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물 오염물질 제거를 위한 고분자 및 고분자기반 하이브리드 흡착제개발

전문가 제언: ○ 수처리에 있어 흡착의 효능과 효율은 흡착제의 특성과 기능에 달려 있다. 흡착률을 높이기 위해서는 흡착제의 특수한 물리ㆍ화학성 및 생물적 특성에 맞게 만들 필요가 있다. 즉 산화/환원 공정을 거치면서 오염물을 동시에 흡착할 수 있는 촉매적 기능을 하는 특수 성분의 흡착제를 준비해야 한다. 그러나 수처리 공정효율을 상승시키는 데 있어 가장 확실한 방법으로는 아직까지 활성탄 흡착방법을 꼽고 있다.

○ 우리나라에서 수돗물을 사용하게 된 역사는 100년이 되지 않는다. 현재의 정수시스템에서 대표적인 것은 활성탄 방법이고, 그 밖에 제올라이트, 소성규조토 방법 등이 사용되고 있다. 흡착은 물질의 표면 혹은 계면에 축적ㆍ농축되는 현상이므로 일반적으로 단위면적당의 표면장력 및 에너지로 표현된다.

○ 최근 고분자/무기 하이브릿 흡착제는 미량 오염물질을 제거하는 새로운 흡착재료로 개발되었다. 일반적으로 말하는 하이브릿 흡착제는 다른 고분자 지지체에 무기 나노입자를 고정시켜 불가역적으로 만든 것이다. 이러한 새로운 하이브릿 흡착제 설계에 대한 기본적인 사항은 미세하거나 혹은 초미세 무기입자를 고정 층이나 또는 흐름 시스템에서 직접 사용할 수 없기 때문이다.

○ 이 글에서 고분자 흡착제로서 요구되는 사항은 공극 구조 및 기능 그룹이 규칙적으로 만들어져야하고 고분자 흡착제의 분자설계는 주어진 오염물에 대해 높은 선택적인 흡착이 이루어져야 한다. 부가하여 수용성 오염물질에 대해서는 고분자 흡착제의 흡착 능은 상대적으로 낮아야 하고 잦은 재생에서도 반복 사용할 수 있어야 한다.

○ 고분자-베이스의 무기 하이브릿 흡착제는 물의 미량 무기오염물도 제거할 수 있는 능력이 있어야 한다. 아직까지 거의 대부분의 흡착제는 실험실 규모로 만들어지고 있으므로 앞으로의 연구는 어떻게 하면 대규모로 고성능 흡착제를 만들 것인가이다. 그리고 고효율 흡착제의 새로운 타입은 흡착 메커니즘 향상에 목표를 둘 필요가 있다.

저자: Bingjun Pan, et.al,
자료유형: 학술정보