국내 연구진이 폐플라스틱을 고부가가치 흡착제로 재활용하는 기술을 개발했다.
한국연구재단 이정현·원왕연 고려대 교수 공동연구팀은 폴리염화비닐(PVC) 폐플라스틱을 원형 그대로 가공해 폐수 속에 함유된 금, 팔라듐, 백금 등을 효과적으로 회수할 수 있는 흡착제를 개발했다고 9일 밝혔다. 흡착제는 물에 녹아있는 유가금속을 끌어모으는 물질로 이후 열처리를 통해 고순도 유가금속을 회수한다.
유가금속은 전자기기, 촉매, 배터리 등 다양한 산업군에서 널리 활용되고 있다. 유가금속 발굴에 많은 비용과 탄소배출이 발생하기 때문에 최근 전자폐기물과 폐촉매에서 이를 회수하는 기술이 주목받고 있다. 다만 기존 회수용 흡착제는 제조과정이 복잡한데다 성능도 떨어지고 흡착 과정에서 유독물질이 쓰이는 등의 문제가 있다.
이에 연구팀은 폐플라스틱을 활용해 유가금속을 흡착하는 기술을 개발하는데 주력했다.
연구팀은 불순물을 제거한 PVC 폐플라스틱을 다공성 구조를 만든 뒤 유가금속을 선택적으로 흡착하는 하이드라진(hydrazine) 기능기를 도입해 흡착제를 만들었다. 하이드라진은 금속 이온을 환원해 금속 원자를 생성하는 환원제이고 기능기는 분자 내 특정 화학반응을 담당하는 작용기를 뜻한다.
이렇게 만들어진 흡착제는 폐플라스틱 원형을 그대로 유지한 채로 공정할 수 있어 제조 과정이 단순하고 비용도 더 적게 든다.
연구팀이 개발한 흡착제를 실제 폐컴퓨터 및 폐촉매 침출수에 적용한 결과, 여러 금속이 섞여있는 상황에서도 유가금속만 선택적으로 흡착하는데 성공했다. 또 동일한 흡착제를 여러 차례 반복 사용해도 초기 성능이 거의 유지돼 반복 재사용이 가능하다는 점도 확인됐다.
연구팀은 기존 금 채굴 및 정제 공정과 비교해 연구팀의 금 회수 공정이 보다 높은 경제성과 친환경성을 보인다고 설명했다.
이정현 교수는 "폐플라스틱을 간단하고 친환경적인 방법으로 고부가가치 소재로 재탄생시켰다"고 말했다.
이번 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스'(Advanced Science) 5월 9일 게재됐다.
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