
4.3.4 간섭 물질에 따른 영향 50
4.3.5 Na+ 이온 농도에 따른 영향 51
V. 결론 53
참 고 문 헌 54
ABSTRACT 59
국문초록 62
감사의 글

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0