버네사이트를 25, 40, 60과 80℃ 각각에서 합성하였다. 이들 각 시료에 대해 X-선회절분석을 실시한 결과 합성 온도가 25℃에서 60℃까지 증가 시 X-선회절분석의 피크의 강도가 강해지는 반면 80℃에서는 오히려 피크의 강도가 약해지는 것으로 나타났다. 이는 60℃에서 합성된 버네사이트의 결정도가 상대적으로 가장 높다는 것을 의미한다. 그러나 60과 80℃에서 합성된 버네사이트의 BET 비표면적은 39.4에서 89.7 m2/g로 증가한다. SEM 분석 결과 25℃에서 합성된 버네사이트의 경우 2~500 nm 크기의 구형으로 나타난 반면 합성 온도가 증가함에 따라 판상의 버네사이트가 관찰되었다. 뿐만 아니라, 80℃에서 합성된 버네사이트의 경우 60℃에서 합성된 버네사이트와는 달리 판상의 결정에 많은 다공성을 띠고 있다. 따라서 80℃에서 합성된 버네사이트의 BET 비표면적 증가는 합성된 버네사이트 결정 내 다공성증가에 의한 것으로 판단된다. 따라서 합성된 버네사이트의 결정성, 형성 등과 같은 다양한 이화학적 특성은 온도와 같은 영향인자에 의해 매우 민감하게 변화함을 보여주고 있다.

A series of birnessite was synthesized at 25, 40, 60, and 80℃, respectively. Intensities of XRD and the ratio of signal to noise of the peaks for samples increases with increasing temperature up to 60℃, whereas the intensity and ratio for a sample synthesized at 80℃ decrease, showing that crystallinity of the birnessite synthesized at 60℃ is better than that of the synthesized at 80℃. However, BET surface areas for these two samples show that the surface area increases 39.4 to 89.7 m2/g with increasing synthesizing temperature from 60 up to 80℃, indicating that a small surface area is shown in a well-crystallized birnessite rather than that of a poorly crystallized birnessite. SEM images show that morphologies for samples are seriously influenced by temperature. The morphology of the synthesized at 25 shows a round-shape, while a plate-like morphology is shown in the synthesized birnessite at 80℃. In addition, a porous layered structure is also shown in the synthesized birnessite at 80℃. These results suggest that physicochemical properties of the synthesized birnessite are sensitively affected by mechanical changes of parameters such as temperature during the synthesization.

• 박수오 | Park, Soo Oh
• 김영재 | Kim, Young Jae
• 이영재 | Lee, Young Jae