KR20210045587A - Adsorbent Using Alginate Gel and Manufacturing Method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an adsorbent and manufacturing method thereof, wherein the adsorbent comprises: a support; and an alginate gel formed on the surface of the support. The alginate gel is manufactured by a reaction of a polyvalent cation solution and 0.5 to 2 wt% of an aqueous alginate solution. Thus, the adsorbent is excellent in removing harmful substances such as fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odors and bad smell in an eco-friendly and economical way.

Description

알지네이트 겔을 이용한 흡착제 및 이의 제조방법{Adsorbent Using Alginate Gel and Manufacturing Method thereof}Adsorbent Using Alginate Gel and Manufacturing Method thereof TECHNICAL FIELD

본 발명은 본 발명은 알지네이트 겔을 이용한 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는, 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취를 흡착하여 제거할 수 있는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an adsorbent using an alginate gel and a method for manufacturing the same, and specifically, to remove by adsorbing fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor and odor contained in the air. It relates to an adsorbent using an alginate gel and a method for preparing the same.

알지네이트는 미역이나 다시마에서 추출할 수 있는 다당류에서 유래한 천연재료로, 보통 알긴산나트륨 혹은 알긴산칼륨 등의 과립 형태로 존재한다. 분자식은 (C6H6O6)n으로 사슬 형태의 산이지만, 이온화도가 낮아 약산으로 존재하며 생체적합성이 뛰어나고 독성이 낮으며 저렴한 장점이 있다. 알지네이트의 주요 구성 성분으로 D-만누론산(M)과 L-글루론산(G)이 있으며(Nelson & Cretcher, 1929; Fischer & Dorfel, 1955), M과 G의 단량체는 연속성에 따라 알지네이트 분자 내에서 M블록, G블록, 그리고 MG블록을 형성한다. 알지네이트가 유래된 해초에 따라 M과 G의 구성비가 달라질 수 있어, G가 많이 함유된 알지네이트는 열에 안정하고 강하지만 부서지기 쉬운 겔을 형성하고, M이 많이 함유된 알지네이트는 불에 약하고 탄력성이 뛰어난 겔을 형성한다. 또한, 결합하는 2가 양이온의 종류에 따라 이온 가교 구조가 달라져 물성이 변화하기도 한다(Lee & Mooney, 2012).Alginate is a natural material derived from polysaccharides that can be extracted from seaweed or kelp, and usually exists in the form of granules such as sodium alginate or potassium alginate. The molecular formula is (C 6 H 6 O 6 ) n , which is an acid in the form of a chain, but it exists as a weak acid due to its low ionization degree, and has excellent biocompatibility, low toxicity, and low cost. The main constituents of alginate are D-mannuronic acid (M) and L-gluronic acid (G) (Nelson & Cretcher, 1929; Fischer & Dorfel, 1955). M blocks, G blocks, and MG blocks are formed. The composition ratio of M and G can vary depending on the seaweed from which the alginate is derived, so alginate containing a lot of G is stable and strong against heat, but forms a brittle gel, and alginate containing a lot of M is weak against fire and has excellent elasticity. Forms a gel. In addition, depending on the type of divalent cation to be bonded, the ionic crosslinking structure changes and the physical properties change (Lee & Mooney, 2012).

알지네이트는 뛰어난 생체친화성과 낮은 독성을 가지는 특성으로 의료용 재료로써 조직공학 뿐만 아니라 요리 등 다양한 분야에서 널리 사용되어 왔다. 예를 들어 치아의 본을 뜨거나 인공 조직 지지체로써 알지네이트 겔이 사용되고 있으며(이재원 & 이근용, 2011), 최근 알지네이트 비드를 이용한 약물 전달 메커니즘이나 줄기세포 배양체로써의 활용 방안 등이 활발히 연구되고 있다. 또한, 알지네이트는 카드뮴, 바륨, 구리, 망간 등의 중금속은 물론 스트론튬 90과 같은 방사성 물질을 흡착하여 고형화하는 것으로 알려져 수자원의 중금속 오염을 친환경적으로 제거할 수 있는 방안으로 각광받고 있다. Alginate has excellent biocompatibility and low toxicity, and has been widely used in various fields such as tissue engineering as well as cooking as a medical material. For example, alginate gel is used as a tooth pattern or as an artificial tissue support (Jae-Won Lee & Geun-Yong Lee, 2011), and recently, a drug delivery mechanism using alginate beads or a method of application as a stem cell culture have been actively studied. In addition, alginate is known to adsorb and solidify heavy metals such as cadmium, barium, copper, and manganese, as well as radioactive materials such as strontium 90, and has been in the spotlight as a way to environmentally remove heavy metal contamination from water resources.

본 발명에서는 알지네이트 겔의 흡착 성질을 이용하여 VOC, 미세먼지 등의 유해물질을 제거을 통해 친환경 공기정화 수단으로써 알지네이트 겔을 활용할 수 있는 기술 방안을 제시하고자 한다.In the present invention, by using the adsorption properties of the alginate gel to remove harmful substances such as VOC and fine dust, it is intended to present a technical method that can utilize alginate gel as an eco-friendly air purification means.

<선행기술 문헌><prior art literature>

Nelson, W. L., & Cretcher, L. H. (1929). THE ALGINIC ACID FROM MACROCYSTIS PYRIFERA1,2. Journal of the American Chemical Society, 51(6), 1914-1922. doi:10.1021/ja01381a045Nelson, W. L., & Cretcher, L. H. (1929). THE ALGINIC ACID FROM MACROCYSTIS PYRIFERA1,2. Journal of the American Chemical Society, 51(6), 1914-1922. doi:10.1021/ja01381a045

Progress in Polymer Science, 37(1), 106-126. doi:10.1016 / j.progpolymsci. 2011.06.003Progress in Polymer Science, 37(1), 106-126. doi:10.1016 / j.progpolymsci. 2011.06.003

Lee, G., & Lee, J. (2011). 생체조직 재생용 알긴산 하이드로젤. 고분자과학과 기술, 22(1), 34-70. Lee, G., & Lee, J. (2011). Alginic acid hydrogel for tissue regeneration. Polymer Science and Technology, 22(1), 34-70.

본 발명은 상기와 같이 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the technical problems that have been requested from the past as described above.

구체적으로, 본 발명의 목적은 알지네이트 겔을 이용하여 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취 등의 유해물질을 제거할 수 있는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제를 제공하는 것이다. Specifically, an object of the present invention is to provide an adsorbent using alginate gel that can remove harmful substances such as fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor and odor contained in the air using alginate gel. To provide.

