| 초록 |
지구온난화를 야기하는 이산화탄소의 발생량의 증가가 심해지면서, 저감을 위한 다양한 기술이 연구되고 있다. 그 중에서도 CCS (Carbon dioxide Capture and Storage) 기술을 통해 큰 저감 효과를 기대할 수 있으며, 흡착 또한 각광받고 있다. 여러 흡착제 중에서 탄소 소재들은 꾸준히 연구되어 왔으며, 최근에는 graphene, CNT 등이 특히 주목 받고 있다. Graphene은 한 층의 탄소로 이루어져 있고, 넓은 표면적과 뛰어난 전기적 특성으로 인해 activated carbon과 같이 흡착제로써의 활용 가능성이 보이고 있다. 최근 들어 심화된 graphene의 이산화탄소 흡착 특성 분석에 계산화학적 방법이 사용되고 있으며, 그 중 하나가 density functional theory를 통한 molecular simulation이다. 본 연구에서는 산소를 포함하는 작용기 (epoxy, hydroxyl)를 포함하는 graphene oxide에 대해 흡착 에너지와 구조 분석을 수행하였다. 안정화된 graphene oxide의 구조를 구하고, 이에 대한 이산화탄소의 binding energy를 계산하였다. Pristine graphene에 비해 graphene oxide가 강한 binding energy를 보인다는 결과를 통해 실험적 흡착능 결과와 연결 지을 수 있을 것으로 보인다. 또한, DFT를 여러 방식으로 modified된 graphene의 이산화탄소 흡착 연구에 적용하여 열역학적 특성과 흡착 특성을 파악하는 데에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. |
