• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.551-558
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• 2002

술폰산형 섬유이온교환체를 이용하여 도금 폐수 중 니켈 이온 분리를 위해 각각의 조건에 따른 니켈 이온에 대한 흡착 특성을 관찰하였다. 술폰산형 섬유이온교환체의 함수율은 술폰화도 극성이 클수록 크게 나타났으며 이온교환용량은 술폰화도가 증가함에 따라 증가하였으며 술폰화도 16%에서 3.38 meq/g로 높게 나타났다. 니켈이온의 흡착은 pH 변화에 따라 크게 변화하지 않았고 모든 흡착은 10분 이내에 약 7.5 mg/min의 흡착속도로 매우 빠르게 평형에 도달하였다. 재생 시 흡착용량은 7회까지 3.15 meq/g으로 거의 100% 가까이 탈착되었으며 그 이상에서는 2.01 meq/g으로 약간 감소하는 것으로 보아 본 연구에 사용한 이온교환체는 내구성에 문제가 없는 것으로 판단되었다. 한편 흡착평형 시간은 L/D의 값이 증가함에 따라 선형적으로 증가하였으며, 최대 흡착용량은 각각 2.71∼3.01 meq/g으로 약간 증가하였고 L/D의 변화에 크게 영향이 없는 것으로 보아 L/D<2로 흡착칼럼의 설계가 가능할 것으로 사료되었다. 또한 이온교환 섬유의 충전비가 일정할 때 pH 변화에 따른 니켈 이온의 흡착량은 산성 pH에서는 큰 변화가 없는 것으로 보아 도금수세액의 pH가 산성인 점을 고려할 때 pH 5 이하가 적합한 것으로 판단되었다.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.661-669
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• 2002

본 연구는 이온교환 부직포를 이용하여 대기중의 아황산 가스를 흡착제거 시키기 인하여 가스의 농도는 100~200 ppm, 유속을 0.6~l.0 m/sec, 습도를 30~90 RH%로 하여 SO$_2$의 흡착량을 측정하여 음이온교환 섬유 스크러버의 최적조건을 도출하였다. 이온교환체의 이온교환 용량은 pH=4에서 최대 3.75 meq/9이였으며 또한 유속이 0.5 m/s일 때 흡착평형시간이 30시간으로 최대를 나타냈으며, 온도가 8$0^{\circ}C$일 때 흡착평형시간이 최대 10시간이상 짧아지는 경향을 나타냈다. 농도가 200 ppm의 경우 이온교환 섬유의 리간드와 SO$_2$와의 반응속도가 빨라져 흡착 파과가 빨라지는 경향을 나타냈으며 또한 스크러버 내의 상대습도가 90%일 때 7.6%/h의 제거율을 보였는데 이는 상대습도가 30%일 때 4.6%/h보다 30%정도 높은 제거율을 나타내었으며 또한 5 wt% NaOH 용액으로 5분 이내에 완전 탈착이 되었다.

• 폴리머
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• 제31권4호
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• pp.315-321
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• 2007

본 연구에서는 방사선 중합방법으로 아민화 PONF-g-GMA 이온교환 섬유를 합성하였다. 또한 핫멜트 web spray 접착방식으로 이들과 비드 수지를 결합시켜 복합 이온교환 섬유를 제조하고 이들의 바나듐 흡착특성을 확인하였다. 복합 이온교환 섬유의 이온교환 용량은 비드보다는 낮았으며, 단일 이온교환 섬유보다는 높게 나타났으며 최대 4.18 meq/g로 나타났다. 또한, 복합 이온교환 섬유의 바나듐 흡착 파과평형은 550분으로 비드 이온교환 수지보다 빠르게 진행되었고, 섬유상 이온교환체보다는 느리게 진행되었다. 한편, 바나듐의 흡착파과 시간은 pH가 낮아짐에 따라 파과가 빠르게 진행되었으며, 바나듐 농도가 증가함에 따라 흡착 평형에 도달하는 시간은 400분 전후에서 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.775-782
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• 2009