본 발명의 목적은 경제적이고 친환경적인 방법으로 유해물질을 제거할 수 있는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing an adsorbent using alginate gel that can remove harmful substances in an economical and environmentally friendly manner.

본 발명은, The present invention,

지지체; 및Support; And

상기 지지체 표면에 형성된 알지네이트 겔;을 포함하고,Including; alginate gel formed on the surface of the support,

상기 알지네이트 겔은, 다가 양이온 용액과 0.5 내지 2 중량%의 알지네이트 수용액의 반응으로 제조되는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제를 제공한다.The alginate gel provides an adsorbent using an alginate gel prepared by a reaction of a polyvalent cation solution and an alginate aqueous solution of 0.5 to 2% by weight.

상기 지지체는 순지, 페이퍼타올, 필터페이퍼, 행주 및 펠트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. The support may be at least one selected from the group consisting of pure paper, paper towel, filter paper, dishcloth, and felt.

상기 다가 양이온은 Ca2+, Sr2+ 및 Co2+로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. The polyvalent cation may be one or more selected from the group consisting of Ca 2+ , Sr 2+, and Co 2+.

상기 다가 양이온 용액은 0.5 내지 2 중량%일 수 있다. The polyvalent cation solution may be 0.5 to 2% by weight.

상기 다가 양이온 용액이 0.5 중량% 미만일 경우 알지네이트 겔을 충분히 얻을 수 없어 본 발명이 의도하는 효과를 얻을 수 없고, 2 중량%를 초과하는 경우 부 반응이 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다. 상세하게는 1 내지 2 중량%일 수 있다. When the amount of the polyvalent cation solution is less than 0.5% by weight, the alginate gel cannot be sufficiently obtained, and the intended effect of the present invention cannot be obtained, and when it exceeds 2% by weight, side reactions may occur, which is not preferable. Specifically, it may be 1 to 2% by weight.

상기 알지네이트 수용액은 알긴산나트륨 수용액일 수 있다.The alginate aqueous solution may be an aqueous sodium alginate solution.

상기 흡착제는 상기 지지체 표면에 형성된 2 또는 3 겹의 알지네이트 겔을 포함할 수 있다.The adsorbent may include 2 or 3 layers of alginate gel formed on the surface of the support.

상기 흡착제는 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취로 이루어진 군에서 선택되는 한 종 이상의 유해물질을 흡착하여 제거할 수 있다.The adsorbent may adsorb and remove one or more harmful substances selected from the group consisting of fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor, and odor contained in the air.

또한, 본 발명은In addition, the present invention

지지체를 준비하는 과정;The process of preparing the support;

상기 지지체를 0.5 내지 2 중량%의 알지네이트 수용액에 10초 내지 60초 동안 침지시키는 단계;Immersing the support in 0.5 to 2% by weight of alginate aqueous solution for 10 to 60 seconds;

상기 알지네이트 수용액에 침지된 지지체를 꺼내 다가 양이온 용액에 0.5분 내지 2분 동안 침지시키는 단계; 및Taking out the support immersed in the alginate aqueous solution and immersing it in the polyvalent cation solution for 0.5 to 2 minutes; And

상기 다가 양이온 용액에 침지된 지지체를 꺼낸 후 20분 내지 40분 동안 건조하는 단계;를 포함하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제 제조방법을 제공한다.It provides a method for preparing an adsorbent using an alginate gel comprising a step of drying for 20 to 40 minutes after removing the support immersed in the polyvalent cation solution.

본 발명에 따른 흡착제는 무독성의 천연 고분자인 알지네이트를 이용하는 바 매우 친환경적이고 효율적인 방법으로 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취 등의 유해물질을 제거할 수 있다. As the adsorbent according to the present invention uses alginate, a non-toxic natural polymer, it can remove harmful substances such as fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor and odor contained in the air in a very eco-friendly and efficient way. I can.

본 발명에 따른 흡착제는 지지체 표면에 형성된 알지네이트 겔을 이용하는 바 2차 오염물질의 유발없이 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있고, 동시에 반복 사용시 흡착 성능의 저하가 낮아서 경제성이 우수하다As the adsorbent according to the present invention uses alginate gel formed on the surface of the support, it is possible to efficiently remove harmful substances without causing secondary pollutants, and at the same time, the deterioration of the adsorption performance is low when repeatedly used, so it is excellent in economy.

도 1은 실험예 1-1에서 금속 양이온에 따른 알지네이트 겔 형성 여부를 보여주는 사진이다;
도 2는 실험예 1-1에서 금속 양이온에 따른 알지네이트 겔의 강도를 측정한 결과이다;
도 3은 실험예 1-2에서 지지체의 물 흡수율을 측정한 결과이다.
도 4(a) 내지 (d)는 실험예 2에서 제조 농도별 PM2.5 및 PM10의 흡착 추이 및 최종 흡착율을 나타낸 결과이다;
도 5(a) 내지 (c)은 실험예 3-1에서 제조 농도별 IPA 흡착 추이 및 최종 흡착율을 나타낸 결과이다;
도 6(a) 내지 (c)은 실험예 3-2에서 제조 두께별 IPA 흡착 추이 및 최종 흡착율을 나타낸 결과이다;
도 7(a) 및 (b)는 실험예 4에서 VOCs 흡착율을 나타낸 결과이다;
도 8은 실험예 5에서 완전히 건조된 흡착제의 미세먼지 흡착율을 나타낸 결과이다;
도 9는 실험예 6-1에서 흡착제의 재생성을 확인한 사진이다;
도 10은 실험예 6-2에서 흡착제 재사용에 따른 흡착 추이 및 흡착률을 나타낸 그래프이다; 및
도 11은 실험예 7에서 PM10 미세먼지 흡착 실험 및, VOC(ISA) 흡착 실험 진행 결과이다.
1 is a photograph showing whether alginate gel was formed according to metal cations in Experimental Example 1-1;
2 is a result of measuring the strength of the alginate gel according to the metal cation in Experimental Example 1-1;
3 is a result of measuring the water absorption rate of the support in Experimental Example 1-2.
4(a) to (d) are results showing the adsorption trend and final adsorption rate of PM2.5 and PM10 by production concentration in Experimental Example 2;
5(a) to (c) are results showing the IPA adsorption trend and final adsorption rate by production concentration in Experimental Example 3-1;
6(a) to (c) are results showing the IPA adsorption trend and final adsorption rate for each thickness in Experimental Example 3-2;
7 (a) and (b) are results showing the adsorption rate of VOCs in Experimental Example 4;
8 is a result showing the adsorption rate of fine dust of the adsorbent completely dried in Experimental Example 5;
9 is a photograph confirming the regeneration of the adsorbent in Experimental Example 6-1;
10 is a graph showing the adsorption trend and adsorption rate according to the reuse of the adsorbent in Experimental Example 6-2; And
11 is a result of a PM10 fine dust adsorption experiment and a VOC (ISA) adsorption experiment in Experimental Example 7.

