| 초록 |
C3H6/C3H8 및 CO/CO2 혼합물의 분리는 오늘날 산업계에서 가장 중요하고도 도전적인 분리 이슈들로 간주되고 있다. 흡착은 에너지 절약적인 분리 기술이기에 위의 분리 이슈들을 해결하기 위한 흡착 기술의 개발이 많은 관심을 받고 있다. 그러나 현재까지는 선택도, 운전용량, 상온/상압 재생, 안정성 등을 모두 만족하는 흡착제가 개발되지 못하였다. 본 연구에서는 최근 차세대 흡착제들로서 각광받고 있는 metal-organic framework (MOF) 및 porous organic polymer (POP)의 기공 내부에 C3H6 및 CO와 π complexation이라는 특별한 인력을 지니는 Cu1+ 이온을 함유한 흡착제들을 개발하였다. 첫째로, MOF의 기공 내부에 redox active 성질을 지니는 금속이온을 활용하여 Cu1+ 이온을 용이하게 함침시키는 데에 성공하였고, 개발된 흡착제가 높은 C3H6/C3H8 및 CO/CO2 선택도, 큰 C3H6 및 CO 운전용량, 용이한 재생성 및 반복흡탈착 성능, 고정탑 혼합물 흐름 조건에서 우수한 분리 성능을 보이는 것을 확인하였다. 둘째로, COF 기공 내부에 존재하는 다량의 질소 원자들을 활용하여 Cu1+ 이온을 chelating 시키는 데에 성공하였고, 개발된 흡착제가 높은 CO/CO2 선택도, 큰 CO 운전용량, 용이한 재생성 및 반복흡탈착 성능을 보이는 것을 확인하였다. |
