화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2015년 봄 (04/22 ~ 04/24, 제주 ICC)
권호 21권 1호, p.1246
발표분야 환경
제목 MOF의 가스 흡착 능력 및 수분, 산성가스에 대한 안정성 연구
초록 이산화탄소는 지구 평균기온을 상승시키는 주 요인으로써, 화력발전의 배기가스에서 이산화탄소를 제거하는 것은 매우 중요한다. 이산화탄소 분리방법으로는, 전처리, 후처리, 순산소연소 방법이 있다. 그 중 후처리 방법은 기존의 플랜트를 변경하지 않고 추가적인 공정을 설치할 수 있다는 장점이 있어서 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 후처리 공정에서는 배기가스에서 낮은 이산화탄소 농도로 인해 우수한 성능의 흡착 재료를 개발하는 것이 필수적이다. 또한, 배기가스에 SOx, NOx, 수증기 등의 불순물이 있으므로 이에 대한 안정성 또한 검증 되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 최근 주목받고 있는 metal organic framework (MOF)의 이산화탄소/질소 흡착 성능 분석 및 산성 개스, 수증기에 대한 안정성 분석에 대한 연구를 수행하였다.
7개의 MOF가 합성이 되었고, 그중 Cu-HF, Zn-NDC, Ni-NIC는 다른 재료에 비해 높은 이산화탄소 흡착성능과 선택도를 보였다. MOF의 안정성을 검토하기 위해 NOx와 SOx 를 화학반응을 통해 생성하여 수증기를 첨가하여 2-5일동안 MOF에 노출한 후, 흡착성능과 XRD 분석을 하였다. Zn-NDC는 5일간 NO2에 노출된 후, 물에 노출된 후에 26-30%의 이산화탄소 흡착성능 저하를 보였다. XRD 데이터 분석결과, Zn-NDC는 물에 노출된 후, 부분적으로 줄어든 결정구조를 나타내었다.
저자 한상일1, J. Carson Meredith2
소속 1창원대, 2Georgia Institute of Technology
키워드 MOF; Carbon dioxide; adsorption; flue gas
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