본 발명은, The present invention,

지지체; 및Support; And

상기 지지체 표면에 형성된 알지네이트 겔;을 포함하고,Including; alginate gel formed on the surface of the support,

상기 알지네이트 겔은, 다가 양이온 용액과 0.5 내지 2 중량%의 알지네이트 수용액의 반응으로 제조되는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제를 제공한다.The alginate gel provides an adsorbent using an alginate gel prepared by a reaction of a polyvalent cation solution and an alginate aqueous solution of 0.5 to 2% by weight.

본 발명에 따른 흡착제는 무독성의 천연 고분자인 알지네이트를 이용하는 바 매우 친환경적이고 효율적인 방법으로 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취 등의 유해물질을 제거할 수 있다. 또한, 상기 흡착제는 지지체 표면에 형성된 알지네이트 겔을 이용하는 바 2차 오염물질의 유발없이 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있고, 동시에 반복 사용시 흡착 성능의 저하가 낮아서 경제성이 우수하다As the adsorbent according to the present invention uses alginate, a non-toxic natural polymer, it can remove harmful substances such as fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor and odor contained in the air in a very eco-friendly and efficient way. I can. In addition, since the adsorbent uses alginate gel formed on the surface of the support, it can efficiently remove harmful substances without causing secondary contaminants, and at the same time, the deterioration of the adsorption performance is low when repeatedly used, which is excellent in economy.

상기 알지네이트 수용액의 함량이 0.5 중량% 이하인 경우, 알지네이트가 형성하는 그물 구조의 기공이 너무 커서 본 발명이 의도하는 효과를 얻을 수 없고 2 중량%를 초과할 경우 알지네이트 중합 반응이 너무 과하게 일어나 지지체 표면을 매끈하게 덮어버려 흡착 가능 면적이 줄어들 수 있어 바람직하지 않다. 상세하게는, 알지네이트 수용액 함량은 1 내지 2 중량%일 수 있다. When the content of the alginate aqueous solution is 0.5% by weight or less, the pores of the net structure formed by the alginate are too large to obtain the intended effect of the present invention, and when it exceeds 2% by weight, the alginate polymerization reaction occurs excessively, causing the surface of the support to be damaged. It is not preferable because it can be covered smoothly and the area available for adsorption can be reduced. Specifically, the alginate aqueous solution content may be 1 to 2% by weight.

상기 지지체는 순지, 페이퍼타올, 필터페이퍼, 행주 및 펠트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상세하게는 페이퍼타올일 수 있다. The support may be at least one selected from the group consisting of pure paper, paper towel, filter paper, dishcloth, and felt, and in detail, it may be a paper towel.

상기 다가 양이온은 Ca2+, Sr2+ 및 Co2+로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상세하게는 유기체에서 흔히 발견되며 상대적으로 환경오염 문제에서 자유로운 Ca2+일 수 있다.The polyvalent cation may be one or more selected from the group consisting of Ca 2+ , Sr 2+ and Co 2+ , and in detail, it may be Ca 2+ which is commonly found in organisms and is relatively free from environmental pollution problems.

상기 다가 양이온 용액은 0.5 내지 2 중량%일 수 있다. The polyvalent cation solution may be 0.5 to 2% by weight.

상기 알지네이트 수용액은 알긴산나트륨 수용액일 수 있다.The alginate aqueous solution may be an aqueous sodium alginate solution.

상기 흡착제는 상기 지지체 표면에 형성된 2 또는 3 겹의 알지네이트 겔을 포함할 수 있다.The adsorbent may include 2 or 3 layers of alginate gel formed on the surface of the support.

상기 2 또는 3 겹의 알지네이트 겔은 본 발명에 따라 제조되는 알지네이트 겔의 제조 과정을 2번 또는 3번 반복하여 얻을 수 있다.The two or three-ply alginate gel can be obtained by repeating the manufacturing process of the alginate gel prepared according to the present invention two or three times.

상기 흡착제는 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취로 이루어진 군에서 선택되는 한 종 이상의 유해물질을 흡착하여 제거할 수 있다.The adsorbent may adsorb and remove one or more harmful substances selected from the group consisting of fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor, and odor contained in the air.

상기 미세먼지는 대표적으로, PM2.5, PM10일 수 있다. 상기 휘발성 유기화합물은, 당업계에 알려진 것이라면 제한이 없으나 예를 들어 메탄올, 아세트산, 이소프로판올, 아세톤, 및 포름알데하이드 등의 극성 휘발성 유기 화합물, 헥세인, 및 톨루엔 등의 비극성 휘발성 유기 화합물일 수 있다. 알지네이트는 극성을 나타내므로 극성 휘발성 유기 화합물의 흡착능이 상대적으로 더 높을 수 있다. Representatively, the fine dust may be PM2.5 and PM10. The volatile organic compound is not limited as long as it is known in the art, but may be, for example, a polar volatile organic compound such as methanol, acetic acid, isopropanol, acetone, and formaldehyde, and a non-polar volatile organic compound such as hexane, and toluene. Since alginate exhibits polarity, the adsorption capacity of the polar volatile organic compound may be relatively higher.

또한, 본 발명은 상기 알지네이트 겔을 이용한 흡착제 제조방법으로,In addition, the present invention is a method for producing an adsorbent using the alginate gel,

지지체를 준비하는 과정;The process of preparing the support;

상기 지지체를 0.5 내지 2 중량%의 알지네이트 수용액에 10초 내지 60초 동안 침지시키는 단계;Immersing the support in 0.5 to 2% by weight of alginate aqueous solution for 10 to 60 seconds;

상기 알지네이트 수용액에 침지된 지지체를 꺼내 다가 양이온 용액에 0.5분 내지 2분 동안 침지시키는 단계; 및Taking out the support immersed in the alginate aqueous solution and immersing it in the polyvalent cation solution for 0.5 to 2 minutes; And

상기 다가 양이온 용액에 침지된 지지체를 꺼낸 후 20분 내지 40분 동안 건조하는 단계;를 제공한다.It provides a step of drying for 20 to 40 minutes after taking out the support immersed in the polyvalent cation solution.

