KR101799049B1 - 에피갈로카테킨 갈레이트를 포함하는 중금속 제거용 조성물 및 중금속 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에피갈로카테킨 갈레이트(Epigallocatechin Gallate)를 포함하는 중금속 제거용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 조성물은 중금속을 현저히 높은 효율로 제거하며, 추후 분리가 용이한 장점이 있다.

Description

에피갈로카테킨 갈레이트를 포함하는 중금속 제거용 조성물 및 중금속 제거방법{Composition for removing heavy metal including epigallocatechin gallate and method using thereof}

본 발명은 에피갈로카테킨 갈레이트를 포함하는 중금속 제거용 조성물에 관한 것이다.

기술발전 및 산업 현장의 다양화에 따라, 현장에서 배출되는 중금속의 종류 및 그 양이 현저히 증가되고 있으며, 이에 따라 환경중으로 배출되는 이러한 중금속을 저비용, 고효율로 처리하는 방법에 대한 기술이 장기간 연구되어 왔다. 종래 이러한 중금속의 처리방법은 주로 멤브레인 또는 흡착제 등 고상의 물질을 이용하는 경우가 대부분이었다.

이러한 멤브레인 또는 흡착제 등은 고상의 특성상 표면적을 넓게 하는 것이 하나의 연구과제로 인정되어 왔다. 그러나, 이러한 멤브레인 또는 흡착제 등에서 표면적을 넓게 하는 경우, 필연적으로 폐수 등의 유체 흐름에서 압력 강하가 수반될 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 대한민국 등록특허공보 10-1718607호 에서도, 고분자 복합섬유를 포함하는 고상의 흡착제를 이용하여 중금속을 흡착하는 방법에 대해 개시하고 있으나, 상술한 고상의 흡착재의 문제점을 포함할 뿐만 아니라 고분자 복합섬유의 제조에 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 있다.

반면, 이러한 압력 강하와 같은 문제점을 예방하고, 표면적 등에 영향을 받지 않으면서도 단시간 내에 대량의 처리가 가능한 액상, 수상 또는 수용액상의 조성물 또는 물질을 이용하여 중금속을 제거하는 경우, 표면적 등의 영향 없이, 압력 강하 등을 수반하지 않으면서도 단시간 내에 대량의 폐수 등을 처리할 수 있는 장점이 있어 많은 연구가 이루어 졌으며, 주로 알루미늄 계열의 응집제나 고분자 계열의 응집제가 대표적이다. 그러나 이와 같은 응집에 의한 제거는 pH 변화에 따라 응집효과가 현저히 낮아 질 수 있으며, 응집제 자체가 독성을 함유하는 경우도 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1718607호

본 발명의 목적은 환경 중으로, 특히 폐수, 지하수, 토양정화수 등에 존재하는 중금속을 높은 효율로 제거하면서도 과량 사용된 조성물에 의한 독성이 전혀 없고, 발생된 폐기물의 양은 적은 양을 배출할 수 있는 중금속 제거용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 중금속 제거용 조성물은 카테킨(Catechin), 특히 에피갈로카테킨 갈레이트(Epigallocatechin Gallate)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서 상기 에피갈로카테킨 갈레이트는 에피갈로카테킨 갈레이트 1몰 당 0.5 내지 2 몰의 중금속과 결합할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서 상기 조성물은 수상인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서상기 조성물의 pH는 4 내지 7일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물은 pH 조절제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서 상기 에피갈로카테킨 갈레이트의 농도는 0.5 내지 5 mM일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서 상기 중금속은 납, 망간, 카드뮴, 수은, 비소, 아연, 구리, 니켈, 크롬, 안티몬, 바륨 및 비스무트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.

본 발명은 또한 중금속 제거방법을 제공하며, 본 발명에 의한 중금속 제거방법은 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거방법은 상기 에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속이 혼합되어 불용성의 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 에피갈로카테킨 갈레이트를 이용하여 높은 효율로 중금속을 제거할 수 있으면서도, 에피갈로카테킨 갈레이트가 중금속 이온과 결합하여 불용성의 고상 복합체를 형성함으로써, 극히 소량의 폐기물이 배출되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 에피갈로카테킨 갈레이트의 중금속 복합체 형성 전(a, b, c) 및 중금속 흡착 후(d, e, f)를 촬영한 주사 전자 현미경 사진이다.
도 2는 pH에 따른 에피갈로카테킨 갈레이트의 납 이온 흡착 효율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 에피갈로카테킨 갈레이트 및 납 이온의 몰 비에 따른 잔류 에피갈로카테킨 갈레이트의 양을 나타낸 그래프이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 에피갈로카테킨 갈레이트를 포함하는 중금속 제거용 조성물 및 중금속 제거방법에 대해 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

