금속 유기 골격체를 활용한 사용 가능한(Usable capacity) 이산화탄소 포집 연구

Abstract

‘사용 가능한 흡착량(usable capacity)’은 (굴뚝의)배가스로부터 나오는 CO2를 포집하기 위해 사용되는 흡착제의성능 평가에 가장 중요하게 여겨지는 매개 변수 중 하나이다. 특히, PSA(압력차 흡착법) 공정에서 ‘사용 가능한흡착량’은 고압 (약 20 bar) 배가스에 흡착 양과 낮은 퍼지(purge) 압력 (약 2 bar) 흡착양 사이의 차이로 계산된다. 최근 PSA 공정에 활용 가능한 흡착제로 비표면적이 매우 높은 금속-유기 골격체(MOF)에 대한 연구가 활발히이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 두 가지 성질(유연 구조화 MOF (MIL-53) 및 강한 결합 부위를갖는 MOF (MOF-74))을 포함하고 있는 금속-유기 골격체(MOF)를 활용하여 CO2 포집 성능을 평가 하였다. 20bar 에서의 최대 흡착량은 MOF-74이 MIL-53보다 약 65%이상 높았으나,‘사용 가능한 흡착량(usable capacity)’을계산해 보면, MIL-53이 약 50% 이상 높음을 보여주었다.