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마이크로다공성 금속유기골격에 탄화수소와 알코올의 균형흡착

전문가 제언: ○ 균형흡착은 흡착과정 동안에 일어나는 흥미롭고 중요한 현상이며, 여기서 흡착물의 분자크기와 형태는 결국 흡착제의 결정대칭과 동공구조를 가지는 적합성과 일관성의 평형에서 배향과 흡착된 양이 된다. 균형흡착의 개념은 제올라이트와 같은 삼차원적(3D) 네트워크들의 결정상 다공성물질들에 도입되었고, 탄화수소들 p-자일렌, n-헥산, n-헵탄, 벤젠 등의 균형흡착은 MEF, ITW, ERI, CHA, LTA, AFX, 규산염들 등 다양한 제올라이트에서 발견되었다.

○ MMOFs는 확장된 네트워크를 갖는 결정성고체로 단일 금속양이온 또는 금속클러스터 및 배위결합의 유기리간드들을 포함한다. MMOFs의 아주 방대하게 큰 다양성 골격형태들과 동공구조들의 더욱 풍부한 계층적 복잡성의 결과 때문에 탄화수소, 알코올, 작은 가스분자 등의 균형흡착이 제올라이트들보다 MMOFs에서 훨씬 더 자주 일어난다. MMOFs의 발견은 혁신적인 공업적 응용, 특히 탄화수소들의 분리와 정제에 대한 부상하는 기회를 제공했다.

○ 주로 자연광물질로 형성된 제올라이트보다 무기물질인 금속 또는 금속클러스터 및 유기리간드들로 구성된 MMOFs는 인공적으로 확대 디자인 합성할 수 있는 방대한 다양성, 금속-유기 공동의 선택적 물성의 시너지 효과를 가진다. 특히 이 리뷰의 실험적 균형흡착과 밀도함수이론/분자시뮬레이션의 배열-편향Monte Carlo(CBMC)방법은 실험적/이론적으로 잘 일치하는 복합적 연구개발의 최종 표적 결과는 차원을 능가하는 공업적 실용화를 전망할 수 있는 획기적인 결과이다.

○ MMOFs에 탄화수소와 알코올의 균형흡착에 대한 연구개발은 많은 흥미로운 특징과 동향, 유용한 통찰력, 흡착물-흡착제 상호작용, 흡착물들의 흡착거동 등의 상호관계를 해명할 것이다. 그것은 흡착-기초 공정들에서 증강된 기능성과 성능을 갖는 새로운 MMOFs시스템들의 미래 디자인과 개발촉진, 저장, 분리, 작은 가스들과 탄화수소들의 정제 등 흡착기초응용성들의 매우 큰 가능성을 제공할 것이다.

저자: H. Wu et al.
자료유형: 학술정보