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단일벽 카본나노튜브의 내 및 외벽에서 물리적 흡착의 분자적 견해

전문가 제언: ○ 단일벽 카본나노튜브에 대한 분자 흡착에 대한 연구는 많이 소개되었고 나노튜브의 오목한 자리 및 바깥쪽 자리뿐만 아니라 안쪽 자리에서 흡착은 다양한 실험적 방법에 의해서 시도되고 있다. 특히 나노튜브의 안쪽에서 물, 알칸 및 알켄과 같은 분자의 유폐현상으로 인한 흡착질의 상변화와 오존과 같은 시약의 사용으로 내부 흡착을 위한 나노튜브의 끝과 벽을 열리게 한 시도는 이 분야의 매우 큰 성과로 보인다.

○ 분자동력학적(MD) 모사를 이용해서 나노다공성 물질 내에서 분자의 확산속도는 물론 응집물질 전반에 걸쳐서 분자들의 운동 상태를 정확히 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 한 분자의 흡착에 대한 가장 중요한 부분은 나노튜브 안쪽이며 끝의 캡의 제거를 가능하게 하는 열리는 공정이 필요하다. 이러한 나노튜브에서 결정체에서 확산의 현상을 파악함으로써 구조적인 특성과 질량이동을 이해하는 데 크게 기여할 것으로 보인다.

○ 단일벽 카본나노튜브(SWNTs)에서 흡착 Xe의 MC 모사에서 Xe원자는 조밀한 쌓임 방법으로 나노튜브 안의 가능한 모든 공간을 채운다는 것이 확인 되었다. 고효율의 다공성 물질 개발 및 나노 기공물질의 개발을 위해서는 미세기공 직경을 조절하기 위한 표면 특성 기술도 정립하여야 한다. 이에 대한 이론적 및 실험적 연구는 물론 나노 기공성 물질의 다량 생산을 위한 산업화 연구도 함께 발전해야 된다고 믿는다.

○ 나노 기공에서 다중성분 확산의 특성을 이해하기 위하여 다-성분 간의 물리적 및 화학적인 상호관계와 그 동력학적 규명이 매우 중요하다. 나노튜브는 큰 비 표면적과 잘 정의된 흡착 자리에서 분자 흡착질에 대한 강한 Van der Waals 결합에너지를 제공한다고 본다. 분자동력학적(MD) 모사는 이 확산의 이론적인 설명 및 다중성분의 화학 혼합물질의 확산의 이론적 규명에 큰 역할을 할 것으로 판단된다.

저자: Kondratyuk, P; Yates, JT; AF Kondratyuk, Petro; Yates, John T., Jr.
자료유형: 학술정보