철-아미노점토로 자가조립된 그래핀 산화물 및 이의 제조 방법
Self-assembled graphene oxide with Fe-aminoclay and method for preparing the same
특허 요약
본 발명은 철-아미노점토로 자가조립된 그래핀 산화물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 철-아미노점토로 자가조립된 그래핀 산화물은 과산화수소의 존재하에 중성 pH 조건에서 수 시간 이내에 난분해성 유기 염료를 거의 분해할 정도로 뛰어난 촉매 성능을 보인다. 또한, 본 발명은 비용이 저렴하여 경제적이고, 편리한 난분해성 유기 염료 분해 방법으로, 추가적인 pH 조절이 필요 없으며 부산물인 슬러지를 생성하지 않는다는 장점이 있다.
청구항
번호청구항
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제 1항에 있어서, 상기 양전하는 NH3+ 및 Fe3+인 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 음전하로 하전된 그래핀 산화물 및 양전하로 하전된 철-아미노점토의 농도는 각각 1.6 내지 1.8 mg/mL 및 0.9 내지 1.1 mg/mL인 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 과산화수소는 염료 총 중량에 대해, 0.5wt% 내지 1.0wt%인 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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음전하(charge)로 하전된 그래핀 산화물 현탁액 및 양전하로 하전된 철-아미노점토 현탁액을 혼합하여 정전기적 상호 작용에 의해 자가조립한 후, 상기 철-아미노점토로 자가조립된 그래핀 산화물을 이용하여 과산화수소 존재하에 유기오염물을 분해하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 음전하로 하전된 그래핀 산화물 현탁액은, 그래파이트 분말을 강한 산화제와 반응시켜 그래파이트 산화물을 제조한 후, 제조된 그래파이트 산화물을 초음파 처리하여 박리하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 2항에 있어서, 상기 강한 산화제는 염화칼륨, 과황산칼륨, 질산암모늄세륨, 과산화수소, 과망간산칼륨 및 중크롬산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 음전하는 술폰산기, 하이드록실기 또는 카르복실기인 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 양전하로 하전된 철-아미노점토 현탁액은, 1) FeCl3·6H2O을 에탄올에 혼합하여 자기적으로 교반하여 완전히 녹인 후, 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTES)을 첨가하여 침전물을 생성하는 단계;2) 상기 생성된 침전물을 원심분리, 건조 및 분쇄하여 철-아미노점토 분말을 생성하는 단계; 및3) 상기 생성된 철-아미노점토 분말을 증류수에 분산하는 단계에 의해 제조된 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 5항에 있어서, 상기 1)단계에서 FeCl3·6H2O와 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTES)의 몰비가 0.5 내지 0.8인 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 유기오염물은 메틸렌 블루(methylene blue), 오렌지 ∥(orange ∥), P-니트로페놀(4-nitrophenol), 메틸 오렌지(Methyl Orange), 메틸 레드(Methyl Red), 비스마르크 브라운액 G (bismark brown solution G), 폴라 브릴리언트 레드 5G (Polar brilliant Red 5G), 콩고레드 용액(Congo Red), 퍼스트 블랙 K솔트 (First Balck K Salt), 프로시온 옐로우 H-A (Procion Yellow), 오렌지 G액(Orange G Solution), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 유기오염물의 분해는 중성 pH 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.

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제 1항에 있어서, 상기 유기오염물의 분해는 15℃ 내지 25℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 유기오염물의 분해 방법.