초록 ▼

연구개요
○ 물 속에 존재하는 세슘을 제거하기 위해서 흡착용량과 분배계수 모두 높은 흡착제를 개발하는 것이 목적임. 높은 비표면적을 가진 MOF를 기능화하는 연구와 층상구조를 가지는 황화물을 합성하는 연구를 수행함.

연구 목표대비 연구결과
○ 목표: 흡착용량이 300 mg/g 이상이고 분배계수 10⁴ mL/g 이상인 세슘 흡착제 합성
○ 결과
- 페로시안화물로 기능화한 ZIF-8을 합성하여 최대 흡착용량이 422 mg/g이고 최대 분배계수가 5.3 × 10⁴

연구개요
○ 물 속에 존재하는 세슘을 제거하기 위해서 흡착용량과 분배계수 모두 높은 흡착제를 개발하는 것이 목적임. 높은 비표면적을 가진 MOF를 기능화하는 연구와 층상구조를 가지는 황화물을 합성하는 연구를 수행함.

연구 목표대비 연구결과
○ 목표: 흡착용량이 300 mg/g 이상이고 분배계수 10⁴ mL/g 이상인 세슘 흡착제 합성
○ 결과
- 페로시안화물로 기능화한 ZIF-8을 합성하여 최대 흡착용량이 422 mg/g이고 최대 분배계수가 5.3 × 10⁴ mL/g인 결과를 얻음. 높은 비표면적을 가진 ZIF-8을 세슘에 대한 선택성이 높은 페로시안화물로 기능화 한 것이 주효한 것으로 판단됨
- 칼륨안티모니주석황화물을 합성하여 최대 흡착용량이 358 mg/g이고 최대 분배계수가 1.6 × 10⁵ mL/g인 결과를 얻음. 평형에 이르는 시간 또한 짧았음. 화학적 세기가 무른 세슘을 선택적으로 제거하기 위해서 황화물 및 3가 안티모니를 선택한 것이 좋은 결과로 나타남.
- 합성된 흡착제 모두 넓은 pH 범위에서도 흡착성능을 유지하였으며, 다양한 이온이 존재하더라도 흡착성능이 크게 떨어지지 않았음. 주요한 기작은 칼륨과 세슘의 이온교환이었음

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
○ 흡착용량이 높은 흡착제는 방사성 폐기물의 양을 줄이기 때문에 의미가 있음. 하지만 환경적으로는 분배계수가 높아야 함. 왜냐하면 분배계수가 낮으면 오염물이 물에 많이 남아있는 것을 뜻하기 때문임. 지금까지는 흡착용량만 높은 흡착제들이 많았음. 또한 다른 이온이 존재할 시 낮은 분배계수를 보이는 흡착제가 많았음
○ 이 연구에서는 흡착용량도 높고 분배계수도 높은 흡착제(페로시안화물로 기능화 된 MOF 및 황화물)를 합성하였음. 이 물질들은 다른 이온이 존재할 시에도 높은 흡착성능을 보여주었으며, 넓은 pH 영역에서도 안정적으로 작동했음. 따라서 다양한 수용액에 존재하는 세슘을 효과적으로 제거할 수 있음

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 이론적 접근 방법 ... 4
• 2) 실험적 접근 방법 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 18
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 35