PP-g-AA 부직포의 양이온교환기능성 카르복실기(-COOH)를 DETA를 사용하여 화학적 개질반응을 통해 아민기($-NH_2$)를 도입한 음이온교환성 PP-g-AA-Am 부직포를 합성하였다. PP-g-AA-Am 부직포에 대한 회분식 흡착실험을 통하여 흡착등온, 흡착평형 및 공존이온 영향을 살펴보았다. $PO_4$-P의 흡착거동은 Langmuir 흡착등온식에 일치하였으며 흡착에너지는 10.3 kJ/mol로 $PO_4$-P의 흡착과정을 이온교환 반응으로 설명할 수 있었다. 음이온이 같은 몰농도로 혼합된 용액에서 PP-g-AA-Am 부직포의 이온 경쟁력은 $SO_4\;^{2-}$>$PO_4\;^{3-}$>$NO_3\;^-$>$NO_2\;^-$ 순이었다. 또한 PP-g-AA-Am 부직포는 모든 실험에서 이온교환수지인 PA308보다 $PO_4$-P의 흡착능이 우수한 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.451-459
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• 2001

스티렌 단량체를 E-beam 전조사법에 의해 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-styrene 공중합체를 제조한 후 클로로메틸화 반응과 아민화 반응을 통하여 아민형 이온교환수지를 합성하였다. 공중합체의 그라프트율은 스티렌 단량체의 농도가 증가할수록 증가하였으며, 스티렌 단량체의 농도가 80% 일때 118%로 최대치를 나타내었다. Mohr's salt와 황산의 최적 농도는 1.0 ${\times}\;10^{-3}$ M 과 0.1M 로 나타났다. 아민화율은 그라프트율이 증가할수록 증가하였다. 합성한 아민형 이온교환체의 팽윤율은 기재보다 높게 나타났으며 이온교환용량은 6.7 meq/g으로 상용 이온교환수지에 비하여 3배 정도의 수치를 나타내었다. 붕소이온흡착의 최적 조건은 pH 4에서 나타났으며, 붕소이온 흡착량은 아민화율이 증가할수록 증가하였다.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.153-159
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• 2002

본 연구에서는 지하수 중의 NO$_{3}^{-}$ 이온을 선택적으로 흡착 제거시키기 위하여 E-beam 전조사법에 의해 GMA 단량체를 폴리프로필렌 섬유 기재에 그라프트 반응시켜 PP-g-GMA 공중합체를 제조한 후 아민화 반응을 통하여 강염기성 APP-g-GMA 음이온교환수지를 합성하였다. 공중합체의 그라프트율 및 TMA에 의한 아민화율은 반응온도가 증가할수록 증가하였으며, $60^{\circ}C$일 때 각각 133%, 88% 최대치를 나타내었고, 이때의 팽윤율과 이온교환용량은 각각 86%, 2.5 meq/g으로 IMAC HP555, Amberlite IRA 400와 같은 상용 이온교환수지 보다 높게 나타났다. $NO_3;^-$ 이온흡착의 최적 조건은 pH 5~6이었으며, trimethylammonium 기를 갖는 -Cl형의 APP-g-GMA 이온교환체가 가장 높은 선택 흡착성을 나타냈다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.49-55
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• 2001

비닐계 단량체인 아크릴로니트릴과 스티렌을 E-beam 전조사법에 의해 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-(AN/St) 공중합체를 제조한 후 아미드옥심기와 슬폰기를 도입하여 이관능성 이온교환섬유를 제조하였다. 그라프트율은 단량체 내에 아크릴로니트릴의 조성이 감소할수록 증가하였으며 최대 101.1%이었고 최대 아미드옥심화율은 7.2 mmol/g이었다. 또한 섬유상 이온교환체의 초기 열분해 온도는 120 ${\circ}C$ 이었고 함수율은 공중합체 내에 아미드옥심화율이 증가할수록 감소하였고 슬폰화율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타냈다. APP-g-AN, SPP-g-St, ASPP-g-(AN/St) 이온교환체의 우라늄 흡착량은 각각 12.4, 34, 38mg/g이었으며 최적 흡착시간은 약 50시간이었다. 우라늄 흡착 실험결과, 본 실험에서 합성한 이온교환체 ASPP-g-(AN/St)는 $UO_2^{2+}$에 대하여 우수한 성능을 보였다.

