하이드로퀴논 크러스레이트를 이용한 매립가스 내 이산화탄소 분리에 관한 연구
저자
한규원(Han, Kyuwon) ; 문동현(Moon, Donghyun) ; 신형준(Shin, Hyungjoon) ; 이재정(Lee, Jaejung) ; 윤지호(Yoon, Jiho) ; 이강우(Lee, Gangwoo)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2010
작성언어
Korean
주제어
KDC
505
자료형태
학술저널
수록면
151-151(1쪽)
제공처
본 연구는 하이드로퀴논(HQ)을 이용하여 매립가스로부터 이산화탄소를 선택적으로 분리하고 유기 크러스레이트 형태로 분리 및 저장에 적용하기 위한 연구로써 하이드로퀴논을 다양한 객체가스와 반응시키면서 열역학적 안정영역을 파악하고 분광학적 방법을 이용하여 미세구조 변화를 분석하고자 하였다. 먼저 {alpha}-HQ를 고압(4MPa)의 이산화탄소와 반응시켜 이산화탄소가 포집된 {beta}-HQ를 합성하였고, 동공 내에 존재하는 이산화탄소를 제거하여 동공을 유지하는 empty {beta}-HQ를 만들었다. 온도를 증가시키면서 XRD 패턴을 측정한 결과 298 K 에서 378 K 사이에서 {beta}-HQ 시료는 서서히 empty {beta}-HQ 의 구조로 전환되었으며 378 K 이상의 온도에서 {alpha}-HQ 구조로 급격히 전환되었다. 또한 생성된 empty {beta}-HQ 동공에 이산화탄소가 포집, 해리되는데 있어서 온도의 영향을 확인하기 위해 298K과 343K의 온도에서 실시간 라만분광법으로 측정하였다. 그 결과 298K에서 약 200분의 시간이 지난 후 이산화탄소는 하이드로퀴논 동공 내로 포집되어 안정화되었으며 압력해방 후에는 빠져나가지 않고 동공 내에 존재함을 확인하였다. 그러나 343K에서는 급격히 포집되어 30분 이내 안정화되었고, 압력해방 후 동공 내에 존재하지 못하고 빠져나가는 것을 확인하였다. Empty {beta}-HQ의 이산화탄소 선택도를 관찰하기 위해 이산화탄소와 메탄, 수소, 질소의 조성이 각각 30%, 30%, 20%, 20%인 혼합가스와 반응시킨 후 가스 크로마토그래프 분석을 실시한 결과, empty {beta}-HQ내 포집된 가스 중 이산화탄소의 조성이 약 80% 이상으로 나타나 높은 선택도를 나타냄을 관찰하였다.
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