산처리를 통한 비소 흡착제의 물리화학적 특성 연구

A study on the physicochemical properties of arsenic adsorbents using acid treatment

비소는 반도체, 착색체 등을 만드는데 있어 비소가 꼭 필요한 원료 중 하나이기 때문에 높은위험성에도 불구하고 지속적으로 사용되고 있다. 비소는 유리공장, 농약제조시설 등에서 배출이 되어지며, 이는 자연스럽게 자연과 인간에게 노출되고 있다. 특히 먹는 물로 취급되는 지하수에도 광산등에서 용출된 비소가 포함되어 인간에게 만성적인 질병을 일으키는 독성 중금속으로 알려져 있다. 이러한 비소를 제거하기 위해 활성탄, 음이온 교환, 역삼투 방법등을 이용한다. 그 중 흡착법은 다양한 가스상 오염물질 제거 기술 중 운전비가 저렴하며 대부분의 물질 저감이 가능하다. 특히 잔류 독성 물질이 포함되어 있는 수처리 분야에서 비용을 저감할 수 있는 해결책으로써 제시되고 있다. 본연구에서는 TiO2의 황산처리를 통해 두가지의 sulfated-TiO2를 제조하여 비소 흡착 성능을 확인하였다. 제조된 흡착제는 다양한 분석을 통해 물리화학적 특성을 확인하였고, 흡착제 표면의 황산종과비소는 SO4 2-그룹에 의해 결합됨을 확인하였다. 특히, 전자 밀도를 조절하여 TiO2의 표면 산성도를조절하고, 비소의 흡착 성능을 증진시킬 수 있는 흡착소재 제조 방법을 최적화하였다. 이를 통해 개발된 흡착제로 기존 비소 흡착제 대비 20% 이상 성능 증진된 소재를 제안한다.