양쪽성 계면 활성제와 층간 가교점토를 이용한 새로운 유기점토의개발

Abstract

양이온 계면 활성제인 Hexadecyltrimethylammonium (HDTMA)을 이용한 유기 벤토나이트는 일반 벤토나이트에 비해 유기 오염 물질 제거에 더욱 효과적이어서 많은 연구가 이루어져왔다. 하지만 이 유기 벤토나이트의 경우 많은 양은 아니지만 계면 활성제의 탈착이 발생함으로써 오염물질의 탈착으로 인한 2차 오염이 예상되어지고 토양 내에 존재하는 토착 미생물에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 양이온과 음이온을 동시에 지니고 있는 양쪽성 계면 활성제인 N-Dodecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (DDAPS)와 금속이온을 동시에 합성함으로써 계면 활성제의 탈착을 방지하고 오염물질의 locking 효과를 강화 시킬 수 있는 유기 벤토나이트의 개발을 목적으로 한다. 이 유기 벤토나이트는 안정성을 강화할 수 있어 이전의 유기 벤토나이트와 같은 유기 오염 물질의 제거 및 중금속의 제거가 동시에 가능 할 수 있음은 물론 탈착을 방지함으로써 2차 오염을 예방 할 수 있는 환경 친화적 유기 벤토나이트가 될 것이라 생각된다. TOC를 통한 Isotherm 실험, X-ray diffraction을 통한 d-spacing 분석과 유기 벤토나이트의 흡·탈착 실험을 통한 안정성 비교 해봄으로써 오염 물질 제거 및 탈착 저항성의 측면에서 효율 적인 기술임을 증명한다.; Organoclays, which are synthesized through a number of different combinations of clays and surfactants, have been used as sorbents to remove organic contaminants. An organoclay synthesized with bentonite and cationic surfactant, hexadecyltrimethylammonium (HDTMA) exhibits high sorption capacity for organic contaminants. However, HDTMA organoclay is subject to desorption and thus its potential of recontamination of water and threat to life became a concern. In this study, a novel organoclay has been developed from aluminium pillared clay and cationic surfactant DDDEA. This organoclay is capable of removing phosphorus and nitrate as well as organic contaminants and heavy metals, due to aluminium metal ion. Moreover, the sorption capacity of surfactant in the aluminium pillared clay is enhanced, because aluminium functions as a pillar extending bentonite layers. However, higher desorption rates are found than ordinary organoclay, HDTMA organoclay. This desorption problem has prompted to develop another novel organoclay using the aluminium pillared clay and an amphoteric surfactant, N-dodecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propane-sulfonate. The cationic and anionic charges in the hydrophilic part of amphoteric surfactant are expected to reduce desoprtion of the surfactant. According to organoclay synthesis procedure in this study, aluminium pillared bentonite is found to have the higher amphoteric surfactnat sorption capacity than bentonite, which indicates that aluminium pillared organoclay probably removesmore organic contaminats than ordinary organoclay formed from bentonite.