초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 전기 흡착 방법 기반의 축전식 탈염 공정 원리를 적용하여 구리, 리튬, 스트론튬을 함유하고 있는 일련의 용액들로부터 해당 금속을 선택적으로 회수하는 공정을 개발하는 것에 목적이 있다. 이를 위해 상기 이온들을 선택적으로 흡착할 수 있는 특성을 갖는 금속산화물이나 무기물질 등을 합성한 뒤, 전극화 하였고, 이를 모듈화 하였다. 제조한 모듈을 이용하여 액상으로부터 금속 이온의 회수 시 특정 이온에 대한 선택도 계수 향상을 위해 다양한 공정 변수(인가전위, 공급유속, 온도, pH, 탈착용액 등)의 영향을 고찰

□ 연구개요
본 연구는 전기 흡착 방법 기반의 축전식 탈염 공정 원리를 적용하여 구리, 리튬, 스트론튬을 함유하고 있는 일련의 용액들로부터 해당 금속을 선택적으로 회수하는 공정을 개발하는 것에 목적이 있다. 이를 위해 상기 이온들을 선택적으로 흡착할 수 있는 특성을 갖는 금속산화물이나 무기물질 등을 합성한 뒤, 전극화 하였고, 이를 모듈화 하였다. 제조한 모듈을 이용하여 액상으로부터 금속 이온의 회수 시 특정 이온에 대한 선택도 계수 향상을 위해 다양한 공정 변수(인가전위, 공급유속, 온도, pH, 탈착용액 등)의 영향을 고찰하였다. 그리고 실제 용액으로부터 회수를 목적으로 하는 이온에 대한 효율 평가를 실시하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 구리 폐액으로부터 구리이온을 흡착 및 회수를 위한 공정 연구
- 흡착제 전극으로 키토산 결합제가 첨가된 복합 탄소 전극 제조
- 공정 조건하에서 구리 35 mg/g의 제거 성능
- 탈착전위 인가 시 흡착된 구리 이온 대부분을 회수
- 구리 이온 선택도계수는 카드뮴, 니켈, 코발트 등에 비해 최대 20배 이상 높음
2) 해수로부터 리튬 이온의 흡착 및 회수를 위한 공정 연구
- 흡착제 전극으로 스피넬구조의 리튬망간산화물이 포함된 복합전극 제조
- 공정 조건에서 리튬 약 10 mg/g을 흡착 및 단순한 전위 인가공정으로 탈착
- 리튬 이온 선택도 계수는 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 나트륨에 비해 최대 26배 이상 높음
3) 해수로부터 스트론튬 이온의 흡착 및 회수를 위한 공정 연구
- 흡착제 전극으로 제올라이트가 포함된 복합전극 제조
- 공정 조건에서 70 mg/g의 스트론튬 제거 및 EDTA로 전극 재생

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구는 다양한 이온이 용존하는 수용액상에 미량 존재하는 희유원소를 선택적으로 흡착하여 회수하는 것을 목적으로 한다. 각 대상 이온에 대한 회수 특성을 확인하기 위해 실제 대상 이온을 함유하고 있는 폐액이나 해수 등의 용액을 이용한 실험실 규모의 연구를 수행하였다. 본 연구과제에서 제안한 공정 기술과 특정 이온에 대한 선택적 흡착 전극 제조 기술은 다른 이온들을 회수하기에 용이한 기반 기술로서 활용될 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1. 이론적, 실험적 접근 방법 ... 5
• 2.2. 연구 내용 및 연구 결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 21
• 대표적 연구실적 ... 25
• 끝페이지 ... 37