• 폴리머
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• 제24권6호
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• pp.763-769
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• 2000

E-beam 전조사법을 이용하여 아크릴산과 스틸렌 단량체를 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-(AAc/Sty) 공중합체를 합성하고 술폰화 반응시켜 다관능성 섬유상 양이온 교환체를 합성하였다. 합성체의 그라프트율은 물과 메탄올 혼합비가 30 : 70 vol%인 혼합용매에서 아크릴산과 스틸렌, 단량체비가 30 : 70 vol%일 때 190%로 최대이었으며 혼합용매의 조성비가 일정할 때 아크릴산 단량체의 양이 증가할수록 그라프트율은 감소하였다. 또한 이온교환체의 이온교환용량은 4.6 meq/g이었으며, 술폰화 이온교환체와 아크릴산 이온교환체의 리튬이온에 대한 흡착량을 비교한 결과 본 연구에서 합성한 이온교환체의 흡착성이 우수한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.527-534
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• 2006

본 연구의 목적은 폐수 중의 음이온성 오염물질을 효율적으로 제거하기 위한 필터형의 고분자 흡착제를 개발하는데 있다. 음이온 교환기능기를 갖는 고분자 흡착제를 합성하기 위하여 DETA를 아민원으로 하는 화학적 개질반응을 이용하여 PP-g-AA 부직포의 카르복시기를 아민기로 변환시켰다. FT-IR분석결과는 그라프트된 아크릴산이 DETA와 반응하여 아미드화됨에 따라 PP-g-AA에 아민그룹이 도입되었음을 시사하였다. PP-g-AA의 아민화율은 반응온도가 높을수록, 반응시간이 길수록 증가하였으며, PP-g-AA 부직포를 용매를 이용하여 먼저 팽윤시키거나 금속염화물 촉매를 첨가한 다음 아민화 반응을 실시하였을 때 더욱 증가하였다. 팽윤용매별 아민화율은 $NH_4OH>HCl{\geq}MeOH>H_2O$, 금속염화물 촉매별 아민화율은 $AlCl_3>FeCl_3{\geq}SnCl_2{\gg}ZnCl_2{\geq}FeCl_2$순으로 높게 나타났다. 다만 촉매의 첨가는 DETA의 재사용을 제한하기 때문에 제조비용과 폐기물 관리면에서 그 유용성이 낮았다. PP-g-AA-Am 부직포의 음이온 교환능은 아민화율이 증가할수록 증가하였으나 대략 $50{\sim}60%$의 아민화율에서 최대가 되었으며, 상용의 음이온교환수지의 교환능에 비해 높았다.

• 폴리머
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• 제32권6호
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• pp.509-515
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• 2008

Acrylic acid 단량체를 방사선 동시조사법으로 폴리프로필렌 멜트 블로운 섬유에 그래프트 반응시켜 PPmb-g-AAc 공중합체를 제조한 후 아민화 반응을 통하여 아민형 이온교환섬유를 합성하였다. 공중합체의 그래프트율은 acrylic acid 단량체의 농도와 총조사선량이 증가할수록 증가하였으며 acrylic acid 단량체의 농도와 총조사선량이 20 v/v%, 4 kGy일 때 140%로 최대치를 나타내었다. Mohr's salt의 최적농도는 $5.0\times10^{-3}$ M로 나타났다. 아민화율은 그래프트율이 증가할수록 증가하여 140%일 때 78.8%로 나타났다. 아민화한 PPmb-g-AAc 공중합체의 함수율은 기재보다 1.5배 정도 높게 나타났으며 이온교환용량은 7.3 meq/g으로 상용 이온교환섬유보다 2$\sim$3배 정도 높게 나타내었다. 합성한 APPmb-g-AAc의 BET 측정결과 PPmb, PPmb-g-AAc 및 APPmb-g-AAc 섬유의 경우 공극의 크기와 비표면적이 각각 $366.1\;{\AA},\;3.71m^2/g$와 $143.3\;{\AA},\;4.94m^2/g$ 및 $40.97\;{\AA},\;8.98m^2/g$로 공극의 크기는 감소하고 비 표면적이 증가하는 경향을 보였다.