나노구조와 기체흡착성

전문가 제언

○ 1990년대에 카본나노튜브(CNT)나 규칙적인 구조를 가진 메조세공 실리카가 발견된 이후 나노 세공성 고체에 대한 연구가 개시된 이래 기존의 세공성 고체인 제올라이트와 활성탄의 기체흡착성에 관련된 연구들이 더욱 활발하게 전개되고 있다.

○ 제올라이트나 활성탄의 세공도 화학적인 수식에 의해 2㎚ 미만의 미크로공만을 가진 것으로부터 2~50㎚의 세공을 가진 것이 생산되어 촉매용도로 사용되고 있으며 그래파이트 단위의 배열을 조절하여 미크로공만을 가진 활성탄소섬유(ACF)도 출현하였다.

○ 이러한 발전은 기본구조가 고체와 고분자의 경계에 있는 CNT가 나타남에 따라 촉진되었다. SWCNT는 번들(bundle)을 형성하고 번들 고유의 틈새에 나노세공을 가지며 이에 대한 연구의 결과로 활성탄의 기능에 대한 이해 증지에 큰 도움을 받았기 때문이다.

○ CNT의 세공의 크기는 미크로공과 메조공의 경계에 위치하며 이들 세공의 기체흡착성 실험으로부터 본고의 필자에 의해 세공직경이 5㎚이하의 것을 나노공이라 새로운 정의가 제출되었다.

○ CNT에 이어 등장한 다공성 배위고분자가 새로운 형태의 다공성 물질이다. 다공성 배위고분자는 이전의 세공성 고체와는 구조적으로 크게 다른 특징을 가지는데 세공벽은 연속적인 원자층이 아니며 망목과 같은 2차원 분자벽 또는 1차원의 분자 기둥으로 대체되었으며 이들 구조단위를 결합하는 것은 금속이온에 의한 배위결합이다. 이러한 망목 2차원 벽이나 기둥구조는 높은 표면적을 가지게 하며 또 다공성 배위고분자는 유연성을 가지는 특성이 있다.

○ 본 고에서는 아주 얇은 세공벽을 가지며 유연성을 가지고 있는 SWCNT, SWCNH, DWCNT의 기체흡착성과 새로운 다공성 배위고분자의 흡착기능에 대해 소개하고 있는데 수소흡장, 나노테크놀로지 기술개발에 매우 중요한 자료를 제공하고 있어서 일독을 권한다.

저자

Shigenori UTSUMI, Daisuke NOGUCHI, Katsumi KANEKO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2007

권(호)

56(2)

잡지명

高分子

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

78~82

분석자

마*일

분석물

• 나노구조와 기체흡착성.pdf [225,825 byte]

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