종래 중금속 제거를 위해 주로 이용되었던 멤브레인 또는 흡착제 등의 경우 높은 효율을 나타내기 위해서는 표면적을 넓히는 것이 필수적이었다. 그러나, 이러한 멤브레인 또는 흡착제 등에서 표면적을 넓게 하는 경우, 폐수 등의 처리 시 압력강하가 필연적으로 수반될 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 이에, 이러한 압력 강하에 의해 손실된 압력을 보충하기 위한 추가적인 에너지를 지속적으로 더 필요로 하며, 나아가 이러한 멤브레인 또는 흡착제 등을 이용하는 경우 단시간에 대량의 처리가 어려운 문제점이 있었다. 따라서 표면적이 넓으면서 작용기의 표면을 수용성으로 제조하는 것이 연구의 과제가 되었다.

반면, 멤브레인 또는 흡착제 등과 같은 고상이 아닌 액상의 물질을 이용하여 중금속을 제거하는 경우, 표면적 등에 영향을 받지 않으며 상술한 압력 강하 등의 문제점이 발생하지 않고, 단기간 내에 대량의 처리가 가능한 장점이 있으나, 추후 pH 변화에 따른 응집 복합체의 재용해로 분리가 어려운 문제점이 있었다.

이에, 본 출원인은 단시간 내에 대량의 폐수 등의 처리가 가능하며, 이러한 압력 강하 등의 문제를 해결하면서도, 종래 액상의 중금속 제거용 조성물이 가지는 문제점인 pH 변화에 따른 응집 복합체의 재용해로 분리의 어려움을 해결하고, 자체 독성이 없는 조성물을 제조하기 위하여 장기간 연구를 수행하였다.

연구 결과, 에피갈로카테킨 갈레이트를 포함하는 조성물을 이용하여 중금속을 제거하는 경우, 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 형성하여 추후 분리가 용이하면서도, 종래 카테콜(catechol) 구조를 포함하는 다른 카테킨 화합물 대비 현저히 높은 효율로 중금속을 제거할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이에 본 발명은

에피갈로카테킨 갈레이트(Epigallocatechin Gallate)를 포함하는 중금속 제거용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 중금속 제거용 조성물은 높은 효율로 중금속 제거가 가능하며, 상기 에피갈로카테킨 갈레이트가 중금속과 결합하여 불용성의 고상 복합체를 형성하여 분리가 용이한 장점이 있다.

이하 본 발명에 있어서, 에피갈로카테킨 갈레이트라 함은 통상적인 의미의 에피갈로카테킨 갈레이트( [(2R,3R)-5,7-dihydroxy-2-(3,4,5-trihydroxyphenyl)chroman-3-yl] 3,4,5-trihydroxybenzoate)이며, 나아가 본 발명에 의한 에피갈로카테킨 갈레이트는 이의 거울상 이성질체 및 부분입체 이성질체를 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 에피갈로카테킨 갈레이트는 에피갈로카테킨 갈레이트 1몰 당 0.5 내지 2 몰의 중금속과 결합할 수 있으며, 에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속은 물리적 흡착이 아닌 화학적 결합에 의해 복합체를 형성할 수 있다. 이러한 복합체는 불용성으로, 후술하는 바와 같이 에피갈로카테킨 갈레이트가 수상으로 혼합되는 경우에도 불용성 복합체가 수득될 수 있으므로, 결과적으로 중금속 이온을 쉽게 제거할 수 있는 장점이 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물은, 제거하고자 하는 중금속 1몰 당 0.5 내지 4 몰, 구체적으로는 0.5 내지 2 몰, 더욱 구체적으로는 1 내지 2 몰 첨가될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물로 중금속을 제거할 경우, 중금속을 75% 이상, 구체적으로는 85% 이상, 더욱 구체적으로는 95% 이상의 효율로 제거할 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물은 수상일 수 있다. 이러한 수상의 중금속 제거용 조성물을 이용하는 경우, 흡착제 등을 이용하여 중금속을 제거하는 경우와 달리 표면적 등의 영향을 받지 않아 현저히 높은 효율로 중금속의 제거가 가능한 장점이 있다. 또한, 통상적으로 이용되는 흡착제의 부피 대비, 본 발명의 일 실시예에 의한 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 불용성 복합체의 부피가 현저히 작으므로, 추후 처리하는 폐기물의 부피 역시 현저히 작은 장점이 있다. 또한 생성된 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 불용성 복합체는 물리적 흡착이 아닌 화학적 결합에 의해 생성된 것으로 pH 변화에 따른 불용성 복합체가 수중으로 재용해는 거의 없고, 조성물의 주재료인 에피갈로카테킨 갈레이트는 환경중으로 배출되어도 독성이 없다는 장점이 있다. 결과적으로, 본원발명과 같은 수상의 중금속 제거용 조성물을 이용하는 경우, 무독성으로 환경 중으로 배출되어도 무방하며, 높은 효율로 중금속을 제거하면서도, 폐기물의 부피가 현저히 작아 폐기물 처리 비용을 현저히 절감할 수 있으며, pH 변화에도 재 용출되지 않는 불용성의 복합체를 형성할 수 있는 장점이 있다.