상기 알지네이트 수용액의 침지 시간이 지나치게 짧을 경우 본 발명이 의도하는 효과를 얻을 수 없고, 침지 시간이 지나치게 길 경우 지지체가 손상될 수 있어 바람직하지 않다.If the immersion time of the alginate aqueous solution is too short, the intended effect of the present invention cannot be obtained, and if the immersion time is too long, the support may be damaged, which is not preferable.

상기 다가 양이온 용액의 침지 시간이 지나치게 짧을 경우 본 발명이 의도하는 효과를 얻을 수 없고, 침지 시간이 지나치게 길 경우 지지체가 손상될 수 있어 바람직하지 않다.If the immersion time of the polyvalent cation solution is too short, the intended effect of the present invention cannot be obtained, and if the immersion time is too long, the support may be damaged, which is not preferable.

이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following examples.

제조예 1-1Manufacturing Example 1-1

알지네이트 겔 형성을 위해, 1 중량%(% g/mL) CaCl2 용액에 1 중량%(% g/mL) 알지네이트 수용액을 적하(drop)하였다. For alginate gel formation, 1% by weight (% g/mL) CaCl 2 A 1 wt% (% g/mL) alginate aqueous solution was added dropwise to the solution.

제조예 1-2 내지 1-5Preparation Examples 1-2 to 1-5

알지네이트 겔 형성을 위해, 각각 1 중량%(% g/mL)의 Sr2+(제조예 1-2), Co2+(제조예 1-3), Cu2+(제조예 1-4), 및 Fe2+(제조예 1-5)의 염화물에 각각 1 중량%(% g/mL) 알지네이트 수용액을 적하(drop)하였다.For alginate gel formation, each of 1% by weight (% g/mL) of Sr 2+ (Preparation Example 1-2), Co 2+ (Preparation Example 1-3), Cu 2+ (Preparation Example 1-4), And 1% by weight (% g/mL) alginate aqueous solution was added dropwise to the chloride of Fe 2+ (Preparation Example 1-5).

실험예 1-1Experimental Example 1-1

제조예 1-1 내지 1-5에서 알지네이트 겔 형성여부를 확인하고, 이의 강도를 측정하기 위해 영률(Young's Modulus)을 계산하였다. 영률을 계산하기 위해서 알지네이트 겔 필름을 형성하고 자와 캘리퍼스를 이용하여 필름의 두께, 길이, 너비를 측정하였다. 필름의 한쪽 끝에 하중을 걸고 힘측정계와 자를 이용하여 힘과 늘어난 길이를 측정한 후 다음의 식에 대입하여 영률을 계산한다. 영률이 높을수록 겔의 강도가 높은 것으로 간주된다.In Preparation Examples 1-1 to 1-5, the Young's Modulus was calculated to determine whether alginate gel was formed, and to measure its strength. In order to calculate the Young's modulus, an alginate gel film was formed, and the thickness, length, and width of the film were measured using a ruler and a caliper. Apply a load to one end of the film, measure the force and elongated length using a force meter and a ruler, and calculate the Young's modulus by substituting it into the following equation. The higher the Young's modulus, the higher the strength of the gel is considered.

Figure pat00001
Figure pat00001

도 1은 이에 따라 형성된 알지네이트 겔의 사진이다. 이에 따르면, 제조예 1-5을 제외한 제조예 1-1 내지 1-4에서 알지네이트 겔이 형성되는 것을 확인할 수 있다. 이는 제조예 1-5의 경우 Fe2+상태에서는 이온 가교 구조 형성이 매우 느리고 약해서 알지네이트 겔 형성이 어렵기 때문이다.1 is a photograph of an alginate gel thus formed. According to this, it can be seen that the alginate gel was formed in Preparation Examples 1-1 to 1-4 excluding Preparation Example 1-5. This is because in the case of Preparation Example 1-5, formation of an ionic crosslinked structure is very slow and weak in the Fe 2+ state, and it is difficult to form an alginate gel.

도 2는 이에 따라 형성된 알지네이트 겔의 강도를 측정한 그래프이다. 이에 따르면, 영률을 측정한 결과 제조예 1-4(Cu2+), 제조예 1-1(Ca2+), 제조예 1-2(Sr2+), 제조예 1-3(Co2+)의 순서로 높게 측정되었다. 제조예 1-4(Cu2+)는 가장 강한 알지네이트 겔을 형성하나 Cu2+ 중금속 이온으로 환경에 노출되었을 때 오염문제를 야기할 수 있으므로, 유기체에서 흔히 발견되며 상대적으로 환경오염 문제에서 자유로운 제조예 1-1(Ca2+)에 따른 알지네이트 겔이 가장 적합한 것으로 판단된다.2 is a graph measuring the strength of the alginate gel thus formed. According to this, as a result of measuring the Young's modulus, Preparation Example 1-4 (Cu 2+ ), Preparation Example 1-1 (Ca 2+ ), Preparation Example 1-2 (Sr 2+ ), Preparation Example 1-3 (Co 2+) ) Was measured high in the order of. Preparation Example 1-4 (Cu 2+ ) forms the strongest alginate gel, but Cu 2+ is Since it may cause contamination problems when exposed to the environment with heavy metal ions, the alginate gel according to Preparation Example 1-1 (Ca 2+ ), which is commonly found in organisms and relatively free from environmental contamination problems, is considered to be the most suitable.

제조예 2-1Manufacturing Example 2-1

지지체로 순지 37g을 준비하였다.37g of pureed paper was prepared as a support.

제조예 2-2 내지 2-6Preparation Examples 2-2 to 2-6

지지체로 각각 순지 80g(제조예2-2), 페이퍼타올(제조예2-3), 필터페이터(제조예2-4), 행주(제조예2-5), 및 펠트지(제조예2-6)을 준비하였다.As a support, 80 g of pure paper (Production Example 2-2), paper towel (Production Example 2-3), filter paper (Production Example 2-4), dishcloth (Production Example 2-5), and felt paper (Production Example 2-6), respectively. ) Was prepared.

