ZIF-67/PANI-SSA 복합체, 염기성 푸크신 흡착

수중 오염물질 제거를 위한 효율적인 흡착제 개발의 일환으로, ZIF-67 금속유기골격체와 1차원 나노구조 폴리아닐린 설포살리실레이트(PANI-SSA)를 다양한 중량비(ZIF-67 20–75 wt.%)로 기계화학적 합성하여 새로운 복합체를 제조했습니다. 이 복합체들은 FAAS, SEM-EDX, TGA, FTIR, 라만 분광법, N2 흡착, 전기 전도도 및 제타 전위 측정으로 특성화되었으며, 수용액에서 염기성 푸크신(BF) 염료 제거를 위한 흡착제로 탐색되었습니다. TGA 분석 결과 순수 성분보다 복합체의 열 안정성이 향상되었고, FTIR 및 라만 분광법은 PANI-SSA와 ZIF-67 간의 강한 상호작용으로 인한 부분적인 고분자 탈도핑을 시사했습니다. 복합체의 형태는 조성에 따라 달라졌으며, ZIF-67 함량이 낮을수록 1차원 나노구조가 관찰되었습니다. 모든 복합체는 순수 PANI-SSA보다 우수한 흡착 성능을 보였으며, BF에 대한 탁월한 흡착제로 작용했습니다. 특히 ZIF-67 75 wt.% 복합체는 최대 흡착 용량(910 mg g−1)과 제거 효율(97.2%)에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 이는 순수 ZIF-67의 성능을 능가합니다. 흡착 과정은 유사 2차 반응 속도를 따르고 Langmuir–Freundlich 등온선에 부합하여, 불균일한 표면에서의 단층 흡착을 시사합니다. 복합 흡착제는 에탄올 세척을 통해 효율적으로 재생 및 재사용이 가능했습니다. 본 연구 결과는 PANI와 ZIF-67을 결합한 첨단 소재가 폐수 처리에 시너지 효과를 가져올 수 있음을 강조합니다.