나노다공성 소재 이용 수소 선택흡착 … 온실가스 분리에도 이용 국내 연구진이 수소(H)를 상온에서 선택적으로 빠르게 분리할 수 있는 나노다공성 소재를 합성하는 데 성공했다.포스텍(포항공대) 화학공학과 홍석봉 교수팀은 포타슘(Potassium) 양이온과 갈륨(Gallium)을 이용해 새로운 조성의 분자체를 합성했다고 8월10일 발표했다. 연구진은 포항가속기연구소에서 X-선 회절 데이터로 분석한 결과, 내부에 2.0Å(옹스트롬: 100억분의 1m)보다 작은 크기의 균일한 세공이 존재함을 확인하고 PST-1으로 명명했다. PST-1 제올라이트(Zeolite)는 수소(분자크기 2.89Å)보다 약간 큰 이산화탄소(3.30Å) 또는 아르곤(3.40Å) 혼합가스의 분리 실험결과, 수소를 상온에서 선택적으로 빠르게 분리하는 것을 확인했다. PST-1에 대한 연구결과는 화학분야 세계 최고의 학술지 Angewandte Chemie 7월31일자 온라인판에 화제의 논문으로 게재됐다. 아르곤(Ar)이나 이산화탄소(CO2) 등 크기가 큰 기체 분자들은 흡착하지 않으나, PST-1은 구조가 매우 유연해 수소 기체만을 선택적으로 흡착하는 것으로 알려졌다. 제올라이트의 중요한 성질 중 하나는 세공 입구보다 큰 기체는 세공에 들어갈 수가 없어 흡착되지 않는다는 점이라고 연구진은 설명했다. PST-1 제올라이트는 매우 낮은 온도(60℃)에서도 쉽게 물이 빠져나가며 800℃ 이상의 고온에서도 구조를 안정적으로 유지할 수 있어 수소나 헬륨(He) 등 작은 기체분자가 선택적 분리소재로 적용될 수 있는 가능성을 세계 최초로 제시해 주목받고 있다. 또 PST-1 제올라이트는 대표적 온실가스인 이산화탄소의 보다 효율적인 분리에도 이용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. <저작권자 연합뉴스 - 무단전재ㆍ재배포 금지> <화학저널 2009/08/10> |
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