실험예 1-2Experimental Example 1-2

제조예 2-1 내지 2-6에 따른 지지체를 폭 1.5 cm, 높이 15 cm로 잘라 하단 0.5 cm를 물에 담구어 물이 올라가는 높이에 따른 물 흡수율을 측정하여 하기 도 3에 나타내었다.The support according to Preparation Examples 2-1 to 2-6 was cut into a width of 1.5 cm and a height of 15 cm, and the lower 0.5 cm was immersed in water, and the water absorption rate according to the height of the water was measured and shown in FIG. 3 below.

도 3에 따르면, 제조예 2-1(순지 37g) 및 제조예 2-3(페이퍼타올)의 물 흡수 높이가 각각 약 12cm 이상으로 가장 높은 물 흡수율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 제조예 2-1(순지 80 g)이 약 11cm 정도 물을 흡수하였고, 그 외 제조예 2-4(필터페이퍼), 제조예 2-5(행주), 제조예 2-6(펠트지)는 8cm 미만의 낮은 물 흡수율을 보여주었다. 제조예 2-1(순지 37g)과 제조예 2-3(페이퍼타올)이 가장 뛰어난 물 흡수율을 보이나, 순지의 경우 구조가 치밀하고 빳빳하여 지지체 형태를 유지하는데 일부 유리하지만, 페이퍼타올에 비해 경제성과 접근성 측면에서 불리하다. 따라서 준수한 물 흡수율을 보여주면서 가장 쉽고 저렴하게 구할 수 있는 제조예 2-3(페이퍼타올)이 지지체로 적합한 것으로 판단된다.According to FIG. 3, it can be seen that the water absorption heights of Preparation Example 2-1 (37g pure paper) and Preparation Example 2-3 (paper towel) each exhibit the highest water absorption rate of about 12 cm or more. Preparation Example 2-1 (80 g of pure paper) absorbed about 11 cm of water, and Preparation Example 2-4 (filter paper), Preparation Example 2-5 (cloth cloth), and Preparation Example 2-6 (felt paper) were 8 cm Showed a low water absorption rate of less than. Preparation Example 2-1 (37g pure paper) and Preparation Example 2-3 (paper towel) show the best water absorption, but pure paper has some advantages in maintaining the shape of the support due to its dense and stiff structure, but economical compared to paper towels It is disadvantageous in terms of accessibility and accessibility. Therefore, it is judged that Preparation Example 2-3 (paper towel), which can be obtained easily and inexpensively while showing a compliant water absorption rate, is suitable as a support.

실시예 1Example 1

페이퍼타올을 1 중량%(% g/mL) 알지네이트 수용액에 30초간 침지시킨 후 꺼내어 CaCl2 1 중량%(% g/mL) 수용액에 1분 동안 침지시켰다. 이를 꺼내어 30분간 건조하여 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 형성된 흡착제를 제조하였다.Paper towels were immersed in 1% by weight (% g/mL) alginate aqueous solution for 30 seconds, then removed and CaCl 2 It was immersed in 1% by weight (% g/mL) aqueous solution for 1 minute. This was taken out and dried for 30 minutes to prepare an adsorbent having alginate gel formed on the surface of the paper towel.

실시예 2Example 2

실시예 2에서 0.5 중량% 알지네이트 수용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 흡착제를 제조하였다.The same adsorbent as in Example 1 was prepared, except that 0.5% by weight of alginate aqueous solution was used in Example 2.

실시예 3Example 3

실시예 2에서 2 중량% 알지네이트 수용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 흡착제를 제조하였다.The same adsorbent as in Example 1 was prepared, except that a 2% by weight aqueous alginate solution was used in Example 2.

실시예 4 Example 4

실시예 1에 따라 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 1겹 형성된 흡착제를 제조 후, 동일한 과정을 두번 더 반복하여 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 3겹 형성된 흡착제를 제조하였다.After preparing an adsorbent in which one layer of alginate gel was formed on the surface of a paper towel according to Example 1, the same process was repeated two more times to prepare an adsorbent having three layers of alginate gel formed on the surface of the paper towel.

실시예 5 Example 5

실시예 2에 따라 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 1겹 형성된 흡착제를 제조 후, 동일한 과정을 두번 더 반복하여 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 3겹 형성된 흡착제를 제조하였다.After preparing an adsorbent in which one layer of alginate gel was formed on the surface of a paper towel according to Example 2, the same process was repeated two more times to prepare an adsorbent having three layers of alginate gel formed on the surface of the paper towel.

실시예 6 Example 6

실시예 3에 따라 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 1겹 형성된 흡착제를 제조 후, 동일한 과정을 두번 더 반복하여 페이퍼타올 표면에 알지네이트 겔이 3겹 형성된 흡착제를 제조하였다.After preparing an adsorbent in which one layer of alginate gel was formed on the surface of a paper towel according to Example 3, the same process was repeated twice to prepare an adsorbent having three layers of alginate gel formed on the surface of the paper towel.

비교예 1Comparative Example 1

마른 페이퍼타올을 준비하였다.A dry paper towel was prepared.

비교예 2Comparative Example 2

물에 젖은 페이퍼타올을 준비하였다.A water-soaked paper towel was prepared.

실험예 2Experimental Example 2

실시예 1 내지 3에서 각각 제조된 흡착제, 비교예 1 및 2의 페이퍼타올을 각각 16장씩 준비하여 40 x 40 x 40 사이즈의 정육면체 아크릴 통 벽에 4장씩 총 4면에 부착하여 흡착 실험을 진행하였다.Each of the adsorbents prepared in Examples 1 to 3 and the paper towels of Comparative Examples 1 and 2 were each prepared and attached to the wall of a 40 x 40 x 40 cube acrylic cylinder on a total of 4 sides to conduct an adsorption experiment. .

담배 연기를 약 1초간 상기 아크릴 통에 투입한 후 밀폐시키는 방식으로 PM 2.5 또는 PM 10의 미세먼지 환경을 조성한다. 미세먼지 흡착 추이는 중앙에 배치한 미세먼지 측정기를 통해 10분마다 관찰하여 하기 도 4(a) 내지 (d)에 나타내었다.A fine dust environment of PM 2.5 or PM 10 is created by injecting tobacco smoke into the acrylic container for about 1 second and sealing it. The trend of adsorption of fine dust was observed every 10 minutes through a fine dust measuring device arranged in the center, and is shown in FIGS. 4(a) to (d) below.

도 4(a) 내지 (d)에 따르면, 실시예 1 내지 3에 따른 흡착제는 대조군(빈 아크릴 상자), 비교예 1 및 2에 따른 페이퍼타올과 비교하여 높은 미세먼지 흡착율을 보이는 것을 알 수 있다. 4(a) to (d), it can be seen that the adsorbents according to Examples 1 to 3 exhibit a high adsorption rate of fine dust compared to the control (empty acrylic box) and the paper towels according to Comparative Examples 1 and 2. .

