□ 연구개발 목표 및 내용 ㆍ 최종 목표 본 연구에서는 선행 연구를 통해 제올라이트 동공 내에 도입될 수 있음이 확인된 1) 수분에서도 안정한 발광 특성을 가진 나노구조체를 세슘 흡착 능력이 높은 차바자이트(CHA), 모데나이트(MOR), 제올라이트 RHO 및 제올라이트 LTA에 도입하고자 한다. 2) 이러한 나노구조체가 도입된 다공성 물질의 세슘 흡착에 의한 발광 특성을 관찰하여, 3) 궁극적으로 방사성 폐수중에서 선택적으로 세슘 흡착 능력이 뛰어나고, 세슘 흡착에 따라 발광 특성을 보여 센서 역할을 할 수 있는 발광 세슘 흡착제를 개발하는 것을 목표로 하였다. ㆍ 전체 내용 연구의 전체 내용은 다음과 같다. 먼저 세슘 흡착능력이 좋은 차바자이트(CHA), 모데나이트 (MOR), 제올라이트 RHO 및 제올라이트 LTA를 합성하였다. 다공성 물질의 합성은 기존에 알려진 방법을 토대로 수행하였다. 제조된 다공성 물질을 이용하여 용액이온교환 반응과 더불어 기체이온교환반응을 이용하여 발광 특성이 있는 나노구조체를 다공성 물질의 동공내에 도입하는 방법을 고안하였다. 본 연구에서 사용하고자 하는 차바자이트(CHA), 모데나이트(MOR), 제올라이트 RHO 및 제올라이트 LTA는 각기 다른 형태의 다공성 물질이기 때문에, 발광 특성이 우수한 최적의 조건을 찾기 위해서 다양한 조건에서 다공성 물질 내의 나노구조체 도입 연구를 수행하였다. 다양한 조건에서 다공성 물질 내에 나노구조체를 도입하는 방법을 확립한 후에는 안정적으로 발광 나노구조체가 도입된 다공성 물질의 물리화학적 특성을 분석하였다. 나노구조체가 도입된 물질의 구조적 특성은 single-XRD와 powder-XRD 장비를 활용하여 분석하였고, 이들이 가지는 발광 특성은 교내 공동실험실습관과 기초과학연구지원 대구센터의 기기 장비를 이용하여 분석하였다. 또한, 나노구조체가 도입된 물질이 여전히 우수한 Cs 흡착능을 가지고 있는지 평가하기 위하여 다양한 농도를 가진 Cs용액을 이용하여 다공성물질의 흡착능을 확인하였다. □ 연구개발성과 본 연구과제에서 1)높은 세슘흡착 능력을 보이는 차바자이트(CHA), 모데나이트 (MOR) 제올라이트 RHO 및 제올라이트 LTA에 발광 나노구조체를 도입하여 2) Cs 흡착에 따라 발광 특성이 변하는 다공성 물질을 개발하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 이를 활용하여 실질적으로 방사성 폐수에서 선택적으로 Cs을 흡착하는 동시에 Cs 흡착에 의한 발광 특성을 보이는 흡착제를 개발할 수 있을 것이다. 더 나아가, 방사성 폐수에서의 Cs이 어느정도 남아있는지를 가시적으로 확인하면서, 흡착제의 사용 빈도 및 사용 양을 조절할 수 있는 Cs 흡착 센서로 활용될 수 있다. 이렇게 Cs 흡착에 따라 발광 정도가 변하는 흡착제가 개발된다면, 불필요한 흡착제의 사용을 저지할 수 있기 때문에 비용절감 효과를 가져올 뿐만 아니라, 환경보호 측면에서도 큰 효과를 가져올 것이다. (출처 : 요약문 2p)
- 연구책임자 : 임현승
- 주관연구기관 : 안동대학교
- 발행년도 : 20230900
- Keyword : 1. 방사성 세슘 제거;결정분석;발광 나노구조체; 2. removal of radioactive cesium;crystallography;luminescent nanoparticle;