과학연구

아미드옥심화한 폴리프로필렌-아크릴로니트릴-아크릴산섬유흡착제에 의한 우라니움의 흡착

 2024.6.19.

우리 연구집단은 섬유흡착제에서 우라니움의 선택성과 흡착용량을 높이고 친수성을 개선하기 위하여 방사선미리쪼임법으로 PP-AN-AAc섬유를 제조한 후 히드록실아민으로 아미드옥심화하여 AOPP-AN-AAc섬유를 합성하고 이 섬유흡착제의 우라니움흡착특성을 평가하였다.

이를 위하여 우선 γ-선으로 미리쪼임한 PP섬유에 AN과 AAc의 유탁접지를 실현하여 PP-AN-AAc접지공중합체와 AOPP-AN-AAc섬유흡착제의 합성반응조건을 해명하였다. PP-AN-AAc접지공중합체의 접지률은 약 200wt%이며 아미드옥심기치환량은 약 6.8mmol/g이였다. 적외선흡수스펙트르분석법으로 접지공중합물에서 AN과 AAc이 접지되였다는것을 확인하고 AOPP-AN-AAc섬유흡착제에서 아미드옥심기에 의한 흡수띠들을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)분석과 시차열분석을 통하여 섬유시료들의 평균직경이 화학반응과정에 점차 증가하며 합성된 흡착제가 자연환경에서 우라니움의 흡착에 리용할수 있다는것을 확인하였다. 다음 주어진 실험조건에서 흡착제의 U(Ⅵ)흡착평형시간과 50% 흡착하는데 걸리는 시간을 결정하였으며 흡착은 겉보기2차운동학모형에 따르며 흡착과정은 반응률속과정이라는것을 밝혔다. 실험적으로 결정한 U(Ⅵ)의 최대흡착량과 랭뮤어흡착등온식으로 계산한 최대흡착량은 250mg/g으로서 일정한 오차범위내에서 일치한다. AOPP-AN-AAc섬유흡착제에 의한 U(Ⅵ)흡착은 랭뮤어흡착등온식에 적합하다.

이 연구결과는 잡지 《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》에 《Adsorption of uranium by amidoximated polypropylene–acrylonitrile–acrylic acid fibrous adsorbent》(https://doi.org/10.1007/s10967-022-08744-w)의 제목으로 출판되였다.