| 생태환경개선 신소재 개발 관련 성과 | ||
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 중국과학원 수토보전연구소 서댜오(佘雕)/정지융(鄭紀勇) 연구팀은 최근 5년 동안 생태환경개선 신소재 개발 관련 학제간 연구를 둘러싼 대량의 탐구적 연구를 통해 수토환경오염 방제 신소재 등 분야에서 일련의 혁신적 성과를 거두었다. 구체적으로 토양보전, 물보전, 비옥도 보전, 수토오염 방제 등을 핵심으로 일련의 고성능 탄소계 흡착제, 생분해 복합박막 등 생태환경개선 신소재를 개발함으로써 토양학, 수토보전학, 생태학 및 재료화학 등 학문간 융합을 촉진함과 아울러 중국 생태환경 녹색 고품질적 개선연구 및 실천을 위해 유익한 탐구를 하였다. 해당 성과는 "Chemical Engineering Journal", "Journal of Hazardous Materials" 저널에 게재되었다. 1) 고성능 탄소계 흡착제 표면 활성제 첨가 및 기공 형성(pore forming) 기술의 결합을 통해 높은 비표면적의 "벌집모양" 고성능 탄소계 흡착제를 개발하였다. 해당 흡착제의 Cr(VI) 흡착량은 332.53mg/g에 달했고 흡착-탈착 7회 후에도 초기 90%의 흡착용량을 유지하였으며 공정 개선 후 Cr(VI) 흡착량이 402.9 mg/g으로 향상되는 등 흡착성능은 동일 유형 재료에 비해 뚜렷한 비교우위를 보유하였다. X선 광전자 분광(XPS) 및 푸리에변환 적외선 분광(FT-IR) 등 분광 수단을 사용하고 등온흡착 및 동역학 흡착 모델을 결합하여 흡착제의 인산염 흡착 메커니즘 및 흡착화합물 흡착 형태를 규명하였다. 해당 성과는 오수 및 토양 중 인산염 오염 방제 그리고 흡착제 수거 재활용의 어려움 해결에 새로운 아이디어 및 기술을 제공하였다. 상기 흡착제는 제조 공법이 간단하고 비용이 저렴하며 성능이 양호할 뿐만 아니라 친환경적이어서 높은 흡착용량, 높은 재생가능성의 탄소계 흡착제 산업화 제조에 녹색 고효율의 새 아이디어 및 방법을 제공하였다. 아울러 황토고원 에너지원 지역 및 광구의 수토환경오염 방제, 토지 재개간, 생태회복에 새 아이디어 및 기술 지원을 제공하였다. 해당 흡착제의 응용전망은 매우 밝다. 해당 성과는 "Chemical Engineering Journal", "Journal of Hazardous Materials" 및 "Science of The Total Environment" 등에 각각 게재되었다. 2) 생분해 복합박막 농림 폐기물을 원료로 인장강도, 균열확장률, 열안정성 및 차단성능이 양호한 생분해 복합박막을 제조하여 농업용 백색 비닐멀칭 대체제품으로 이용할 수 있다. 해당 성과는 바이오매스 전환이용 및 친환경 막재료 개발에 새 아이디어 및 기술을 제공하였다. 해당 생분해 복합박막은 백색 오염 방제에 중요한 의미가 있다. 해당 성과는 "Composites Science and Technology", "Carbohydrate Polymers" 및 "Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers"에 각각 게재되었다. 3) 리그닌계 보수제 제지산업폐수 리그닌을 원료로 액상가교중합 방법을 사용하여 신형 바이오매스계 보수제(water-retaining agent)-리그닌계 하이드로겔을 합성하였다. 해당 신형 보수제는 기존의 아크릴아미드에 비해 친환경적이고 분해 가능하며 물/비옥도 보전뿐만 아니라 보존된 수분 대부분이 유효수(available water)라는 등 장점이 있다. 해당 재료는 0.3MPa~1.5MPa 구간의 토양 유효수 함량을 뚜렷이 증가시킬 수 있고 또한 토양의 영양분 보존능력을 증대시킬 수 있다. 극한 가뭄 조건에서 작물의 성장시간을 10~14일 연장시킬 수 있는 등 건조지 농업 녹색재배에 새로운 재료를 제공하였다. 해당 보수제는 가뭄/반가뭄 지역에 광범위한 응용전망이 있다. 해당 성과는 「Hydrogel synthesis based on lignin/sodium alginate and application in agriculture」란 제목으로 "International Journal of Biological Macromolecules"에 게재되었다. 4) 리그닌계 서방성 질소비료 산업알칼리 리그닌을 원료로 질소함유량 10.13%의 리그닌계 서방성 질소비료를 개발하였다. 해당 리그닌계 서방성 질소비료의 대부분 영양분은 28일 후 점차적으로 방출되는 등 서방성 효과가 뚜렷하였다. 해당 성과는 신형 서방성 비료 개발에 새로운 경로를 개척하였으며 영양분 손실 및 시비 횟수 감소, 비료 이용효율 향상 등에 중요한 의미가 있다. 해당 성과는 「Amination ofbiorefinery technical lignin by Mannich reaction for preparing highly efficient nitrogenfertilizer」란 제목으로 "International Journal of Biological Macromolecules"에 게재되었다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/gD8VBWenQ9hs-6Z_kXyo0w |
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