트라이알킬 보레이트가 퀴논의 CO2 포집에 미치는 영향

전기화학적 이산화탄소 포집 및 농축(eCCC) 시스템은 기존 열 시스템보다 높은 효율을 가질 잠재력이 있습니다. 퀴논은 산화 상태에 따라 CO2를 포집하거나 방출할 수 있어, eCCC 연구에서 주요한 산화환원 운반체로 주목받고 있습니다. 그러나 환원 시 CO2 결합력이 높은 퀴논은 음극 전위가 높아 산소에 민감하다는 문제가 있습니다. 본 연구는 2-클로로-1,4-벤조퀴논(2-ClBQ), 2,3,5,6-테트라플루오로-1,4-벤조퀴논(TFQ), 2,3,5,6-테트라클로로-1,4-벤조퀴논(TCQ) 세 가지 퀴논에 대해 네 가지 트라이알킬 보레이트 첨가제(B(OMe)3, B(OEt)3, B(OiPr)3, B(OBu)3)가 두 번째 환원 전위(E1/2(Q–1/Q–2))와 CO2 결합 친화도(log(KCO2))에 미치는 영향을 탐구했습니다. 첨가제 농도 300당량까지 두 번째 환원 전위는 0에서 430mV 범위로 변화했습니다. 퀴논의 양극성 이동 크기는 트라이알킬 보레이트 첨가제의 루이스 산도와 퀴논의 루이스 염기도에 비례했습니다. 또한, 트라이알킬 보레이트 첨가제가 log(KCO2)에 미치는 영향을 조사한 결과, TFQ와 2-ClBQ에서는 감소했지만 TCQ에서는 일정하게 유지되었습니다. 이러한 결과는 eCCC 시스템에서 첨가제와 퀴논 간의 상호작용을 이해하는 것이 중요함을 강조하며, 고효율 CO2 포집 기술 개발에 기여할 수 있습니다.