| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 1998년 가을 (10/23 ~ 10/24, 조선대학교) |
| 권호 | 4권 2호, p.2421 |
| 발표분야 | 분리기술 |
| 제목 | 초임계유체를 이용한 soot에서 Fullerene의 추출 |
| 초록 | Fullerene의 발견은 1985년 Smalley과 Kroto가 Laser vaporization apparatus를 이용 하여 60개의 탄소원자를 함유하는 carbon cluster를 측정하면서 발견되었다. 이 안정한 순수탄소분자는 원추형, 20면체의 속이 빈 공모양의 기하학적인 모양을 지니고 있는데Buckminsterfullerene (C-60) 이라 명명되었다. 1990년대 초반 Kratschmer 과 동료들은 기화한 흑연으로부터 생성된 탄소먼지에서 Buckminsterfullerene 의 존재를 확인하였고 arc방전을 시키거나 저항 열을 가함으로서 C-60 과 C-70을 상당량 포함하는 soot를 제조하였다.이때의 Fullerene rich carbon soot는 C84 , C76 , C78 , C90 , C94 등과 같은 거대분자Fullerene을 함유하고 있는데 벤젠을 이용한 컬럼크로마토그래피(Column Chromatography)로 분리할 수 있게 되었다. Buckminsterfullerene 은 분자간의 낮은 표면장력 과 높은 부피압축률 때문에 우수한 윤활유가 될 수 있고, 또한 2.5 ×106 Psi 의 압력 하에서 안정하며,흑연처럼 많은 유기용매에서도 장시간 안정하기 때문에 초전도체 , 반도체, sensors , 대규모 공정의 산업용 촉매, 고분자 건축자재, hydrogen 저장 매개체 , 항바이러스성 약품 등에넓은 활용도를 가지고 있다. 현재 soot에서 Fullerene을 추출하는 방법은 Solvent Method와Sublimation method가 있는데 장시간의 소요와 Submiligram 조작, 그리고 유기용매의 사용으로 환경적으로 선호되지 않는 공정이다. 따라서 보다 간단하고 훨씬 편리하고 저비용공정으로 유기용매의 소비를 줄이는 공정의 개발이 요구되고 이로써 대두되는 새로운 추출방법이 Supercritical Fluid Extraction (SFE)이다. 본 연구의 목적은 초임계유체를 이용하여soot에서 Fullerene을 추출하는데 최적의 조업조건(온도, 압력,Modifier의 첨가량등)을 결정하며 다양한 Modifier를 이용하여 Yield를 최대화하는데 있다. soot를 초임계이산화탄소를이용하여 추출을 한 결과 낮은 농도이지만 추출이 가능하며, 유기용매에 녹인 후의 초임계추출시에도 작은 양의 부피에 녹였지만, 이에 반하여 Yield는 더 높음을 알 수 있으며, 따라서 유기용매의 사용을 줄이면서 보다 높은 추출효율을 얻기 위한 최적의 온도와 압력을 알아야겠다. 또한 C-60 과 C-70의 HPLC 분석시 Retention Time이 1초정도로 Overlap되는경우가 있는데 Mobile Phase와 Flow Rate를 변경시키면서 C-60 과 C-70의 분리가 이루워져야 하겠다. 아울러 SFE 방법으로 Fullerene을 추출하는데 최적의 연속조업조건과 추출기작을 규명하여 추출속도를 예측하고자 한다 |
| 저자 | 박상훈, 유연우, 김철 |
| 소속 | 아주대 |
| 키워드 | Supercritical Fluid Extraction; Fullerene |
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| 원문파일 | 초록 보기 |