실시예 1(1 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제는 PM2.5, PM10 모두에서 가장 우수한 흡착율을 보여주었고, 특히, PM10의 경우 약 70% 이상 흡착율을 보여주었다. 실시예 2(0.5 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제의 경우 알지네이트의 양이 지나치게 적어 지지체 표면에 형성된 그물 구조의 기공이 너무 커지므로 미세먼지 포획에 불리할 수 있고, 실시예 3(2 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제의 경우 알지네이트의 양이 지나치게 많아져 겔 중합 반응이 너무 과하게 일어나 거친 페이퍼타올의 표면을 매끈하게 덮을 수 있어 오히려 미세먼지를 포획할 수 있는 표면적이 줄어들어 상대적으로 미세먼지 흡착율이 저하되는 것으로 판단된다.The adsorbent according to Example 1 (1 wt% alginate aqueous solution) showed the best adsorption rate in both PM2.5 and PM10, and particularly, in the case of PM10, it showed an adsorption rate of about 70% or more. In the case of the adsorbent according to Example 2 (0.5% by weight alginate aqueous solution), the amount of alginate is too small, so that the pores of the net structure formed on the surface of the support become too large, which may be disadvantageous for trapping fine dust, and Example 3 (2% by weight alginate) In the case of the adsorbent according to the aqueous solution), the amount of alginate is too high and the gel polymerization reaction occurs too much to smoothly cover the surface of the rough paper towel. It is judged to be.

다만, 아크릴 통에 아무런 처리를 하지 않은 대조군에서도 미세먼지 농도가 70분 정도 지나면 자연적으로 약 40% 감소하는 것으로 나타나는 바, 이는 아크릴 재질의 정전기로 인해 벽과 바닥에 흡착되는 미세먼지 때문으로 판단된다. However, even in the control group without any treatment on the acrylic barrel, it appears that the concentration of fine dust naturally decreases by about 40% after about 70 minutes, which is believed to be due to fine dust adsorbed on the walls and floors due to static electricity of acrylic material. .

실험예 3-1Experimental Example 3-1

실시예 1 내지 3에서 각각 제작된 흡착제, 비교예 1 및 2의 페이퍼타올을 이용하여, VOC 중 한 종류인 Isopropyle Alcohol(IPA) 흡착 실험을 진행하였다. IPA를 이쑤시개 끝에 살짝 묻힌 후 약 1초간 투입 후 통을 밀폐시키고 VOC 측정기를 통해 10분마다 흡착 거동을 측정하여 하기 도 5(a) 내지 (c)에 나타내었다. Using the adsorbents prepared in Examples 1 to 3 and the paper towels of Comparative Examples 1 and 2, respectively, an adsorption experiment of Isopropyle Alcohol (IPA), which is one type of VOC, was conducted. After applying IPA lightly to the tip of a toothpick, the tube was sealed for about 1 second, and the adsorption behavior was measured every 10 minutes through a VOC meter, and are shown in FIGS. 5(a) to (c) below.

이에 따르면, 실시예 1 내지 3에 따른 흡착제는 대조군(빈 아크릴 상자), 비교예 1 및 2에 따른 페이퍼타올과 비교하여 높은 IPA 흡착율을 보이는 것을 확인하였다. 특히, 실시예 2(0.5 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제의 경우 초기에 IPA를 빠르게 흡착하였으나 시간이 지남에 따라 흡착 효율이 급격하게 감소하면서 최종 흡착율은 실시예 1(1 중량% 알지네이트 수용액) 및 실시예 3(2 중량% 알지네이트 수용액)에 비해 낮아지는 현상을 보여주었다. 흡착율은 약 40분경 역전되었으며, 이는 실시예 2(0.5 중량% 알지네이트 수용액)의 알지네이트 겔 표면의 그물 구조가 급격히 포화되기 때문에 발생하는 것으로 생각된다. 실시예 1 및 3은 흡착율 추이나 최종 흡착율에 있어 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 일정 농도 이상부터는 겔 표면의 그물의 밀도가 IPA 흡착 메커니즘에 미치는 영향이 줄어들기 때문으로 해석된다. 미세먼지와는 달리 대조군(빈 아크릴 상자)에서 IPA 농도는 자연적으로 감소하지 않았다. 이는 아크릴 통의 정전기적 성질이 VOC 흡착과는 무관함을 의미한다.According to this, it was confirmed that the adsorbents according to Examples 1 to 3 showed a high IPA adsorption rate compared to the control (empty acrylic box) and the paper towels according to Comparative Examples 1 and 2. In particular, in the case of the adsorbent according to Example 2 (0.5 wt% alginate aqueous solution), IPA was initially rapidly adsorbed, but the adsorption efficiency rapidly decreased over time, and the final adsorption rate was Example 1 (1 wt% alginate aqueous solution) and It showed a lowering phenomenon compared to Example 3 (2% by weight alginate aqueous solution). The adsorption rate was reversed around 40 minutes, which is thought to occur because the net structure of the alginate gel surface of Example 2 (0.5 wt% alginate aqueous solution) was rapidly saturated. Examples 1 and 3 showed no significant difference in the adsorption rate weight or the final adsorption rate. This is interpreted as because the effect of the net density on the gel surface on the IPA adsorption mechanism decreases after a certain concentration. Unlike fine dust, the IPA concentration in the control group (empty acrylic box) did not decrease naturally. This means that the electrostatic properties of the acrylic barrel are independent of VOC adsorption.

실험예 3-2Experimental Example 3-2

실시예 4 내지 6에서 각각 제작된 흡착제를 이용하여, VOC 중 한 종류인 Isopropyle Alcohol(IPA) 흡착 실험을 진행하였다. IPA를 이쑤시개 끝에 살짝 묻힌 후 약 1초간 투입 후 통을 밀폐시키고 VOC 측정기를 통해 10분마다 흡착 거동을 측정하여 도 6(a) 내지 (c)에 나타내었다. Using the adsorbents prepared in Examples 4 to 6, respectively, an adsorption experiment of Isopropyle Alcohol (IPA), which is one type of VOC, was conducted. IPA was slightly buried at the tip of the toothpick, and then the tube was sealed for about 1 second, and the adsorption behavior was measured every 10 minutes through a VOC meter, and are shown in Figs. 6(a) to (c).