이때, 상기 중금속 조성물에 포함되는 용매는 물, C1 내지 C5의 알코올 또는 이들의 혼합용매일 수 있으며, 좋게는 물일 수 있다. 나아가, 상기 수상의 중금속 제거용 조성물에서 에피갈로카테킨 갈레이트의 농도는 0.5 내지 5 mM, 구체적으로는 1 내지 4 mM일 수 있다. 상기 농도 범위 내에서 중금속을 효율적으로 제거하면서도, 과량의 에피갈로카테킨 갈레이트가 용매에 용해되지 못하는 문제점을 예방할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서, 상기 조성물의 pH 는 3 내지 8, 구체적으로는 3.5 내지 7.5일 수 있다. 일반적으로 침전에 의한 중금속 제거에서 pH의 범위가 3.5 이하의 산성조건에서는 강한 산도에 의해 침전물 형성이 어렵고, 8 이상의 조건인 경우 많은 양의 중금속은 금속수산화물(M(OH)_x),을 생성하여 침전이 되고 침전이 이루어지지 않은 소량의 중금속이온만 용액에 존재한다. 이와 같이 침전되지 않은 pH가 염기성인 용액의 중금속은 하천 등의 방류구로 배출되어 중금속에 의한 오염이 가중될 수 있다. 그러나 에피갈로카테킨 갈레이트에 의한 중금속 제거는 pH가 7이상의 약염기성 조건에서도 침전이 이루어지지 않은 소량의 중금속을 여러 분자의 에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속과의 화학적 결합에 의해 제거할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물에서, 상기 중금속이 특히 납 이온의 경우, 상기 pH 범위에서 2가로 주로 존재하며, 이러한 2가의 납 이온은 에피갈로카테킨 갈레이트와 복합체를 형성하는데 보다 유리하다. 나아가, 상기 pH 범위 내에서 에피갈로카테킨 갈레이트 또한 안정한 상태로 존재하여, 중금속 흡착효율의 저하를 예방할 수 있다. 이에 더하여, 상기 pH 범위에서 에피갈로카테킨 갈레이트가 중금속을 효율적으로 흡착할 수 있다. 구체적으로, 에피갈로카테킨 갈레이트는 벤젠고리에 하이드록실기를 3개 포함하는 pyrogallol group을 2개 포함하며, 이러한 pyrogallol group에서 중금속과 반응하여 화학적 결합에 의해 중금속 복합체를 형성할 수 있다. 만일, pH가 상기 범위보다 낮은 경우, 다량 존재하는 수소 이온이 중금속 이온과 경쟁반응을 일으킬 수 있으며, 이러한 경쟁반응에 의해 에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속의 복합체 형성이 어려워 질 수 있다. 반면, pH가 상기 범위 보다 높은 경우, pyrogallol group에 포함된 하이드록실기에서 수소 이온이 분리되게 되며, 이러한 분리에 의해 하나 또는 두 개의 중금속 이온에 2개 이상, 최대 3개의 에피갈로카테킨 갈레이트 분자가 결합하여 중금속 제거 효율이 현저히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 상술한 pH 범위 내에서 에피갈로카테킨 갈레이트가 안정하면서도, 높은 효율로 중금속의 제거가 가능한 장점이 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물은 상기 조성물을 상술한 pH 범위로 제어하기 위한 pH 조절제를 더 포함할 수 있다. 이러한 pH 조절제는 산 또는 염기일 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일 예로 상기 산은 무기산 또는 유기산일 수 있으며, 이때 무기산은 염산, 질산, 인산, 황산, 붕산 및 크롬산 등일 수 있고, 유기산은 개미산, 아세트산, 구연산, 초산, 염화초산 및 과염소산 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기염기는 염화나트륨, 염화칼륨, 수산화암모늄, 암모니아 및 트리에틸아민 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 의한 상기 중금속 제거용 조성물은 중금속이 포함된 물질과 혼합될 수 없으며, 구체적으로 상기 중금속이 포함된 물질은 폐수 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 상기 중금속은 납, 망간, 카드뮴, 수은, 비소, 아연, 구리, 니켈, 크롬, 안티몬, 바륨 및 비스무트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 구체적으로는 2가 또는 3가의 중금속 이온일 수 있고, 더욱 구체적으로는 2가의 납 이온일 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거용 조성물을 이용한 중금속 제거방법을 제공한다. 본 발명에 의한 방법으로 중금속을 제거할 경우 높은 효율로 중금속의 제거가 가능하면서도, 배출되는 폐기물의 부피를 최소화하여 폐기물 처리비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거방법은 에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속이 혼합되어 불용성인 고상의 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 에피갈로카테킨 갈레이트가 수용액상으로 투입되더라도, 중금속과 결합하여 불용성의 복합체를 형성함으로써, 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 보다 용이하게 제거할 수 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거방법은 상기 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 형성하는 단계 이후 형성된 불용성의 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 분리단계는 통상적으로 액상에서 분산입자를 분리하는 방법을 이용할 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일예로 응집제에 의한 침전, 필터 또는 원심분리를 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 중금속 제거방법은 에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속이 용이하게 반응을 수행하기 위하여 교반과 함께 수행될 수 있다. 이때, 교반은 통상적으로 수상 또는 수용액상의 물질을 혼합하기 위한 방법인 겨우 제한이 없다. 구체적이고 비한정적인 일 예로 자석교반 또는 프로펠러교반 등을 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 의한 중금속 제거방법은 상술한 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 형성하는 단계 이후 붕산염을 투입하는 응집 촉진단계;를 더 포함할 수 있다. 이러한 붕산염을 투입하는 경우, 에피갈로카테킨 갈레이트에서 중금속과 복합체를 형성하지 않은, 즉 에피갈로카테킨 갈레이트에 포함된 하이드록실기 중 파이로갈롤기(pyrogallol group)에 포함된 하이드록실기가 아닌 나머지 하이드록실기와 붕산기가 반응하여 염을 이루게 되며, 이렇게 형성된 염은 이미 형성된 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체와 함께 난용성을 향상시켜 침전을 촉진할 수 있는 장점이 있다. 이때 붕산염은 B(OH)₄ ^-, B₅O₆(OH)₄ ^-, B₃O₃(OH)₄ ^-, B₄O₅(OH)₄ ^-2 및 B₃O₃(OH)₅ ^-2 으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상술한 붕산염을 이용할 경우, 붕산염을 이용하지 않은 경우 대비 30% 이상, 좋게는 50% 이상 침전속도를 향상시켜 중금속의 분리를 더욱 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

