• 프러시안 블루(Prussian blue)가 고정된 폴리아크릴로니트릴/탄닌산 나노섬유를 제조하였다. • 그 결과, Cs 흡착은 빠른 동역학을 보였으며 10분 이내에 98.72%의 Cs 제거율을 나타내었다. • Cs 흡착 메커니즘은 나노섬유의 이질적인 표면에서 일어나는 화학흡착을 포함한다. • 본 소재는 다양한 pH 범위에서, 그리고 염 조건 하에서도 뛰어난 Cs 선택성을 보였다. • PB 고정 나노섬유는 해수에서 137 Cs의 제거를 우수하게 수행하였다. 원자력에 대한 재관심이 높아지면서, 방사성 폐수로부터 세슘을 효율적이고 선택적으로 제거하는 문제는 환경 안전과 공중보건에 대한 우려에 의해 중요 과제로 부상하였다. 본 연구에서는 오염된 물에서 방사성 세슘을 효과적으로 포집하기 위해 프러시안 블루(PB)로 기능화된 나노섬유(NFs)를 개발하였다. 나노섬유는 폴리아크릴로니트릴(PAN)과 탄닌산(TA)을 포함한 용액을 전기방사(electrospinning)한 후, TA와 Fe³⁺ 이온 간의 배위(coordination) 작용을 통해 PB를 형성함으로써 제조되었다. PB 응집체의 크기와 나노섬유 내 PB 함량은 PB의 전구체인 Fe³⁺ 및 페로시아니드(ferrocyanide)와 나노섬유를 연속 반응시키는 횟수를 달리하여 최적화하였다. PB 고정 나노섬유에 대한 Cs⁺ 흡착은 유사-2차 동역학(pseudo-second-order kinetic) 모델과 프로인트리히(Freundlich) 등온식에 의해 가장 잘 설명되었으며, 이는 이질적인 표면에서 화학흡착 과정이 일어났음을 시사한다. PB 고정 나노섬유는 K⁺, Na⁺ 및 Ca²⁺와 같은 경쟁 이온이 존재하는 경우에도 Cs⁺에 대해 높은 선택성을 보였고, 분배계수는 10⁴–10⁵ mL/g 수준이었다. 더욱이, 본 PB 고정 나노섬유는 지하수 및 해수로부터 137 Cs⁺를 효과적으로 제거하여, 다양한 방사성 폐수로부터 137 Cs⁺를 선택적으로 제거하는 데 우수한 잠재력을 보여주었다.
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