초록 ▼

개발내용 및 결과
◆ ¹O₂ 광감응제와 TiO₂ 광촉매의 광활성 비교 평가를 수행
◆ 복잡한 화학 조성을 갖는 수계 매체에서의 활성산소종의 거동은 주변 배경 유기물질과의 산화 반응에 크게 영향을 받으며, 이런 의미에서 비 선택적인 산화제로서의 OH 라디칼에 의한 미량 유기오염물질의 산화는 실제 지표수나 하수 처리 조건에서 그 기작이 크게 저감
◆ 이에 따라 ¹O₂의 선택적인 반응성을 고려할 때 OH 라디칼 형성을 통해

개발내용 및 결과
◆ ¹O₂ 광감응제와 TiO₂ 광촉매의 광활성 비교 평가를 수행
◆ 복잡한 화학 조성을 갖는 수계 매체에서의 활성산소종의 거동은 주변 배경 유기물질과의 산화 반응에 크게 영향을 받으며, 이런 의미에서 비 선택적인 산화제로서의 OH 라디칼에 의한 미량 유기오염물질의 산화는 실제 지표수나 하수 처리 조건에서 그 기작이 크게 저감
◆ 이에 따라 ¹O₂의 선택적인 반응성을 고려할 때 OH 라디칼 형성을 통해 유기오염물질의 산화 제어를 달성하는 광촉매 물질 (예: TiO₂, ZnO, WO₃)에 비해 ¹O₂ 광감응제가 복잡한 화학조성을 갖는 실제 하수 처리에서 보다 효율적인 유기오염물질 분해능을 갖는 것을 확인할 수 있었음
◆ 표면이 개질된 메조기공소재를 개발하여 효과적인 중금속 이온 제거를 확인함과 동시에, 추가로 자성물질 도입 및 이를 이용한 효과적인 물질 회수까지 가능함을 확인
◆ 많은 양의 아민을 접합하는 방법이 수중의 중금속 제거에 있어 최선이 아님을 확인
◆ 산-염기 전처리에 의해 접합된 아민기를 활성화/비활성화 시킬 수 있었고, 이를 이용하면 각각 제거 기작이 다른 음이온, 양이온에 특화된 흡착제를 생산할 수 있을 것으로 기대
◆ 산화철 형태의 메조기공구조체 (meso-FeOx)를 합성하였고 표면개질 (아민기 담지)을 통해 수중의 중금속 제거에 사용
◆ 또한 이를 이용하여 다양한 종류의 복합 담체(양이온 중금속을 제거하는 능력이 뛰어난 알지네이트와 음이온 중금속 흡착에 특화된 성질을 갖는 meso-FeOx 동시에 담지하고 있는 복합담체)를 개발, 양이온과 음이온 중금속이 동시에 존재하는 조건에서의 중금속 흡착이 가능함을 확인
◆ bead형태로 되어있기 때문에 회수 가 용이하여 중금속의 회수, 그리고 재사용이 가능할 것으로 사료됨
◆ 본 과제를 통해 개발된 다양한 나노 기반 흡착/촉매 소재를 대상으로 독성평가를 수행
◆ 대부분의 소재에서는 독성이 나타나지 않거나 고농도로 투입될 경우에만 독성이 나타났으며, 이는 실제로 현장에서 사용되더라도 생태 위해성이 나타나지 않음을 의미함
◆ 일부 소재의 경우 비교적 낮은 농도에서 독성을 보이는 것으로 관찰되었으며, 이들 소재에 대해서는 소재의 고정화 또는 회수를 통해 소재의 유출을 최소화할 수 있는 기술이 필요할 것으로 판단됨

Abstract ▼

The compound problem of water pollution and shortage will be an increasingly important issue in the 21stcentury. Waterborne disease continues to be a major cause of death worldwide, and access to clean, plentiful water is becoming more and more difficult even in developed nations. The necessity of r

The compound problem of water pollution and shortage will be an increasingly important issue in the 21stcentury. Waterborne disease continues to be a major cause of death worldwide, and access to clean, plentiful water is becoming more and more difficult even in developed nations. The necessity of removing persistent, harmful compounds from water supplies becomes more stringent as those supplies are subject to incidental—and increasingly intentional—reuse.
This study evaluates the potential application of tin porphyrin- and C60 aminofullerene-derivatized silica (SnP/silica and aminoC60/silica) as 1O2 generating systems for photochemical degradation of organic pollutants.
Also, the applications of mesoporous iron oxide, namely amine-functionalized FeOx and FeOx, were investigated for the removal of heavy metals from anaqueous solution.
Photosensitized 1O2 production with SnP/silica, which was faster than with aminoC60/ silica, effectively oxidized a variety of pharmaceuticals. In particular, the competitive reactions for 1O2 with a complicated water matrix did not cause a significant decrease in pollutant degradation kinetics by 1O2 photosensitizers, which is in marked contrast to TiO2 photocatalyzed oxidation involving OH radical as a primary oxidant.
Mesostructure FeOx, organically modified with amine groups, was synthesized for a fundamental study on the adsorption treatment of water polluted with heavy metals. The amine-functionalized FeOx was found to be most efficient for anion heavy metals adsorption compared to the other adsorbents.
The newly synthesized various catalyst and adsorbents are non-toxic to Daphnia magna.
For these reasons, the process of photocatalytic degradation using newly synthesized catalysts, and adsorption of heavy metals using various adsorbent, such as FeOx, has potential advantages for the removal of dissolved organic/inorganic pollutants in water.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 8
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 10
• 표 목차 ... 11
• 그림 목차 ... 13
• 제1장 서론 ... 22
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 22
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 30
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ... 59
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 62
• 제1절 연구의 최종목표 ... 62
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 62
• 제3절 연도별 추진체계 ... 69
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 74
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 74
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 226
• 제3절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 229
• 제4절 연도별 연구성과(논문·특허 등) ... 230
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 232
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 233
• 제7절 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설∙장비현황 ... 235
• 제4장 참고문헌 ... 238
• 부록 ... 246
• 1. 국내외 전문학술지(논문) 게재 성과 ... 247
• 2. 국내외 학술회의(세미나) 게재 성과 ... 263
• 3. 지식재산권 출원/등록 성과 ... 268
• 4. 공개 세미나 개최 성과 ... 275
• 끝페이지 ... 281