Deposition of Uranium Ions with Modified Pyrrole Polymer Film Electrode

우라늄이온 포집을 위한 수식된 피를 고분자 피막전극

Anodically Polymerized conducting Polypyrrole film electrode was employed to Pick up uranyl ion with the type of Gr/ppy, xylenol orange modified electrode. To have Porous and oriented ppy film, NBR was applied as precoating agent. The rate constant of polymerization was $3.22\times10^{-3}s^{-1}$ which was 1.6 times smaller value than bare graphite surface. The deposited amount of uranyl iou on $1.70Ccm^{-2}$ of ppy was $1.55\times10^{-4}g$. The matrix effect in artificial seawater was $6.8\%$. The polymer film electrode has a diffusion controlled process in conduction, but the modified Gr/ppy, $X.O^{4-}UO^+$ type was influenced on the ion doping and electronic conduction of film itself owing to increasing of impedance. The capacitance of electrical double layer was respectively enhanced to 56 and 130 times in Gr/ppy, $X.O.^{4-}$ and Gr/ppy, $X.O^{4-}UO^+$ than Grippy type electrode.

전도성이 뛰어난 피롤고분자 피막을 전기화학적으로 중합하고 이를 Gr/ppy(Polypyrrole),X.O.(xylenol orange)형의 수식된 전극을 제작하여 U(VI)의 포집에 이용하였다. 사전피막제인 NBR(nitrile butadiene rubber)을 사용하였을 때 중합속도는 $3.22\times10^{-3}s^{-1}$로 이를 사용하지 않았을 때 보다 1.6배 느린 반응이었다. 포집된 U(VI)의 양은 ppy $1.70Ccm^{-2}$ 당에 $1.55\times10^{-4}g$ 이었으며, 인공해수 중에서 matrix효과는 $6.8\%$로 나타났다. ppy전극이 Gr/ppy, $X.O^{4-}UO^+$형으로 수식됨에 따라서 피막자체의 임피던스가 증가하여 ppy만일 때의 확산에 지배적인 전도과정에서 피막자체의 전자전도와 이온도핑과정이 함께 영향을 받는 결과를 보였다. ppy전극을 X.O.로 수식하여 U(VI)를 포집함에 따라 전기이중층의 용량은 각각 56과 130여 배로 증가하였다.