As the need for treatment of radioactive waste generated in large quantities increases, decontamination technology for radioactive waste has become significantly important. This study proposes a method of fabricating a new composite adsorbent to effectively remove cesium and strontium ions using potassium tin sulfide(KTS-3), a metal sulfide ion exchange material. We utilized the electrospinning technique to fabricate polyacrylonitrile(PAN) nanofiber support for the immobilization of the adsorbent KTS-3. Through pulverization using ball milling, KTS-3 could be evenly and firmly fixed to the PAN support that, has high permeability and large surface area. The ratio of adsorbent and the polymer was controlled to maximize the adsorption property of KTS-3, and it was thoroughly analyzed with SEM, XRD, and adsorption experiments. Consequently, we obtain a high maximum adsorption capacity of the composite adsorbent with 133 mg Cs g-1 and 30.5 mg Sr g-1. Moreover, the high adsorption capacity could be well maintained in the filtration experiments conducted at a fast flow rate of 1 mL/s.
대량으로 생성된 방사성 폐기물의 처리 필요성이 커져 감에 따라, 방사성 폐기물의 제염기술이 점점 중요해지고 있다. 이 연구는 금속 황화물 이온교환물질인 KTS-3(황화주석 포타슘)를 활용하여 세슘과 스트론튬을 효과적으로 제거하기 위한 새로운 흡착 복합체를 제작하는 방법을 제시한다. 전기방사를 통해 나노섬유 형태로 제조되는 폴리아크릴로나이트릴 고분자지지체에 볼밀을 이용하여 분쇄된 흡착제를 고르고 단단하게 고정하였으며, 투과성과 넓은 표면적을 가져, KTS-3의 흡착성능을 최대로 활용할 수 있게 만들었다. KTS-3와 폴리아크릴로나이트릴의 비율을 조절하고 주사전자현미경, X선 회절, 흡착실험을 통해 분석하여 이온교환막의 KTS-3의 비율을 최적화하였다. 이온교환막의 최대 흡착 용량은 133 mg Cs g-1 and 30.5 mg Sr g-1로 얻어졌으며, 1mL s-1의 빠른 유속으로 진행한 여과 실험결과에서도 최대 흡착 용량의 약 50%의 세슘 및 스트론튬 제거 효율을 나타냈다.
