• 제목/요약/키워드: Uranium Ion(VI)

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Adsorption of Rare Earth Metal Ion on N-Phenylaza-15-Crown-5 Synthetic Resin with Styrene Hazardous Material

  • Kim, Se-Bong;Kim, Joon-Tae
    • 통합자연과학논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.130-137
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    • 2014
  • Resins were synthesized by mixing N-phenylaza-15-crown-5 macrocyclic ligand attached to styrene (2th petroleum in 4th class hazardous materials) divinylbenzene (DVB) copolymer with crosslink of 1%, 2%, 6%, and 12% by substitution reaction. The synthesis of these resins was confirmed by content of chlorine, element analysis, thermo gravimetric analysis (TGA), surface area, and IR-spectroscopy. The effects of pH, equilibrium arrival time, dielectric constant of solvent and crosslink on adsorption of metal ions by the synthetic resin adsorbent were investigated. The metal ions were showed fast adsorption on the resins above pH 4. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was about two hours. The adsorption selectivity determined in ethanol was in increasing order uranium (VI) > zinc (II) > europium (III) ions. The uranium ion adsorbed in the order of 1%, 2%, 6%, and 12% crosslink resin and adsorption of resin decreased in proportion to the order of dielectric constant of solvents.

시간분해 레이저 유도 형광 분광학을 이용한 우라늄(VI) 가수분해 화학종 규명 연구 (Study on the Chemical Speciation of Hydrolysis Compounds of U(VI) by Using Time-Resolved Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy)

  • 정의창;조혜륜;박경균
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.133-141
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    • 2009
  • 시간분해 레이저 유도 형광 분광학을 이용하여 ${UO_2}^{2+}$, $UO_2(OH)^+$, ${(UO_2)}_2{(OH)_2}^{2+}$, ${(UO_2)}_3{(OH)_5}^+$와 같은 우라늄(VI) 화학종 규명 연구를 수행하였다. 들뜸 파장의 변화에 따른 화학종 규명 감도를 조사하였다. 266nm의 들뜸 파장을 이용할 경우, 나노 몰 농도의 U(VI) 화합물을 구분할 수 있는 화학종 규명 감도를 얻었다. 이온 세기가 0.1 M, pH가 1인 조건에서 ${UO_2}^{2+}$ 이온의 형광 스펙트럼과 형광 수명을 측정하였다. 488, 509, 533, 559nm파장의 특징적인 형광 봉우리를 관측하였고, 측정한 형광 수명은 $1.92{\pm}0.17{\mu}s$ 이었다. U(VI) 가수분해 화합물의 형광 스펙트럼과 형광 수명의 변화를 이 값을 기준으로 비교하였다. 장파장 방향으로 이동한 형광 봉우리와 길어진 형광 수명을 가진 가수분해 화합물의 특징적인 양상을 보고한다.

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Styrene 위험물을 포함한 합성수지 흡착제에 의한 우라늄(VI) 이온의 흡착 (Adsorption of Uranium (VI) Ion on Synthetic Resin Adsorbent with Styrene Hazardous Materials)

  • 김준태
    • 공업화학
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    • 제20권2호
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    • pp.165-171
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    • 2009
  • 1%, 2%, 8% 및 16%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물 중 제2석유류) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-15-crown-5 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지를 합성하였으며, 이들 수지의 특성을 염소 함량, 원소 분석, 열 중량 분석, 비표면적(BET), 그리고 적외선 분광법으로 확인하였다. 수지 흡착제에 대한 금속 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사한 결과 금속 이온들은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 h 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 우라늄$(UO_2^{2+})$ > 납$(Pb^{2+})$ > 크롬$(Cr^{3+})$ 이온이었고, 금속 이온의 흡착력은 1%, 2%, 8% 및 16%의 가교도 순이며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

양이온 교환능을 갖는 K-Birnessite 콜로이드에 의한 수용성 우라늄(VI) 이온의 흡착 연구 (Sorption of aqueous uranium(VI) ion onto a cation-exchangeable K-birnessite colloid)

  • 강광철;김승수;백민훈;권수한;이석우
    • 분석과학
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    • 제23권6호
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    • pp.566-571
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    • 2010
  • 양이온 교환능력을 갖는 합성 K-birnessite를 이용하여 수용성 우라늄 이온($UO_2^{2+}$)에 대한 흡착 거동을 조사하였다. K-birnessite는 KMnO4 수용액과 염산을 반응시켜 합성하였으며, 합성된 K-birnessite의 구조, 비표면적 및 표면전하 등 물리화학적 특성을 규명하였다. $K^+$ 이온은 층상구조를 갖는 $MnO_2$ 층간에 존재하였으며, BET 비표면적은 $38.30\;m^2/g$이었다. 우라늄 흡착실험 조건인 pH 5.00, 이온세기 0.010M $NaClO_4$에서 측정된 K-birnessite의 표면전하는 $-1.65\;C/m^2$이었다. 우라늄 이온은 K-birnessite 층간의 $K^+$와 이온교환 반응을 통하여 흡착하였으며, 분배계수는 일반적인 이온교환물질과 유사하였다. 본 연구결과는 고준위 방사성 폐기물 지하처분장으로부터 유출될 수 있는 방사성물질의 이동을 저지하는 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

Electrosorption of U(IV) by Electochemically Modified Activated Carbon Fibers

  • Jung, Chong-Hun;Oh, Won-Zin;Lee, Yu-Ri;Park, Soo-Jin
    • Carbon letters
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    • 제6권1호
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    • pp.25-30
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    • 2005
  • The electrosorption of U(VI) from waste water was carried out by using an activated carbon fiber (ACF) felt electrode in a continuous electrosorption cell. In order to enhance the electrosorption capacity at a lower potential, the ACF was electrochemically modified in an acidic and a basic solution. Pore structure and functional groups of the electrochemically modified ACF were examined, and the effects of the modification conditions were studied for the adsorption of U(VI). Specific surface area of all the ACFs was decreased by this modification. The amount of the acidic functional groups decreased with a basic modification, while the amount increased a lot with an acidic modification. The electrosorption capacity of U(VI) decreased on the acid modified electrode due to the shielding effect of the acidic functional groups. The base modified electrode enhanced the capacity due to a reduction of the acidic functional groups. The electrosorption amount of U(VI) on the base modified electrode at .0.3 V corresponds to that of the as-received ACF electrode at .0.9 V. Such a good adsorption capacity was due to a reduction of the shielding effect and an increase of the hydroxyl ions in the electric double layer on the ACF surface by the application of negative potential.

