규산칼슘 흡착재 제조방법 및 이를 이용한 납 흡착방법
Calcium Silicate adsorbent manufacturing method and Pb adsorption method using same
특허 요약
본 발명은 규산칼슘 흡착재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다공성의 규산칼슘 입자가 납(Pb)에 민감하게 흡착하는 특성을 이용하여 중금속 제거 능력을 발휘할 수 있도록 하는, 규산칼슘 흡착재 제조방법 및 이를 이용한 납 흡착방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4)은 비결정상이면서 다공성의 구조를 갖는 규산칼슘 입자인 것을 특징으로 하는, 규산칼슘 흡착재의 제조방법.

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제8항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 평균 직경이 30 내지 40 ㎛인 것을 특징으로 하는, 규산칼슘 흡착재의 제조방법.

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제8항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 비표면적(BHT)이 42.000 내지 50.000 m2/g 인 것을 특징으로 하는, 규산칼슘 흡착재의 제조방법.

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제8항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 기공(pore)부피가 0.0500 내지 0.200cm3/g, 것을 특징으로 하는, 규산칼슘 흡착재의 제조방법.

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황산염 용액, 질산염 및 염화칼슘(CaCl2) 용액을 혼합한 1차 혼합물을 제조하는 단계;상기 1차 혼합물에 규산염 용액을 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계;상기 2차 혼합물을 1차 원심분리하여 침전물을 얻는 단계; 및상기 침전물을 건조하여 규산칼슘(Ca2SiO4)을 얻는 단계;를 포함하고,상기 황산염 용액은 황산칼슘(CaSO4) 용액이고,상기 질산염은 질산칼슘 4수화물(Ca(NO3)2・4H20)이고,상기 1차 혼합물에서, 상기 황산염, 질산염 및 염화칼슘(CaCl2)은 11.5 : 11.5 : 1의 몰비로 혼합되는 것이고,상기 규산염 용액은 규산나트륨(Na2SiO3) 용액이고,상기 2차 혼합물에서, 상기 황산염, 질산염, 염화칼슘(CaCl2) 및 규산염은 11.5 : 11.5 : 1 : 1~1.5의 몰비로 혼합되고,상기 2차 혼합물을 1차 원심분리하여 침전물을 얻는 단계 후에,상기 침전물에 에탄올을 추가하여 2차 원심분리하고, 에탄올을 제거하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 규산칼슘 흡착재의 제조방법.

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제8항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 BJH(Barrett-Joyner-Halenda) 흡착 기공(pore)직경이 10.00 내지 16.00nm 이고, BJH(Barrett-Joyner-Halenda) 탈착 기공(pore)직경이 10.00 내지 16 nm 인 것을 특징으로 하는, 규산칼슘 흡착재의 제조방법.

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황산염 용액, 질산염 및 염화칼슘(CaCl2) 용액을 혼합한 1차 혼합물을 제조하는 단계;상기 1차 혼합물에 규산염 용액을 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계;상기 2차 혼합물을 1차 원심분리하여 1차 침전물을 얻는 단계; 상기 1차 침전물을 건조하여 규산칼슘(Ca2SiO4)을 얻는 단계;상기 규산칼슘과 납 용액을 혼합한 3차 혼합물을 얻는 단계; 및상기 3차 혼합물을 원심분리한 후 2차 침전물을 제거하는 단계;를 포함하고,상기 황산염 용액은 황산칼슘(CaSO4) 용액이고,상기 질산염은 질산칼슘 4수화물(Ca(NO3)2・4H20)이고,상기 1차 혼합물에서, 상기 황산염, 질산염 및 염화칼슘(CaCl2)은 11.5 : 11.5 : 1의 몰비로 혼합되는 것이고,상기 규산염 용액은 규산나트륨(Na2SiO3) 용액이고,상기 2차 혼합물에서, 상기 황산염, 질산염, 염화칼슘(CaCl2) 및 규산염은 11.5 : 11.5 : 1 : 1~1.5의 몰비로 혼합되고,상기 2차 혼합물을 1차 원심분리하여 침전물을 얻는 단계 후에,상기 침전물에 에탄올을 추가하여 2차 원심분리하고, 에탄올을 제거하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 납 흡착방법.

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제13항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4)은 비결정상이면서 다공성의 구조를 갖는 규산칼슘 입자인 것을 특징으로 하는, 납 흡착방법.

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제13항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 비표면적(BHT)이 42.000 내지 50.000 m2/g 인 것을 특징으로 하는, 납 흡착방법.

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제13항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 기공(pore)부피가 0.0500 내지 0.200cm3/g 인 것을 특징으로 하는, 납 흡착방법.

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제13항에 있어서, 상기 규산칼슘(Ca2SiO4) 입자는 BJH(Barrett-Joyner-Halenda) 흡착 기공(pore)직경이 10.00 내지 16.00nm 이고, BJH(Barrett-Joyner-Halenda) 탈착 기공(pore)직경이 10.00 내지 16 nm 인 것을 특징으로 하는, 납 흡착방법.

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황산염 용액, 질산염 및 염화칼슘(CaCl2) 용액을 혼합한 1차 혼합물을 제조하는 단계;상기 1차 혼합물에 규산염 용액을 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계;상기 2차 혼합물을 1차 원심분리하여 1차 침전물을 얻는 단계; 상기 1차 침전물을 건조하여 규산칼슘(Ca2SiO4)을 얻는 단계;상기 규산칼슘과 납 용액을 혼합한 3차 혼합물을 얻는 단계; 상기 3차 혼합물을 원심분리한 후 2차 침전물을 제거하는 단계;상기 2차 침전물을 제거하고 남은 용액을 분리하는 단계; 및상기 남은 용액을 전해질 용액과 혼합하여 희석하고, 희석된 용액에 그래핀 전극에 떨어뜨려 반응시켜서 납의 농도를 측정하는 단계; 를 더 포함하고,상기 황산염 용액은 황산칼슘(CaSO4) 용액이고,상기 질산염은 질산칼슘 4수화물(Ca(NO3)2・4H20)이고,상기 1차 혼합물에서, 상기 황산염, 질산염 및 염화칼슘(CaCl2)은 11.5 : 11.5 : 1의 몰비로 혼합되는 것이고,상기 규산염 용액은 규산나트륨(Na2SiO3) 용액이고,상기 2차 혼합물에서, 상기 황산염, 질산염, 염화칼슘(CaCl2) 및 규산염은 11.5 : 11.5 : 1 : 1~1.5의 몰비로 혼합되고,상기 2차 혼합물을 1차 원심분리하여 침전물을 얻는 단계 후에,상기 침전물에 에탄올을 추가하여 2차 원심분리하고, 에탄올을 제거하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 납 농도 분석방법.

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제18항에 있어서,상기 규산칼슘(Ca2SiO4)은 비결정상이면서 다공성의 구조를 갖는 규산칼슘 입자인 것을 특징으로 하는, 납 농도 분석방법.

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제18항에 있어서,상기 납의 농도를 측정하는 단계는, 순환전압전류법을 통해 산화/환원 피크 때의 전류값을 측정하고, 측정된 전류값은 납의 표준곡선에 근거하여 변환한 후, 흡착되지 못한 납의 농도를 계산하는 것을 특징으로 하는, 납 농도 분석방법.