방사성 세슘 제거를 위한 코발트 혹은 니켈 페로시아나이드가 도입된 자성흡착제

황규선; 박찬우; 이근우; 박소진; 양희만

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자료유형: 학술저널

저자정보: 황규선 (한국원자력연구원) 박찬우 (한국원자력연구원) 이근우 (한국원자력연구원) 박소진 (충남대학교) 양희만 (한국원자력연구원)

저널정보: 한국방사성폐기물학회 방사성폐기물학회지 방사성폐기물학회지 제15권 제1호

발행연도: 2017.1

수록면: 15 - 26 (12page)

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연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2017

금속-페로시아나이드가 도입된 자성나노입자 제조 및 방사성 세슘 제거용 흡착제로의 응용

황규선 2017.01 학위논문

방사성 세슘 제거를 위한 코발트 혹은 니켈 페로시아나이드가 도입된 자성흡착제

황규선 , 박찬우 , 이근우 외 2명 방사성폐기물학회지 2017.01 학술저널

2016

선택적 세슘 제거를 위한 메탈페로시아나이드가 도입된 자성흡착제 제조

황규선 , 박찬우 , 이근우 외 3명 한국방사성폐기물학회 학술대회 2016.01 학술대회자료

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오염수로부터 자성분리가 가능하며, 방사성 세슘을 효율적으로 제거하기 위한 코발트 페로시아나이드(cobalt ferrocyanide, CoFC) 혹은 니켈 페로시아나이드(nickel ferrocyanide, NiFC)가 도입된 자성입자 흡착제를 제조하였다. $Fe_3O_4$ 나노입자는 공침법을 이용해 제조하였고, $Co^{2+}$와 $Ni^{2+}$ 이온을 입자 표면에 도입시키기 위해 금속이온과 금속 배위결합(metalcoordination)을 하는 카르복실기를 포함한 숙신산(succinic acid, SA)을 자성나노입자(magnetic nanoparticles, MNPs) 표면에 코팅하였다. CoFC와 NiFC는 자성나노입자 표면에 도입된 $Co^{2+}$ 혹은 $Ni^{2+}$ 이온이 hexacynoferrate와 결합하여 형성된다. 제조된 CoFC-MNPs 그리고 NiFC-MNPs는 각각 $43.2emu{\cdot}g^{-1}$, $47.7emu{\cdot}g^{-1}$의 우수한 포화자화 값을 보여주었다. X-선 회절분석(XRD), 퓨리에 변환 적외선 분광분석(FT-IR), 나노입자 입도 분석기(DLS), 투과전자현미경(TEM) 등의 분석을 통해 흡착제의 물성을 파악하고, 세슘에 대한 흡착 성능을 알아보았다. 흡착실험을 평가하기 위해 Langmuir/Freundlich 등온흡착식을 이용해 실험 결과 값을 곡선맞춤 하였고, CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs의 최대흡착량($q_m$)은 각각 $15.63mg{\cdot}g^{-1}$, $12.11mg{\cdot}g^{-1}$이다. CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs는 방사성 세슘에 대해서도 최저 99.09%의 제거율을 가지며, 경쟁이온의 존재에도 방사성 세슘만을 선택적으로 흡착한다.

#전이금속 페로시아나이드 #자성나노입자 #숙신산 #방사성 세슘

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