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6가 크롬(VI)은 매우 독성이 강한 중금속 가운데 하나이다. 주로 산업 활동을 통해서 배출이 되는데, 그 돌연변이를 일으키고, 유전 독성, 그리고 먹이 사슬을 통해 인체에 축적되는 성질 때문에 인간의 건강에 큰 해를 미치는 것으로 알려져 있다. 전통적으로 6가 크롬을 처리하는 방법은 2차 오염이나, 고비용, 복잡한 공정, 긴 처리 시간 등의 단점을 갖고 있었다. 효과적인 분리 방법의 부재로 인해서, 토양에서 6가 크롬을 분리하는 것은 매우 도전적인 문제로 받아들여지고 있다 그러기에 간단하고 체계적인 접근 방법이 절실히 요구되고 있다. 중국 과학원 합비 (Hefei) 물리과학 연구소의Wu 코두효무이 이끄는 연구팀은 자기를 띠는 다공성의 세람사이트 (ceramsite)에 기초한 나노 복합재료를 변형하여 물이나 토양에서 효율적으로 6가 크롬을 제거하는 자기 분리 시스템을 개발하였다. 이 결과는 Chemical Engineering Journal에 발표되었다. 이 연구에서 연구자들은 자기성의 다공성 물질 세람사이트에 구형의 나노 카본으로 코팅으로 한 뒤 이를 다시 고분자 polyethylenimine (PEI)으로 수식하여 나노 복합재료(MCCSP)를 얻었다. 얻어진 복합재료는 물이나 토양에서 6가 크롬을 제거하는데 매우 우수한 성능을 나타내었다. 이는 주로 흡착의 원리를 이용한 것인데, 정전기적 흡착과 또한 환원(주로 –C-OH)에 의한 것이다. 이렇게 분리된 MCCSP-Cr는 자기 분리 시스템에 의해서 효율적으로 분리된 뒤 MCCSP는 다시 사용될 수 있다. 따라서 이 흡착 방법은 매우 간단하면서도 유망한 방법으로 토양과 물에서 6가 크롬을 제거할 수 있는 방법으로 공정으로 적용할 수 있는 응용 가능성이 큰 방법이라고 할 수 있을 것이다. 이 연구는 중국 자연과학 연구 기금에 의해서 지원을 받았고, 중국 과학원 청년 혁신 추진 협회, 중국 과학원 핵심 프로그램, 중국 과학원 과학 기술 서비스 프로그램 및 중국과학원 Hefei물리과학 연구소 소장 연구비에 의해서 지원을 받았다. |