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Adsorption and Separation of U (VI), Co (II), and Dy (III) Metal Ions on Crown Synthetic Resin

  • Kim, Joon-Tae
    • 통합자연과학논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.43-50
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    • 2017
  • Synthetic resins were combined 1-aza-12-crown-4 macrocyclic ligand with styrene divinylbenzene copolymer having 1%, 2%, 8%, and 16% crosslink by a substitution reaction. These synthetic resins were confirmed by chlorine content, elementary analysis, SEM, surface area, and IR-spectrum. As the results of the effects of pH, crosslink of synthetic resin, and dielectric constant of a solvent on metal ion adsorption for resin adsorbent, the metal ions showed high adsorption at pH 3 or over. Adsorption selectivity for the resin in ethanol solvent was the order of uranium ($UO_2{^{2+}}$) > cobalt ($Co^{2+}$) > dysprosium ($Dy^{3+}$) ion, adsorbability of the metal ion was the crosslink in order of 1%, 2%, 8%, and 16% and it was increased with the lower dielectric constant. In addition, theses metal ions could be separated in the column with 1% crosslink resin by using nitric acid (pH 2.0) as an eluent.

스타이렌 위험물을 포함한 합성수지 흡착제에 의한 U(VI), Ca(II), Sm(III) 이온들의 흡착 (Adsorption of uranium(VI), calcium(II), and samarium(III) ions on synthetic resin adsorbent with styrene hazardous materials)

  • 김준태
    • 분석과학
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    • 제22권1호
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    • pp.92-100
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    • 2009
  • 1%, 2%, 5% 및 10%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물중 제2석유류) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-12-crown-4 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량, 원소 분석, 열중량 분석, 비표면적(BET) 그리고 IR-분광법으로 확인하였다. 수지 흡착제에 의한 금속 이온들의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사하였다. 금속 이온들은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2시간 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 금속 이온의 흡착 선택성은 ${UO_2}^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Sm^{3+}$ 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 5% 및 10%의 가교도 순으로 감소하였으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

1-Aza-18-Crown-6를 이용한 우라늄(VI) 이온 흡착제 수지 합성 (Resin Synthesis of Adsorbent Uranium(VI) Ion using 1-Aza-18-Crown-6)

  • 김선화;김해진
    • 환경위생공학
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    • 제21권4호
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    • pp.49-60
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    • 2006
  • The ion exchange resins have been synthesized from chlormethyl styrene - 1,4 - divinylbenzene(DVB) with 1%, 2%, 4% and 8%-crosslinking and 1-aza-18-crown-6 macrocyclic ligand by copolymerization method. Content of chlorine in styrene-DVB copolymer was decreased as crosslink increased and it is because as crosslink increased 1%, 2%, 4% and 8% DVB content increased and crosslink density increased and cavity was reduced. Functional group of resin almost disappeared as C-C1 peak around $700cm^{-1}$ was substituted with 1-aza-18-C-6 macrocyclic ligand and new peak of C-N around $1020cm^{-1}$ appeared, so it was confirmed that styrene-DVB copolymer and ligand were compounded. As crosslink increased in the analysis of element contents, it resulted in the reduction of nitrogen content and it is because as crosslink increased, it led to the reduction of chlorine content in the process of substitution reaction and it affected macrocyclic ligand substituted. Thermo analysis curve of functional synthetic resin decomposed three part of 1-aza-18-C-6, styrene, and DVB. Form of functional synthetic resin showed distortion of its particles as macrocyclic ligand was introduced to styrene-DVB copolymer and hydrogen of ligand caused substitution with chlorine element of styrene molecule.

Propanediol-1,2-carbonate 용매에서 우라늄(VI)의 전기화학적 연구 (Electrochemical Study of Uranium(VI) in Propanediol-1,2-Carbonate)

  • 박종민;김영래
    • 대한화학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.351-357
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    • 1988
  • Propanediol-1,2-carbonate (PDC) 용매중에서 우라닐 화합물의 전기화학적 환원반응 메카니즘을 전압전류법으로 조사하여 봉우리 전위의 위치, 한계전류의 성질, 한계전류와 온도 및 농도의 관계, 전극반응의 가역성, 양성자 공여체인 페놀의 첨가에 대한 영향등을 기술하였다. 또 우라닐 화합물의 수용액에 PDC의 양을 점차 증가시킨 혼합용매에서의 전극반응도 조사하였다. 우라닐 화합물의 비가역적 전극반응에 관여하는 전이계수 및 속도상수등의 반응 속도론적 파라미터를 Koutecky의 이론에 따라 결정하였으며, ${\Delta}H,\;{\Delta}G\;및\;{\Delta}S$등에 열역할적 파라미터도 계산하였다.

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우라늄이온 포집을 위한 수식된 피를 고분자 피막전극 (Deposition of Uranium Ions with Modified Pyrrole Polymer Film Electrode)

  • 차성극;이상봉
    • 전기화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.141-145
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    • 2000
  • 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.