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염색/염료
염료
10초면 물속의 염료색깔을 투명하게
美워싱턴대, 수질오염 친환경처리기술 개발
기사입력: 2018/08/08 [09:13]  최종편집: TIN 뉴스
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TIN뉴스

▲ (좌)촉매 역할을 하는 스폰지형태의 팔라듐조각/조각을 이용해 비이커 물의 색깔을 변화시키는 실험  


미국 워싱턴대학 연구팀이 몇 초 만에 물속의 염료에서 색을 제거하는 환경 친화적인 방법을 개발했다. 이 기술은 지난 6월 ‘Applied Catalysis B : Environmental저널’에 온라인으로 게재됐다.

 

연구팀은 “염료로 인해 탁해진 물은 태양광을 차단하면서 수중 식물들의 광합성 작용을 방해해 생태계를 파괴할 수 있다는 점에서 치명적이다”라면서 “소량의 염료가 많은 양의 물을 오염시킬 수 있어 색상을 매우 신속하고 효율적으로 제거할 수 있는 방법을 찾아야 했다”고 말했다.

 

우선 목재 펄프와 작은 금속 조각으로 만든 스펀지 같은 물질을 사용해 물에서 색을 제거하는 기술이다. 셀룰로오스가 이 물질의 핵심 재료다. 여기에 작은 팔라듐(Pd) 조각을 결합해하는데 색을 신속하게 제거하는 촉매 역할을 한다. 셀룰로오스와 팔라듐이 결합된 상태에서 가열한 용액에 넣어 혼합하면 된다. 특히 이 스펀지 같은 조각은 다공 물질로 많은 기공 사이로 물이 드나드는 동안 팔라듐 금속 촉매입자가 색을 변화시키는 원리다.

또 스펀지 형태여서 여러 번 재사용도 가능하다.

 

이처럼 연구팀은 물에서 염료를 제거하는 대신 염료의 색을 없애는데 중점을 두었다.

현재 염료를 제거하는데 환원제를 사용한다. 염료의 구조를 화학적으로 변화시켜 빨간색이나 파란색을 투명하게 바꿀 수 있다. 그러나 이 같은 방법은 비효율적이면서 상당 시간이 소요된다.

 

반면 촉매를 이용한 연구팀의 기술은 촉매를 넣자마자 순식간에 반응을 일으킨다. 즉 물속의 염료 색깔이 투명하게 바뀐다. 연구팀 실험 결과, 스펀지 위에 부은 물의 색깔이 10초 만에 사라지며 투명해졌다.

 

이번 연구는 남중국농업대학(South China Agricultural University) 방문과학자인 진 구(Jin Gu) 등이 참여했으며, 중국 광동성 과학기술국과 미국농림부가 연구비를 지원했다.

 

장웅순 기자 tinnews@tinnews.co.kr

 

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