수소 저장 물질 개발을 위해 MOF-5(금속 유기 골격체-5) 유도체들의 수소 흡착 특성을 제일원리 계산을 통해 탐구했다. 금속 노드(Zn → Mg, Cd)의 등전자 치환과 NH₂, OH, NO₂ 작용기를 이용한 링커 기능화를 적용하여 MOF-5의 변형체를 설계했다.
연구 결과, 금속 노드 치환은 일관되게 H₂ 결합을 안정화했으며, 리간드 기능화는 금속-산소 클러스터 부위에서 H₂ 결합을 체계적으로 강화했다. 특히, Cd 중심과 NO₂ 작용기의 조합이 가장 효율적이었다.
이 조합은 -15.58 kJ mol⁻¹의 흡착 에너지를 나…
원자력 에너지 사용 증가로 인해 우라늄을 포함한 방사성 핵종 오염 폐수 발생량이 늘고 있으며, 이에 따라 수용액에서 우라늄을 효과적으로 제거하기 위한 흡착제 연구의 중요성이 커지고 있습니다. 본 총설에서는 점토 광물 기반 흡착제를 활용한 수용액 내 우라늄 흡착 연구 동향을 분석했습니다.
흡착제는 크게 원료 상태, 개질된 형태, 그리고 다른 물질과의 하이브리드 복합체 세 가지 범주로 분류했습니다. 각 범주에 대해 흡착 성능, 주요 연구 변수, 동역학 모델, 등온 흡착식, 그리고 흡착 메커니즘 관련 연구들을 종합적으로 검토했습니다.
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수중 오염물질 제거를 위한 효율적인 흡착제 개발의 일환으로, ZIF-67 금속유기골격체와 1차원 나노구조 폴리아닐린 설포살리실레이트(PANI-SSA)를 다양한 중량비(ZIF-67 20–75 wt.%)로 기계화학적 합성하여 새로운 복합체를 제조했습니다. 이 복합체들은 FAAS, SEM-EDX, TGA, FTIR, 라만 분광법, N2 흡착, 전기 전도도 및 제타 전위 측정으로 특성화되었으며, 수용액에서 염기성 푸크신(BF) 염료 제거를 위한 흡착제로 탐색되었습니다.
TGA 분석 결과 순수 성분보다 복합체의 열 안정성이 향상되었고, F…
금속-유기 골격체(MOF)는 높은 표면적, 조절 가능한 다공성 및 다기능 활성 부위를 통해 폐수 처리에 유망한 소재로 부상했습니다. 그러나 수성 환경에서의 불안정성과 금속 또는 리간드 종의 용출은 실제 적용에 있어 주요한 한계점으로 작용합니다.
본 총설은 유기 염료 및 중금속 이온 제거를 위해 설계된 MOF 하이브리드 복합체의 최근 발전을 다룹니다. 특히, 수 안정성과 재활용성을 향상시키는 복합체 설계 및 기능화 접근법에 중점을 둡니다. 등온 흡착 및 동역학 모델, 그리고 MOF 성능을 지배하는 흡착 메커니즘을 분석합니다.
또한, …
대기 중 이산화탄소(CO2) 농도 증가는 기후 변화의 주요 원인으로, 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술 개발의 시급성을 강조한다. 본 논문은 CO2 포집 및 장기 저장을 위한 다공성 흡착제인 제올라이트, 금속유기골격체(MOF), 활성탄 세 가지 주요 물질군을 비교 분석한다.
각 물질의 구조적 특성, 흡착 용량, 수분 안정성, 경제성을 평가하여 강점과 약점을 파악했다. 또한, 고갈된 유전 및 가스 저장소에 이러한 물질을 주입하는 다섯 가지 방법(직접 현탁액 주입, 고분자 보조 수송, 폼 보조 전달, 제어 방출 캡슐화, 사전 형성 입…