Preparation and characterization of poly(glycidyl methacrylate)-grafted non-woven polypropylene for metal ion adsorbent by controlled radiation-induced emulsion graft polymerization
- 주제(키워드) 방사선 , 유화 접목중합 , 글리시딜메타크릴레이트 , 그라프트율 , 전환율 , 흡착제 , 금속이온
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 신관우
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- UCI I804:11029-000000064897
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 방사선 유도 유화 접목중합 반응 제어를 통한 폴리프로필렌 부직포 기반 금속 이온 흡착제 제조 및 특성 분석을 수행하고자 하였다. 단량체와 계면활성제를 이용한 단량체 마이셀 함유 유화 (Emulsion) 용액을 형성하는데 요구되는 최소의 단량체 농도의 용액을 기반으로 다양한 반응 조건에서 방사선 유화 접목중합 반응을 통해 폴리글리시딜메타크릴레이트가 그라프트된 폴리프로필렌 부직포 (Poly(glycidyl methacrylate)-grafted polypropylene, PP-g-PGMA)를 제조 하였으며, 그라프트율 측정을 통해 반응 조건-그라프트율-전환율 간의 상관관계를 규명하고 높은 재현성을 나타내며 90% 이상의 전환율을 갖는 최적 조건을 확립하였다. 제조된 PP-g-PGMA 부직포에 금속염(Cu2+) 흡착이 가능한 아민 관능기 (Ethylenediamine, EDA) 도입 조건을 확립하고 제조된 PP-g-PGMA-EDA 부직포의 금속 이온(Cu2+) 흡착 성능을 상용 제품과 비교 평가한 결과 고밀도 금속 흡착 관능기 도입으로 상용 흡착제 대비 높은 금속 이온 흡착 성능을 보임을 확인하였다.
more초록/요약
In this study, preparation and preparation of poly(glycidyl methacrylate)-grafted non-woven polypropylene (PP-g-PGMA) for metal ion adsorbent were investigated by controlled radiation-induced emulsion graft polymerization (RIEGP) and ethylenediamine (EDA) functionalization. Based on the relationship between the processing parameters, grafting degree, and conversion rate at the certain monomer concentration with a reaction time (under the different conditions of dose rate, absorbed dose, and temperature), highly-reproducible PP-g-PGMA with more tunable grafting degree and obtained conversion rate more than 90% was successfully obtained. Afterward, PP-g-PGMA-EDA adsorbents were simply prepared by optimized amine reaction with EDA and their amine group density (ranging from 2.8 to 3.5 mmol/g) is dependent on the grafting degree of precursor PP-g-PGMA. Finally, the resulting PP-g-PGMA-EDA-3.5 showed the highest Cu2+ absorbed amount of 189 mg/g and the quicker Cu2+ removal rate of 100% even at the time of 20 min, which is superior in adsorbing performance to those of commercial AW90 resin. The reliable and reproducible functionalization of non-woven fabric by controlled RIEGP can be promising approach to produce desirable adsorbent via simple chemical treatment for removal of hazardous heavy metal ions from waste water.
more