메조기공 실리카에 부착된 영가철을 이용한 질산성 질소의 환원

Abstract

다음과 같다.1. 메조기공 입자상 실리카에 나노 영가철을 코팅시키는 방법은 메조기공 실리카의 기능기인 황과 결합된 수소이온이 철이온과 이온교환한 후 과량의NaBH4 용액과 반응시키면 철이온은 나트륨이온과이온교환하게 된다. 탈리된 철이온은 BH4에 의 해 환원되어 나노 영가철로 메조기공 내에 침착하게 된다.이와 같이 부착된 나노 영가철은 메조기공 내 위치하여 쉽게 산화되지 않으며 탈착에 의해 입자상 밖으로쉽게 유출되지도 않는 것으로 관찰되었다. 2. 나노 영가철로 부착된 메조기공 실리카의 특성분석 결과 TBOS에 대 한 MPTS의 mole %별 합성을하였을 때 10mol % MPTS에서 1275m2/g의 높 은 비표면적을 보였으며 25mol %의 이온교환용량이 2.08meq/g으로 가장 높았다. 상업용 이온교환수지와 비교하여 유사한 압축강도를 나타내었으며 투수계수 또한 지하수의 평균 투수계수보다 높아 현장에서 사용하기에 적합한 반응물질로 판명되었다. 3. 나노 영가철로 부착된 메조기공 실리카는 pH 의조절 없이도 0.1619h1의 높은 반응상수를 보였으며,이 결과는 실험에 함께 사용한 나노 영가철(0.004h1)보다 같은 조건에서 약 40배 큰 반응성을 나타내었다. 이러한 결과는 넓은 비표면적을 가지는 메조기공실리카에 부착된 나노크기의 영가철의 상대적으로 많은 분포를 하고 있기 때문인 것으로 판단된다. 4. 메조기공 입자상 실리카 물질의 함량에 따른 영향에서는 초기 질산성 질소의 농도를 30mg/L로 하 였을 때 메조기공 입자상 실리카의 함량이 1g일 때 는약 22%였으나 7g일 때 는 65%의 제거 효율을 보였으며, 30g의 메조기공 입자상 실리카 물질이 주입될 경우 30mg/L의 질산성 질소가 완전히 제거 가능한 것으로 관찰되었다.감사의 글본 연구는 2006년 환경부‘차세대핵심환경사업’의지원을 받아 시행되었으며, 이에 감사드립니다.