도파민 수식 폴리아스팔트산 고흡수성 하이드로젤의 팽윤 거동과 납(Pb) 이온 흡착 물성 (Swelling Characteristics and Pb(II) Ion Adsorption Properties of Superabsorbent Gel Based on Dopamine-conjugated Poly(aspartic acid))

서지정보

· 발행기관 : 한국고분자학회
· 수록지 정보 : 폴리머 / 39권 / 6호 / 917 ~ 924페이지
· 저자명 : 서지호, 김지흥, 이재상

초록

최근 해수 산업폐수 등의 수계로부터 중금속 이온의 제거 및 회수를 위한 기술로서 고분자 하이브리드 젤을 이용한 흡착법이 매우 효과적인 방법의 하나로 대두되었다. 본 연구에서는 카테콜(catechol) 그룹을 포함하는 도파민(dopamine)으로 수식된 폴리아스팔트산, PASP-DOP, 고흡수성 하이드로젤을 제조하고, 그 팽윤 거동과 금속이온 특히 납이온, Pb(II), 에 대한 흡착 물성을 수식이 안된 PASP 젤과 비교적으로 조사하였다. 카테콜 그룹은 여러 다른 중금속 이온에 대해 강한 배위 결합능을 나타내는 것으로 알려져 있다. PASP-DOP 젤은 40~70 g/g의 수팽윤비를 갖고, Pb(II) 금속이온에 대해 매우 높은 흡착능을 나타내었다. 흡착 거동에 미치는 접촉시간, 서로 다른 pH, 온도, 및 농도의 영향을 조사하였다. SEM과 FTIR을 통해 젤의 다공성 모폴로지 및 금속이온과 고분자 구조간의 상호 interaction을 고찰하였으며, 또한 농도에 따른 흡착량 데이터로부터 흡착 isotherm을 이론식에 적용하여 분석하였다.
본 연구결과로부터 PASP와 PASP-DOP 가교젤이 폐수 중의 납이온 제거에 효과적인 흡착제로 응용 가능할 것으로 사료된다.

영어초록

Adsorption using polymeric hybrid gels is regarded as one of the most effective methods to remove heavy metal-ions from aqueous solution. In this work, superabsorbent gel based on dopamine (containing catechol group) conjugated polyaspartate (PASP-DOP) was prepared, and the swelling behavior and the metal-ion adsorption, specifically for Pb(II), properties of PASP-DOP gel were investigated as compared with unmodified PASP gel. The catechol functional groups are known to exhibit a strong non-covalent binding to various heavy metal ions. PASP-DOP gel possessed swelling degrees in the range of 40~70 g/g in water, and exhibited very high adsorption capacity for lead ion. The effects of contact time, pH, temperature, and metal-ion concentration on the adsorption were investigated. The gel morphology and interaction between polymer and metal-ion were characterized by using SEM and FTIR spectroscopy, and also the related adsorption isotherm was analyzed by using theoretical models. The results indicate that PASP and PASP-DOP can be used as an effective adsorbent for the treatment of waste water contaminated with Pb(II) ions.

참고자료

· 없음