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이온성 고흡유성 겔의 개발

전문가 제언: ○ 휘발성 유기화합물은 하천과 해양 등의 수질 오염과 토양과 지하수 오염의 주범이 되고 있다. 특히 유조선에 의해서 해양으로 원유 유출사고가 발생되면 대량의 화학물질이 장기간에 걸쳐서 자연환경에 피해를 끼치기 때문에 심각한 환경오염을 일으키고 있다. 오일을 포함한 유기용매를 고효율로 흡수, 회수할 수 있는 재료의 개발이 필수적이다.

○ 고분자 회로망 내부에 오일과 유기용매를 흡수하는 흡유성 겔과 활성탄 및 실리카 겔 등의 다공질 재료가 흡수재로 사용되어 왔다. 그러나 이들 흡수재는 그 유기용매 흡수 능력이 자체 무게에 비하여 몇 배 내지 수십 배 밖에는 되지 않는다. 이 목적에 합당한 흡유 능력을 가진 새로운 흡유재가 개발되었다.

○ 친유성이 큰 이온을 함유한 이온성 고흡유성 겔은 유기용매 속에서 크게 팽윤하여 자체 무게의 수백 배의 유기용매를 흡수하는 새로운 흡수재이다. 이들은 유기용매에 대해서 마치 종이 기저귀와 같이 작용하여 휘발성 유기화합물이 환경으로 유출되는 것을 방지하는 흡수재로 사용된다. 앞으로 고흡수성 겔처럼 고흡유성 겔도 폐오일 흡수와 회수제로서 일용품으로 사용하게 될 수 있다.

○ 이온성 고흡유성 겔은 유기용제 속에서 정전기적 반발과 침투압에 의해서 크게 팽윤할 수 있다. 고분자 고리 간 또는 고분자 고리 내에서 인력으로 작용하는 작용기를 도입하여 팽윤과 수축의 상호작용을 적절하게 조절할 수 있다. 팽윤도가 큰 용매와 작은 용매의 혼합비를 변화시키면서 유기용매의 극성을 연속적으로 변화되고 고흡유성 겔의 체적 변화가 일어난다. 이 성질에 의해서 센서나 구동기 등에 응용이 기대된다.

○ 개발된 이온성 고흡유성 겔도 오일과 가장 극성이 낮은 핵산과 톨루엔 등의 유기용매에서는 이온 효과에 의한 높은 흡수효율을 얻을 수 없었기 때문에 앞으로 더 연구가 필요하다. 앞으로 다양한 이온과 고분자 고리를 조합해서 이제까지 물에서만 이루어져 온 고분자 전해질 연구가 일반화될 가능성이 기대된다.

저자: Ono, T; Sada, K,
자료유형: 학술정보