나아가, 투입되는 붕산염은 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속의 침전을 촉진할 수 있는 범위인 경우 제한이 없으나, 좋게는 에피갈로카테킨 갈레이트 1몰 대비 0.5 내지 5 몰의 붕산염이 투입될 수 있다. 또한, 이러한 붕산염은 물에 용해된 수용액상태로 투입될 수 있으며, 구체적으로 붕산염이 용해된 수용액의 농도는 0.1 내지 20 중량%일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래에서 설명하는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명이 아래 실시예에 의해 한정되지 않는다.

[실시예 1] 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체 형성 확인

100 ㎎/L의 Pb(NO₃)₂(Junsei Chemical Co., Ltd, Japan)로 제조된 Pb^{2 +} 수용액 30 ㎖을 준비한 뒤, 상기 수용액에 포함된 Pb^{2 +} 1몰 당 1몰의 에피갈로카테킨 갈레이트(95% purity, Kangbaotai Fine-Chemicals Co., Ltd, Hubei, China)가 혼합되도록 2 mM 농도의 에피갈로카테킨 갈레이트 수용액을 혼합한 뒤, 염산 또는 수산화나트륨을 이용하여 중금속 제거용 조성물의 pH를 5로 조절하고, 25 ℃에서 120 rpm으로 교반하였다. 침전은 혼합 후 바로 생성되나 완벽한 반응을 위해 1시간동안 진행하였다. 1시간 후 생성된 에피갈로카테킨 갈레이트-Pb(Ⅱ) 복합체 침전물은 원심분리와 필터 방법으로 분리하여 에피갈로카테킨 갈레이트(도 1의 a, b, c) 및 에피갈로카테킨 갈레이트-Pb(Ⅱ) 복합체(도 1의 d, e, f)를 SEM(SU8200, Hitachi, Japan)을 이용하여 각각 촬영하고 도 1로 나타내었다.

