서지주요정보
Nanomaterials for sustainable water treatment = 지속 가능한 수처리를 위한 나노 물질 개발 연구
서명 / 저자 Nanomaterials for sustainable water treatment = 지속 가능한 수처리를 위한 나노 물질 개발 연구 / Jee-Hye Byun.
저자명 Byun, Jee-Hye ; 변지혜
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2013].
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8024949

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MEEW 13002

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초록정보

Nanomaterials have been raised as a possible solution for sustainable water treatment due to their high efficiency and effectiveness even at low concentration. In this study, nanoparticles, nanofibers and organic polymers with nanoporosity have been synthesized to be utilized for arsenic removal and heavy metal adsorption. Based upon the different structures and physico-chemical properties of those nanomaterials, it has driven methods and alternatives to bring nanomaterials to field applications in sustainable way. In chapter 3, barium hexaferrite (BaFe12O19) nanoparticles have been prepared via solvothermal synthesis with subsequent annealing process. Annealed nanoparticles with 200 - 500nm size show enhanced arsenic removal efficiency than that of iron oxide nanoparticles of similar sizes. In following chapter 4, electrospun barium hexaferrite (BaFe12O19) nanofibers have been produced and utilized for magnetic separation of arsenic stained nanoparticles. It is found that <99.9% of nanoparticles which absorbed arsenic ions were separated from the original solutions with high level of arsenic removal efficiency (~97.6%). In the last chapter, covalent organic polymers (COPs) have been synthesized and applied for heavy metal adsorption. Due to the organized pore structure and the functionalities of COPs, crystalline oxide nanoparticles with uniform structure have been produced via metal adsorption / templation onto COPs. The morphologies of oxide nanoparticles are highly correlated with inner structure of amorphous COPs, therefore the synthetic process in this study could offer the way to look into the pore structure of amorphous polymers. Moreover, the composites with COPs and metal oxide nanoparticles show superior lithium ion battery performance with good cyclic stability and reversibility.

물질은 수질 내의 오염 물질 에 대하여 높은 제거 효율을 보이며 낮은 농도 에서도 효과적인 흡착 성능을 보여 , 지속 가능한 수처리를 위한 대안으로서 평가 받고 있다 . 본 연구에서는 나노 입자 , 나노 섬유 및 나노 세공을 가진 유기 고분 자를 이용하여 수용 상의 비소 제거 및 중금속 흡착에 적용하였다 . 서로 다른 구 조 및 물리 -화학적 성질을 가진 나노 물질을 수처리 실험에 응용 함으로써 , 나노 물질을 수처리 현장에 적용할 수 있는 지속 가능한 방안을 모색하고자 하였다 . 제 3장에서는 바륨헥사페라이트 (BaFe12O19) 나노 입자를 용매열 및 열처리 공정 을 이용하여 합성 하고 이를 비소 흡착 물질로 응용하였다 . 열처리된 나노 입자는 200 - 500nm 수준의 크기를 보이며 같은 크기의 산화철 (Fe3O4) 나노 입자 보다 높 은 수준의 탁월한 비소 제거 능력을 보였다 . 제 4장에서는 전기방사법을 이용하 여 바륨헥사페라이트 나노 섬유를 합성하고 비소를 기 흡착한 나노 입자를 자성 분리할 수 있는 자성 여과기로 응용하였다 . 비소 용액을 처리한 나노 입자는 자 성 필터에 여과됨으로써 99.9% 이상 기존 용액에서 분리되었으며 동시에 높은 비 소 제거 효율 (~97.6%)을 나타내었다 . 제 5 장에서는 공유결합 유기 고분자 (Covalent Organic Polymers)를 합성하고 이를 중금속의 흡착에 응용하였다. 고분자의 조직화된 공극 구조와 기능기 의 영향으로 기 흡착된 금속 이온은 높은 결정성과 균 일한 입자 크기를 가지는 금속 산화물 나노 입자 로 변환 , 생성되었다 . 산화물 나 노 입자의 형태는 고분자 의 내부 구조와 크게 연관되어 있기 때문에, 본 연구에 서 제안된 합성 방식은 비정질 고분자의 내부 공극 구조를 확인할 수 있는 방법 으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다 . 더불어 유기 고분자와 금속 산화물 나노 입자의 복합 구조체는 리튬 이온 전지의 음극 재료로 응용되어, 높은 수준의 전극 용량과 충-방전 안정성을 보임이 확인되었다 .

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MEEW 13002
형태사항 iv, 80 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 변지혜
지도교수의 영문표기 : Cafer T. Yavuz
지도교수의 한글표기 : 자패르 야부즈
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : EEWS대학원,
서지주기 References : p. 75-78
주제 Barium hexaferrite
Arsenic removal
Magnetic separation
Porous polymer
Lithium ion battery
바륨 헥사페라이트
비소 제거
자성 분리
다공성 고분자
리튬 이온 전지
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