Synthesis of Aminated PP-g-styrene Fibrous Ion-Exchanger for Separation of Boron from Ground-Water

지하수로부터 붕소이온 분리를 위한 아민화 PP-g-styrene 이온교환체 섬유의 합성과 붕소 음이온 흡착에 관한 연구

  • Hwang, Taek-Sung (Department of Chemical Engineering, College of Engineering , Chungnam National University) ;
  • Lee, Jin-Hyok (Department of Chemical Engineering, College of Engineering , Chungnam National University) ;
  • Lee, Myun-Joo (Korea Atomic Energy Research Institute)
  • 황택성 (충남대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 이진혁 (충남대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 이면주 (한국원자력연구소 분석부)
  • Published : 2001.07.01

Abstract

Fabric ion-exchanger, aminated PP-g-styrene was synthesized with styrene monomer onto PP staple fiber by pre-irradiational grafting with E-beam and subsequent chloromethylation and amination. Degree of grafting was increased with increasing the styrene monomer concentration and the highest degree of grafting was obtained 118% at a monomer concentration of 80% styrene. Optimum condition of Mohr's salt and sulphuric acid were 1.0 ${\times}\;10^{-3}$ M and 0.1 M. Amount of amination was increased with increasing degree of grafting. Swelling ratio of aminated PP-g styrene was higher than that of trunk polymer. Ion-exchange capacity was 6.7 meq/g, which was three times greater than commercial ion-exchanger. Optimum condition of baron ion adsorption was pH 4 and amount of adsorption were increased with increasing the amount of amination.

스티렌 단량체를 E-beam 전조사법에 의해 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-styrene 공중합체를 제조한 후 클로로메틸화 반응과 아민화 반응을 통하여 아민형 이온교환수지를 합성하였다. 공중합체의 그라프트율은 스티렌 단량체의 농도가 증가할수록 증가하였으며, 스티렌 단량체의 농도가 80% 일때 118%로 최대치를 나타내었다. Mohr's salt와 황산의 최적 농도는 1.0 ${\times}\;10^{-3}$ M 과 0.1M 로 나타났다. 아민화율은 그라프트율이 증가할수록 증가하였다. 합성한 아민형 이온교환체의 팽윤율은 기재보다 높게 나타났으며 이온교환용량은 6.7 meq/g으로 상용 이온교환수지에 비하여 3배 정도의 수치를 나타내었다. 붕소이온흡착의 최적 조건은 pH 4에서 나타났으며, 붕소이온 흡착량은 아민화율이 증가할수록 증가하였다.

Keywords

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