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금속-유기 골격계 다공성 흡착제의 이산화탄소 흡착성능과 압력순환흡착 공정 적용의 문제점
저자
김문현(Moon Hyeon Kim) ; 최상옥(Sang Ok Choi) ; 추수태(Soo Tae Choo) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2013
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
370-378(9쪽)
KCI 피인용횟수
2
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본 논고에서는 가스 흡착·분리 산업에서 광범위하게 적용되고 있는 압력순환흡착(pressure swing adsorption, PSA) 기술의 전형적인 흡착조건인 15~40 ℃의 온도와 4~6 bar의 압력에서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, MOF)와 제올라이트 이미다졸레이트 골격체(zeolite imidazolate frameworks, ZIF)의 CO₂ 흡착성능을 살펴보고 이들이 가지고 있는 장·단점을 분석해보고자 한다. CO₂는 H₂, CO, N₂ 및 CO₂와 같은 기체분자들에 비해 큰 분극률을 가지므로 동일한 세공크기라면 흡착제의 비표면적이 클수록 높은 흡착량을 보이며, CO₂의 분자크기(3.3 Å)보다 큰 세공으로 이루어진 흡착제라면 상기 흡착조건에서의 CO₂ 흡착성능은 세공크기에 크게 영향을 받는다. MOF와 ZIF의 CO₂ 흡착성능은 이들의 골격을 이루는 금속과 유기 링커의 종류, 세공크기, 비표면적, 흡착조건(온도와 압력) 등에 따라 달라질 수 있지만, 특히 흡착압력의 영향이 절대적이다. 다시 말하면, CO₂의 흡착압력이 비슷할 경우 MOF와 ZIF의 CO₂ 흡착량에 미치는 상기 인자들의 영향은 비교적 작다. 15 bar 이상의 CO₂ 흡착압력에서 이 흡착제들이 수 십 mmol/g의 흡착성능을 나타낸다고 할지라도, 전형적인 PSA 공정조건에서 이들의 CO₂ 흡착성능은 제올라이트, 활성탄과 같은 벤치마크 흡착제들의 성능과 유사하거나 오히려 낮을 뿐만 아니라, 이들의 가격은 벤치마크들에 비해 매우 높기 때문에 경제성 확보에 어려움이 있다.
더보기This review has shown the capability of MOFs and ZIFs materials to adsorb CO₂ under typical PSA temperatures and pressures. The usual operating conditions are adsorption temperatures of 15~40 ℃ and adsorption pressures of 4~6 bar based on numerous PSA processes which are widely employed in gases industry for adsorptive separation of CO₂. The extent of CO₂ adsorption on the microporous materials depends on the metal species and organic linkers existing in the frameworks. The pore size and the surface area, and the process variables are the key parameters to be associated with the efficiency of the adsorbents, particularly adsorption pressures if other variables are comparable each other. The MOFs and ZIFs materials require high pressures greater than 15 bar to yield significant CO₂ uptakes. They possess a CO₂ adsorption capacity which is very similar to or less than that of conventional benchmark adsorbents such as zeolites and activated carbons. Consequently, those materials have been much less cost-effective for adsorptive CO₂ separation to date because of very high production price and the absence of commercially-proven PSA processes using such new adsorbents.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2027 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2018-11-01 | 학술지명변경 | 한글명 : 청정기술 -> Clean Technology외국어명 : CLEAN TECHNOLOGY -> Clean Technology | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2007-07-04 | 학술지명변경 | 한글명 : 한국청정기술학회지 -> 청정기술 | KCI후보 |
2007-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.26 | 0.26 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.29 | 0.28 | 0.4 | 0.1 |
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