금속-유기물 골격체(MOF)에 의한 수중의 독성 유기물제거 메커니즘

전문가 제언

○ MOFs(Metal Organic Frameworks)는 다공성을 가지며 다양한 금속이온과 유기 리간드(organic ligand)의 조합에 따라 흡착특성과 화학적 특성을 조절할 수 있고, 후처리를 통해 여러 가지 기능성을 가질 수 있기 때문에 흡착분리 공정, 촉매반응, 센서 분야에서 지속적으로 관심을 끌 것으로 예상된다.

 

○ 그러나 MOFs의 물, 용매, 고온에서의 안정성이 기존의 제올라이트나 활성탄 흡착제에 비하여 떨어지기 때문에 산업적 응용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서 MOFs의 흡착성능 뿐 아니라 이들이 적용될 환경조건에서 물리화학적 안정성을 유지하도록 MOF를 설계하여 합성하는 기술의 개발이 중요하다.

 

○ MOFs를 수질오염물 제거에 응용하는 연구들은 아직 초보적 단계로 판단되며, 대부분의 실험결과들이 단일 유해물질을 흡착질(adsorbate)로 하여 MOFs의 흡착성능을 제시하고 있으나, 제거대상 물질과 유사한 흡착메커니즘을 보이는 흡착질들이 공존하는 경우에 MOFs의 흡착성능이 저하될 것으로 판단된다.

 

○ 수질오염물 제거에 가장 널리 사용되는 흡착제인 활성탄보다 MOFs가 특정 유해물질에 대한 흡착용량(adsorption capacity)과 흡착 선택성(selectivity) 측면에서 우수할 수 있으나, MOFs는 활성탄보다 고가이고 일반 폐수처리 분야에서는 여러 유해물질들을 동시에 비선택적으로 제거하여야 하기 때문에 활성탄보다 실용성이 떨어질 것으로 예상된다.

 

○ 국내에서는 대학과 한국화학연구원 등에서 MOF의 제조, 합성과 수소나 이산화탄소와 같은 기체의 저장과 분리에 응용하기 위한 연구가 수행된 바 있으나, 이를 독성 환경오염물의 흡착, 제거에 응용하기 위한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 국내에서 MOFs를 환경오염물을 제거할 목적으로 연구한다면, 기존의 흡착제들을 대체하기보다는 기존의 흡착제들로 제거되기 어려운 독성물질들을 대상으로 이들에 대한 선택적 흡착성을 높이기 위한 MOFs의 설계와 합성 그리고 흡착성능에 관한 연구들이 바람직하다.

저자

Zubair Hasan,Sung Hwa Jhung

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2015

권(호)

283()

잡지명

Journal of Hazardous Materials

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

329~339

분석자

양*식

분석물

• 금속-유기물 골격체(MOF)에 의한 수중의 독성 유기물제거 메커니즘.pdf [421,557 byte]

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