도 1을 참고하면, 에피갈로카테킨 갈레이트는 구형에 가까운 입자 형상을 나타내고 있으나, 에피갈로카테킨 갈레이트-Pb(Ⅱ) 복합체의 경우, 불규칙한 입자상의 물질이 생성되는 것을 확인할 수 있다.

[실시예 2] pH에 따른 에피갈로카테킨 갈레이트의 납이온 제거 효율 확인

실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 상기 중금속 제거용 조성물의 pH를 각각 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5 및 7.0으로 조절한 뒤, 60분 후 각 조성물에 의한 납 이온 제거 효율 ICP(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer, ICP-AES, iCAP-7000, Thermo Scientific, USA)를 이용하여 측정하고 이를 도 2로 나타내었다. 이때, 납 이온 제거효율은 아래 식 1로 계산하였다.

[식 1]

식 1에서,

은 납 이온의 제거효율이고,

은 중금속 제거용 조성물 처리 전 납 이온의 농도,

는 중금속 제거용 조성물 처리 후 납 이온의 농도이다.

도 2를 참고하면, pH 4 내지 7의 범위에서 높은 효율로 납 이온의 제거가 가능함을 확인할 수 있다.

[실시예 3] 에피갈로카테킨 갈레이트 및 납 이온의 반응 비 확인

실시예 1과 같은 방법으로 실시하되, (에피갈로카테킨 갈레이트의 농도)/(납 이온의 농도)가 각각 0.25, 0.5, 1 및 2가 되도록 혼합하고 60분 뒤 잔류하는 에피갈로카테킨 갈레이트의 양을 UV-vis spectra(Shimadzu, UV-2550)를 이용하여 측정한 뒤 도 3으로 나타내었다.

에피갈로카테킨 갈레이트에 해당하는 273 ㎚에서의 피크가 0.5에서 완전히 없어진 것을 확인할 수 있으며, 이는 에피갈로카테킨 갈레이트 1몰 당 최대 2몰의 납 이온이 반응할 수 있음을 확인하였다.

[실시예 4] 에피갈로카테킨 갈레이트의 납 이온 제거효율 확인

에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG), 카테킨 혼합물(CC, Kangbaotai Fine-Chemicals Co., Ltd, Hubei, China,) 및 갈릭산(GA, 99%, SAMCHUN pure chemical, Korea)의 중금속 흡착 효율을 비교하기 위하여, 납 이온 : 에피갈로카테킨 갈레이트, 카테킨 혼합물 및 갈릭산의몰 비가 각각 0.5, 1 및 2가 되도록 중금속 제거용 조성물을 혼합하고, 실시예 1과 같은 방법으로 중금속 제거반응을 수행한 후, 납 이온의 제거 효율을 계산하여 그 결과를 표 1로 나타내었다.

납 이온의 몰비	EGCG	CC	GA
0.5	98.4%	90.9%	91.4%
1	97.5%	79.7%	82.3%
2	91.5%	71.6%	79.2%

표 1을 참고하면, 카테콜기를 포함하는 카테킨 혼합물 또는 갈릭산 등과 같은 다른 화합물 대비 본원발명의 에피갈로카테킨 갈레이트의 납 이온 제거 효율이 현저히 높은 것을 확인할 수 있다.

Claims (9)

1. 에피갈로카테킨 갈레이트(Epigallocatechin Gallate)를 포함하는 중금속 제거용 조성물을 이용한 중금속 제거방법으로,
   에피갈로카테킨 갈레이트와 중금속이 혼합되어 불용성의 에피갈로카테킨 갈레이트-중금속 복합체를 형성하는 단계; 및
   붕산염을 투입하여 응집을 촉진하는 단계;를 포함하는 중금속 제거방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 에피갈로카테킨 갈레이트는 에피갈로카테킨 갈레이트 1몰 당 0.5 내지 2 몰의 중금속과 결합하는 중금속 제거 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 중금속 제거용 조성물은 수상인 것을 특징으로 하는 중금속 제거 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 중금속 제거용 조성물의 pH는 4 내지 7인 중금속 제거 방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 중금속 제거용 조성물은 pH 조절제를 더 포함하는 중금속 제거 방법.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 에피갈로카테킨 갈레이트의 농도는 0.5 내지 5 mM인 중금속 제거 방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 중금속은 납, 망간, 카드뮴, 수은, 비소, 아연, 구리, 니켈, 크롬, 안티몬, 바륨 및 비스무트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 중금속 제거 방법.
8. 삭제
9. 삭제

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