| 초록 |
화석연료의 사용으로 인하여 지구온난화의 주원인으로 생각되는 온실가스인 이산화탄소의 농도가 증가하고 있으며, 이러한 이산화탄소를 효율적이고 경제적으로 분리하기 위한 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 이산화탄소 포집 방법에는 흡수법, 흡착법, 막분리법 등이 있는데, 이 중 흡착법은 에너지 소비가 적고 흡착제의 재사용이 가능하며, 응용이 간편하다는 장점을 가지고 있다. 여러 흡착제 중에서 다공성 탄소소재는 값이 저렴하고 열적•화학적 안정성이 있으며, 합성조건을 달리하여 기공구조를 조절할 수 있다는 특징이 있다. 본 연구에서는 원유를 정제하는 과정에서 발생하는 부산물을 열분해 해서 얻은 석유 코크를 KOH로 활성화시켜 표면적이 큰 다공성 탄소 소재를 합성하였으며, 이를 이산화탄소 흡착에 응용해보았다. 코크의 활성화 과정에서 조건들을 달리하며 소재의 기공구조와 이산화탄소 흡착능에 미치는 영향을 살펴보았다. N2 adsorption isotherm을 측정하여 합성된 소재의 표면적과 기공구조를 관찰하였으며, CO2 adsorption isotherm을 이용해 여러 온도에서의 이산화탄소 흡착능을 비교해 보았다. 또한 흡착열과 선택도를 구하였고, thermogravimetric analysis를 통해 흡착 속도와 흡/탈착 반복 공정에서의 안정성을 평가하였다. |