도 6(a) 내지 (c)은 흡착제의 두께별 IPA 흡착 추이 및 최종 흡착율을 보여준다.6(a) to (c) show the IPA adsorption trend and final adsorption rate by thickness of the adsorbent.

실시예 2(0.5 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제의 경우에는 두께가 두꺼울수록 최종적으로 더 많이 흡착되는 것을 확인하였으나, 실시예 1(1 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제와 실시예 3(2 중량% 알지네이트 수용액)에 따른 흡착제의 경우 최종 흡착율에 큰 차이가 없었다. 3겹 두께의 경우 모두 초반에 IPA를 빠르게 흡착하다가 시간이 갈수록 효율이 빠르게 감소하여 전반적으로 지수 함수 형태의 흡착 추이를 보여주었다. 1겹의 경우에는 일정한 속도로, 선형적인 흡착 추이를 보여주었다. 이에 따라 흡착 메커니즘이 주로 겔의 표면에서 일어나는 것으로 판단된다. In the case of the adsorbent according to Example 2 (0.5 wt% alginate aqueous solution), it was confirmed that the thicker the thickness, the more finally adsorbed, but the adsorbent according to Example 1 (1 wt% alginate aqueous solution) and Example 3 (2 wt% alginate aqueous solution) % Alginate aqueous solution), there was no significant difference in the final adsorption rate. In the case of all three-ply thicknesses, IPA was rapidly adsorbed at the beginning, but the efficiency rapidly decreased as time passed, showing an overall exponential adsorption trend. In the case of one ply, it showed a linear adsorption trend at a constant rate. Accordingly, it is judged that the adsorption mechanism mainly occurs on the surface of the gel.

실험예 4Experimental Example 4

실시예 1에서 제작된 흡착제를 이용하여, VOCs로서 메탄올, 아세트산, 이소프로판올, 아세톤, 포름알데하이드, 헥세인, 및 톨루엔 흡착 추이를 확인해보았다.Using the adsorbent prepared in Example 1, the adsorption trends of methanol, acetic acid, isopropanol, acetone, formaldehyde, hexane, and toluene were confirmed as VOCs.

상기 물질을 이쑤시개 끝에 살짝 묻힌 후 약 1초간 투입 후 통을 밀폐시키고 VOC 측정기를 통해 10분마다 흡착 거동을 측정하여 하기 도 7(a) 및 (b)에 나타내었다. The material was slightly buried at the tip of a toothpick, and then put in for about 1 second, the container was sealed, and the adsorption behavior was measured every 10 minutes through a VOC measuring device, and are shown in FIGS. 7(a) and (b) below.

도 7(a) 및 (b)에 따르면 실시예 1에 따른 흡착제는 비극성과 극성 VOCs 흡착능에서 차이를 보이는 것을 확인할 수 있다. 비극성 VOCs인 헥세인과 톨루엔은 60분의 시간 동안 60% 정도 감소했지만, 극성 VOCs인 에탄올, 아세트산, 이소프로판올, 아세톤, 및 포름알데히드는 모두 80% 이상의 감소량을 보였다. 이는 알지네이트가 극성을 나타내는 물질로 극성 VOCs와 쌍극자-쌍극자 상호 작용을 일으키기 때문으로 보인다.7(a) and (b), it can be seen that the adsorbent according to Example 1 shows a difference in the adsorption capacity of non-polar and polar VOCs. Non-polar VOCs, hexane and toluene, decreased by about 60% over a period of 60 minutes, but polar VOCs, ethanol, acetic acid, isopropanol, acetone, and formaldehyde, all showed a reduction of more than 80%. This seems to be because alginate is a material showing polarity and causes dipole-dipole interaction with polar VOCs.

실험예 5Experimental Example 5

실시예 1에서 제작된 흡착제를 완전히 건조하여 실험예 2에 따른 실험을 통해 미세먼지 흡착율을 하기 도 8에 나타내었다The adsorption rate of fine dust through the experiment according to Experimental Example 2 by completely drying the adsorbent prepared in Example 1 is shown in FIG. 8 below.

도 8에 따르면 실시예 1에서 제작된 흡착제를 완전히 건조하는 경우, 상기 완전 건조 과정을 거치지 않은 실시예 1의 흡착제와 비교하여 미세먼지 흡착율이 약 25% 정도 감소하는 것으로 나타났다. 이는 알지네이트 겔의 특성상 겔 속에 수분이 많을 때 부피가 커지면서 미세기공 구조의 표면적도 넓어지고 겔의 점성도가 증가하기 때문이며 겔이 건조되면 부피가 줄어들면서 미세기공 구조의 표면적이 작아지고 점도가 없어지면서 흡착능이 줄어드는 것으로 보인다. 즉, 수분의 표면장력에 의해 포획되는 미세먼지의 양이 줄어들면서 흡착율이 감소하는 것으로 보이는 바 알지네이트 겔은 수분이 충분히 공급된 환경에서 흡착 성능 보장되는 것을 알 수 있다.According to FIG. 8, when the adsorbent prepared in Example 1 was completely dried, the adsorption rate of fine dust was decreased by about 25% compared to the adsorbent of Example 1 that did not go through the complete drying process. This is because the volume of the alginate gel increases when there is a lot of moisture in the gel, the surface area of the microporous structure increases, and the viscosity of the gel increases.When the gel is dried, the volume decreases and the surface area of the micropore structure decreases and the viscosity decreases, resulting in adsorption capacity. It seems to be diminishing. In other words, it can be seen that the adsorption rate decreases as the amount of fine dust trapped by the surface tension of moisture decreases, and it can be seen that the adsorption performance of alginate gel is guaranteed in an environment where moisture is sufficiently supplied.

실험예 6-1Experimental Example 6-1

실시예 1에 따른 흡착제를 완전히 건조시킨 후 다시 수분을 공급해서 재생시킨 모습을 확인하여 도 9에 나타내었다. After completely drying the adsorbent according to Example 1, it was shown in FIG. 9 to confirm the regeneration by supplying moisture again.

이에 따르면, 건조시킨 흡착제에 수분을 공급하자 원래의 부피와 질감으로 재생되는 모습을 하기 도 9에서 확인할 수 있다.According to this, when moisture is supplied to the dried adsorbent, the original volume and texture are regenerated as shown in FIG. 9 below.

