양이온 교환능을 갖는 K-Birnessite 콜로이드에 의한 수용성 우라늄(VI) 이온의 흡착 연구
Sorption of aqueous uranium(VI) ion onto a cation-exchangeable K-birnessite colloid
1
조회
0
다운로드
5
인용
0
참고문헌
키워드
초록
양이온 교환능력을 갖는 합성 K-birnessite를 이용하여 수용성 우라늄 이온(UO22+)에 대한 흡착 거동을 조사하였다. K-birnessite는 KMnO4 수용액과 염산을 반응시켜 합성하였으며, 합성된 K-birnessite의구조, 비표면적 및 표면전하 등 물리화학적 특성을 규명하였다. K+ 이온은 층상구조를 갖는 MnO2 층간에존재하였으며, BET 비표면적은 38.30 m2/g이었다. 우라늄 흡착실험 조건인 pH 5.00, 이온세기 0.010M NaClO4에서 측정된 K-birnessite의 표면전하는 -1.65 C/m2이었다. 우라늄 이온은 K-birnessite 층간의 K+와이온교환 반응을 통하여 흡착하였으며, 분배계수는 일반적인 이온교환물질과 유사하였다. 본 연구결과는고준위 방사성 폐기물 지하처분장으로부터 유출될 수 있는 방사성물질의 이동을 저지하는 방법으로 활용될 수 있을 것이다.
Abstract
This paper describes the sorption behaviors of aqueous uranium ions on the K-birnessite. K-birnessite was synthesized by adding a concentrated HCl to an aqueous solution of KMnO4. Physicochemical characteristics of the K-birnessite, such as structure, specific surface area and surface charge, were investigated. K-birnessite is a layered material and the K+ ions exist in the interlayer of layered K-birnessite. BET specific surface area of the K-birnessite was 38.30 m2/g. The surface charge of K-birnessite was -1.65 C/m2 at pH 5.00 and ionic strength of 0.010 M NaClO4, at which the sorption experiments of uranium ions were carried out. Uranium ions were incorporated into the interlayer of the K-birnessite by cation-exchange reaction with K+ ions, and the distribution coefficient is quite similar to those of common ion-exchange materials. The results might be applicable in the retardation of migration of radioactive materials from the underground disposal site of high-level radioactive waste.
참고문헌 (30)
- 고준위폐기물 처분기술 개발 : 지하 핵종 거동 규명 연구, "한필수", 한국원자력연구소, 74~98, pp.KAERI (2002), RR-2326[DOI]
- J. H. Rees, , J. Nucl. Mater., 130(3), pp.336~345 (1985)
- R. Koester, , Nucl. Technol., 96(2), pp.192~201 (1991)
- U. R. Berner, , Waste Management, 12(2-3), pp.201~219 (1992)
- W.-J. Cho, , Nucl. Technol., 116(1), pp.115~126 (1996)
- S. K. Sahoo, , Indian J. Phys., 83(6), pp.787~797 (2009)
- S. Takeda, "The aqueous solubility and speciation analysis for uranium, neptunium and selenium by the geochemical code (EQ3", 6), 1995, pp.95, 69~[DOI]
- M.-H. Baik, , J. Kor. Radioactive Waste Soc., 2(2), pp.135~143 (2004)
- J.-H. Kim, , J. Kor. Inst. Met. & Mater., 34(7), pp.917~921 (1996)
- 김승수, "처분장에서 우라늄 거동 규명을 위한 U(IV)의 제조 및 확인", 분석과학, 21(2), pp.143~147 (2008), 한국분석과학회
- 김준태, "스타이렌 위험물을 포함한 합성수지 흡착제에 의한 U(VI), Ca(Ⅱ), Sm(Ⅲ) 이온들의 흡착", 분석과학, 22(1), pp.92~100 (2009), 한국분석과학회
- Q. Feng, , J. Mater. Chem., 9(2), pp.319~333 (1999)
- S. Ching, , Inorg. Chem., 36(5), pp.883~890 (1997)
- S. Cheng, , Catal. Today, 49(1-3), pp.303~312 (1999)
- M. Bodé, , J. Electrochem. Soc., 144(3), pp.792~801 (1997)
- G. V. Novikov, , Russ. J. Inorg. Chem., 54(2), pp.180~190 (2009)
- Q. Feng, , J. Mat. Sci. Lett., 16(2), pp.110~112 (1997)
- M.-H. Baik, , J. Kor. Nucl. Soc., 33(3), pp.261~269 (2001)
- A. Nasser, , Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects., 163(2-3), pp.117~123 (2000)
- R. M. Mckenzie, , Geochim. Cosmochim. Acta, 43(11), pp.1855~1857 (1979)
- W.-F. Tan, , Soil Sci., 173(4), pp.277~286 (2008)
- C. L. Peacock, , Chem. Geol., 238(1), pp.94~106 (2007)
- S. Mustafa, , J. Colloid Interf. Sci., 301(2), pp.370~375 (2006)
- 박종훈, , 석사, pp.2005
- 백민훈, "벤토나이트 콜로이드로의 우라늄(VI) 수착에 대한 실험적 연구", 방사성폐기물학회지, 4(3), pp.235~243 (2006), 한국방사성폐기물학회
- 송민섭, "일본 묘기광산 벤토나이트의 물리화학적 성질 및 U, Th, Ce 및 Eu 흡착특성", 한국광물학회지, 18(3), pp.183~194 (2005), 한국광물학회
- G. D. Turner, , Geochim. Cosmochim. Acta, 60(18), pp.3399~3414 (1996)
- S. P. Hyun, , J. Radioanal. Nucl. Chem., 250(1), pp.55~62 (2001)
- C. Henning, , Radiochim. Acta, 90(9-11), pp.653~657 (2002)
- C. J. Chisholm-Brause, , J. Colloid Interf. Sci., 277(2), pp.366~382 (2004)