부산대학교 도서관

Hydroxyapatite is a calcium phosphate-based compound, a representative bio-ceramic, and is a major component of human bones and teeth. Due to its high biocompatibility and environmental friendliness, it is receiving great attention in many fields. Hydroxyapatite forms a solid solution and can be substituted with various ions for anions and cations, so research is being conducted as a material for bone and dental implant production, implant coating material, drug delivery and protein adsorption material using it. In particular, the excellent adsorption ability of hydroxyapaite with a specific structure, ion exchange ability, and excellent properties of bonding with lead are very useful in environmental fields.In this study, the morphology of hydroxyapatite was controlled to more efficiently remove lead ions from water. In addition, a method for rapidly forming lead hydroxypyromorphite, a stable phase of lead ions, was studied through adsorption mechanism analysis. Hydroxyapatite were synthesized by precipitation method, and nuclei growth was controlled by adjusting the growth temperature and titration method of the base used for particle precipitation to synthesize plate-shaped and rod-shaped hydroxyapatite.Lead removal experiments were conducted with two types of synthesized hydroxyapatite. The experiment was conducted in a high-concentration lead solution in which hydroxyapatite is difficult to reaction of dissolusion and recrystallization with lead ions. It was confirmed that plate-shaped hydroxyapatite was dissolved and recrystallized from the beginning in the lead removal reaction. As the reaction progressed, it was confirmed that hydroxypyromophite was formed in a highly crystalline, several micro-size. On the other hand, it was confirmed that the rod-shaped hydroxyapatite was initially highly complexed with lead. As the reaction progressed, the proportion of the complexation reaction decreased, and dissolution and recrystallization occurred. From the above results, it was demonstrated that the removal mechanism varies according to the reaction time of hydroxyapatite. In these results, the use of plate-shaped hydroxyapatite proved the possibility of removing lead in water in the form of hydroxypyromophite, a long-term stable compound, within a short period of time.
수산화인회석은 인산 칼슘계 화합물로 대표적인 바이오세라믹으로 인체의 뼈와 치아의 주요 구성 성분입니다. 높은 생체적합성 및 환경친화적 특성으로 인하여 많은 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다. 수산화인회석은 고용체를 형성하고 음이온과 양이온에 다양한 이온으로 치환이 가능하여 이를 이용한 뼈 및 치아 임플란트 제작, 임플란트 코팅소재, 약물전달 및 단백질 흡착 소재로 연구가 진행되고 있습니다. 특히 수산화인회석의 특정 구조와의 뛰어난 흡착능력, 이온교환 능력 및 납과의 결합의 우수한 특성은 환경 분야에서 매우 유용합니다. 본 논문에서는 수산화인회석을 통하여 보다 효율적으로 수중에서 납 이온을 제거하기 위하여, 입자의 형상을 제어하였습니다. 또한 흡착 메커니즘 분석을 통하여 중금속 납을 안정한 상인 하이드록시파이로모파이트를 빠르게 형성하는 방법을 연구하였습니다. 수산화인회석은 침전법으로 합성하였고, 입자 침전 시 사용되는 염기의 적정방법과 성장온도를 조절하여 입자 성장을 조절하여 판상과 막대형태의 수산화인회석을 합성하였습니다. 두가지 형태의 합성된 소재를 가지고 납 제거 실험을 진행하였습니다. 실험은 수산화인회석이 납이온과 용해 및 재결정화반응이 어려운 고농도의 납 용액에서 진행되었습니다. 그 결과, 판상의 수산화인회석은 납 제거 반응에서 초기부터 용해 및 재결정화를 하는 것을 확인하였습니다. 반응이 진행됨에 따라 하이드록시파이로모파이트가 고결정성의 수마이크로 크기로 형성됨을 확인하였습니다. 그에 반하여 막대모양의 수산화인회석은 초기에 납과 높은 복합화 반응이 일어나는 것을 확인되었습니다. 반응이 진행됨에 따라 복합화 반응의 비율이 감소하고 용해 및 재결정화가 이루어졌습니다. 이 결과를 바탕으로 수산화인회석의 반응 시간에 따라 제거 메커니즘이 달라짐을 증명하였습니다. 이를 통하여 판상형 수산화인회석을 사용하면 빠른 시간 내에 수중의 납을 장기적으로 안정한 화합물인 하이드록시파이로모파이트 형태로 제거 가능성을 증명하였습니다.