실험예 6-2Experimental Example 6-2

실시예 1에 따른 흡착제에 대해 상기 실험예 2, 3을 참고하여 PM2.5, PM10 미세먼지 흡착 실험 및 VOC(ISA) 흡착 실험을 진행(처음 사용)하였다. 이를 완전히 건조 후 다시 수분을 공급하여 상기 실험을 다시 진행(1차 재사용)하였다. 이를 완전히 건조 후 다시 수분을 공급하여 상기 실험을 다시 진행(2차 재사용)하였다. 이에 따른 결과를 하기 도 10(a) 및 (b)에 나타내었다.For the adsorbent according to Example 1, PM2.5 and PM10 fine dust adsorption experiments and VOC (ISA) adsorption experiments were performed (first use) with reference to Experimental Examples 2 and 3. After completely drying it, water was supplied again to perform the experiment again (first reuse). After completely drying it, water was supplied again to perform the experiment again (second reuse). The results are shown in Figures 10 (a) and (b) below.

도 10(a) 및 (b)에 따르면, 미세먼지 흡착 효율은 1차 재사용 시 처음 사용 대비 약 20% 정도로 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 건조 과정에서 알지네이트 겔 그물 구조에 흡착된 미세먼지가 모두 제거되지 않아 그만큼 효율이 감소하는 것으로 판단된다. 2차 재사용 시 미세먼지 흡착 효율이 유의미하게 더 감소하지는 않았다. VOCs 흡착의 경우 재사용시 흡착 효율이 미세 먼지와 비교하여 유의미하게 감소하지 않았다. 이는 건조 과정에서 VOC가 대부분 휘발하기 때문으로 추정된다. According to FIGS. 10(a) and (b), the efficiency of adsorption of fine dust decreases by about 20% compared to the first use during the first reuse. It is believed that the efficiency decreases as all the fine dust adsorbed to the alginate gel net structure is not removed during the drying process. During the second reuse, the fine dust adsorption efficiency did not significantly decrease further. In the case of adsorption of VOCs, the adsorption efficiency did not significantly decrease compared to fine dust during reuse. This is presumed to be because most of the VOCs volatilize during the drying process.

따라서 본 발명에 따른 흡착제는 여러 번 재사용을 하더라도 효용성 측면에서 큰 문제가 없을 것으로 판단되며, 실용화를 할 때 재사용 가능 여부가 큰 경제적 이점으로 작용할 것으로 판단된다.Therefore, even if the adsorbent according to the present invention is reused several times, it is judged that there will be no big problem in terms of utility, and whether it can be reused when commercialized will serve as a great economic advantage.

실험예 7Experimental Example 7

실시예 1에 따른 흡착제의 프로토타입(prototype)을 제작하여 2.3 m x 2 m x 2 m의 룸에서 실험예 2, 3을 참고하여 PM10 미세먼지 흡착 실험 및, VOC(ISA) 흡착 실험을 진행(처음 사용)하여 하기 도 11(a) 및 (b)에 나타내었다.Prototype of the adsorbent according to Example 1 was prepared, and PM10 fine dust adsorption experiment and VOC (ISA) adsorption experiment were conducted in a room of 2.3 mx 2 mx 2 m with reference to Experimental Examples 2 and 3 ) And shown in Figs. 11 (a) and (b) below.

도 11(a) 및 (b)에 따르면, 12 시간 경과 후, 룸 안의 PM10은 80%가 감소하고, VOC(ISA)는 81%가 감소한 것을 확인할 수 있다.11(a) and (b), it can be seen that after 12 hours, the PM10 in the room decreased by 80%, and the VOC (ISA) decreased by 81%.

Claims (8)

지지체; 및
상기 지지체 표면에 형성된 알지네이트 겔;을 포함하고,
상기 알지네이트 겔은, 다가 양이온 용액과 0.5 내지 2 중량%의 알지네이트 수용액의 반응으로 제조되는 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.
Support; And
Including; alginate gel formed on the surface of the support,
The alginate gel is an adsorbent using an alginate gel, characterized in that prepared by a reaction of a polyvalent cation solution and 0.5 to 2% by weight of an alginate aqueous solution.
제 1 항에 있어서, 상기 지지체는 순지, 페이퍼타올, 필터페이퍼, 행주 및 펠트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.The adsorbent according to claim 1, wherein the support is at least one selected from the group consisting of pure paper, paper towel, filter paper, dishcloth, and felt. 제 1 항에 있어서, 상기 다가 양이온은 Ca2+, Sr2+ 및 Co2+로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.The adsorbent according to claim 1, wherein the polyvalent cation is at least one selected from the group consisting of Ca 2+ , Sr 2+ and Co 2+. 제 1 항에 있어서, 상기 다가 양이온 용액은 0.5 내지 2 중량%인 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.The adsorbent according to claim 1, wherein the polyvalent cation solution is 0.5 to 2% by weight. 제 1 항에 있어서, 상기 알지네이트 수용액은 알긴산나트륨 수용액인 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.The adsorbent according to claim 1, wherein the alginate aqueous solution is an aqueous sodium alginate solution. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착제는 상기 지지체 표면에 형성된 2 또는 3 겹의 알지네이트 겔을 포함하는 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.The adsorbent according to claim 1, wherein the adsorbent comprises two or three layers of alginate gel formed on the surface of the support. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착제는 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 담배 연기, 음식 냄새 및 악취로 이루어진 군에서 선택되는 한 종 이상의 유해물질을 흡착하여 제거하는 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제.The method of claim 1, wherein the adsorbent adsorbs and removes one or more harmful substances selected from the group consisting of fine dust, volatile organic compounds (VOCs), cigarette smoke, food odor, and odor contained in the air. Adsorbent using alginate gel. 지지체를 준비하는 과정;
상기 지지체를 0.5 내지 2 중량%의 알지네이트 수용액에 10초 내지 60초 동안 침지시키는 단계;
상기 알지네이트 수용액에 침지된 지지체를 꺼내 다가 양이온 용액에 0.5분 내지 2분 동안 침지시키는 단계; 및
상기 다가 양이온 용액에 침지된 지지체를 꺼낸 후 20분 내지 40분 동안 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알지네이트 겔을 이용한 흡착제 제조방법.
The process of preparing the support;
Immersing the support in 0.5 to 2% by weight of alginate aqueous solution for 10 to 60 seconds;
Taking out the support immersed in the alginate aqueous solution and immersing it in the polyvalent cation solution for 0.5 to 2 minutes; And
Drying for 20 to 40 minutes after taking out the support immersed in the polyvalent cation solution; method for producing an adsorbent using alginate gel comprising a.
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