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금속-유기 골격구조 열린자리 탄소포획 이론

전문가 제언: ○ 석탄과 석유와 같은 화석연료의 사용으로 분출되는 이산화탄소를 포획하여 제거하는 일은 중요하며 굴뚝배기가스로 방출되는 이산화탄소를 포획, 제거할 수 있는 새롭고도 효과적인 재료를 개발하는 연구는 더욱 중요하다. 여기서는 금속과 유기물질간의 반응으로 제조되는 금속-유기 골격틀 물질의 결정구조 내부에 존재하는 공동(빈결정 자리)에 이산화탄소가 용이하게 포획되는 사실에 관련한 이론적인 연구를 수행한 결과가 기술되어있다.

○ 금속-유기골격틀 물질에 이산화탄소가 포획될 때에 금속원자 한 개당 이산화탄소분자 한 개의 비율로 포획되는데 여기서의 연구결과 15%정도의 이산화탄소가 추가적으로 더 포획될 수 있어 금속-유기 골격틀 물질은 이산화탄소를 효과적으로 그리고 당초예상보다도 더 많이 제거할 수 있는 우수한 재료임을 실감하게 된다. 우리나라에서는 이 분야 연구가 지금까지는 아직 활발하지 않으나 이 연구결과가 자극제가 되어 우리나라에서도 이산화탄소 제거물질 개발연구가 활성화될 수 있기를 기대한다.

○ 이산화탄소분자는 산소원자를 주개결합원자로 하여 금속원자와 일차적으로 배위결합이 가능하다. 한편 금속-유기 골격틀물질에 의하여 포획된 이산화탄소분자가 포획되어 있는 빈자리에서 두 번째 이산화탄소가 추가적으로 금속원자와 배위결합될 수 있는 가능성이 있고 이러한 가능성으로 인하여 당초 예상했던 것 보다 더 많은 이산화탄소가 제거되었을 가능성이 있어 향후의 연구에서 이러한 이차적 결합현상이 감안됨이 바람직스럽다.

○ 이 연구에서 이용된 금속-유기 골격틀물질에는 마그네슘이 금속으로 들어가 있는데 철이나 구리와 같은 보다 비용이 저렴한 금속들을 이용할 수가 있고 특히 금속-유기 골격틀물질제조에 이용될 수 있는 유기물질에는 구조적 특성면에서 종류와 수효가 많아 관련파생연구의 가능성이 많이 있다.

저자: Dzubak, A., et al
자료유형: 학술정보