전기방사 탄소 나노섬유 기반 해수/수용액 보론 회수 연구

Electrospun Carbon Nanofiber-Based Boron Recovery from Aqueous Solutions

연구 내용

PAN 기반 전기방사 탄소 전구체를 전환해 보론 흡착 성능과 재생성을 확보하고, 해수·수용액에서 다회 사용 가능한 보론 회수 공정을 구축하는 연구

보론은 산업 공정에서 회수·활용 가치가 높아 수용액 조건에서 선택적 회수와 반복 운전이 가능한 흡착 매체가 필요합니다. 본 연구에서는 전기방사로 PAN 섬유를 제조한 뒤 탄화 및 질소 도핑 탄소 섬유로 전환하여 보론 흡착과 탈착을 반복 평가합니다. 흡착 전후 표면 조성 변화를 SEM, EDS, XPS 등으로 확인하고, 재생 단계에서의 섬유 구조 변화가 표면적과 흡착 용량에 미치는 영향을 해석합니다. 또한 전기방사 화학흡착막을 이용한 해수 보론 회수 공정 개발로 연계하여 공정 연속성 측면의 확장 가능성을 확보합니다.

관련 프로젝트

5건

연구 흐름

초기에는 PAN 전기방사 섬유를 전처리하고 탄화 공정을 통해 질소 도핑 탄소 섬유를 형성한 뒤, 수용액에서 보론 흡착과 재생의 반복 가능성을 확인하는 방향으로 연구를 수행했습니다. 이후 반복 흡착·탈착 과정에서 섬유의 물리적 파손과 표면적 변화가 성능에 미치는 상관성을 분석하는 연구로 확장되었습니다. 최근에는 전기방사 기반 화학흡착막을 해수 조건에 적용해 실제 공정 지향성을 높였고, 공정 변수에 따른 흡착막 운용 특성과 회수 효율 향상 가능성을 검토하는 흐름으로 이어졌습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

질소 도핑 탄소 흡착체 설계
보론 선택 회수용 화학흡착막
다회 재생 공정 최적화
해수 기반 보론 회수 플랫폼
전기방사 공정 스케일업 설계
흡착·재생 사이클 성능 예측
표면 반응 진단 기반 설계
섬유 구조 안정화 전략
재사용성 평가 프로토콜
원소 회수형 물처리 공정 구축