• UTSA-16(Co)/IL 복합체는 원팟(one-pot) 마이크로웨이브 보조 합성법을 통해 제조되었다. • IL 로딩을 달리한 UTSA-16(Co)의 CO2 포집 성능을 연구하였다. • UTSA-16(Co)과 IL 간의 시너지 효과는 전반적인 흡착 특성을 향상시킨다. • 해당 복합체는 용량이 17% 증가하고 선택성이 27% 향상되는 특성을 보인다. • CO2 포집 용량과 선택성(UTSA-16(Co)/IL)은 5.35 mmol/g 및 127이다. CO2 배출로부터 증가하는 위협은 효과적인 CO2 포집을 위한 고도화된 소재를 요구한다. 본 연구는 원팟 마이크로웨이브 보조 합성법을 사용하여 이온성 액체(IL)인 1-n‑butyl‑3-methylimidazolium tetrafluoroborate [BMIM][BF4]를 도입함으로써 금속-유기 골격(MOF) UTSA-16(Co)을 향상시키는 방법을 제시한다. 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR) 분석을 통해 IL과 UTSA-16(Co) 사이에서 [BF4]− 음이온이 존재함이 확인되었으며, 이는 CO2 흡착 자리가 개선되었음을 시사한다. 전자현미경 및 X선 회절(XRD) 결과는 IL 도입 후에도 UTSA-16(Co)의 형태와 결정성이 보존됨을 확인하였다. Brunauer−Emmett−Teller(BET) 분석에서 표면적이 792 m²/g에서 714 m²/g로 소폭 감소함에도 불구하고, MOF/IL 복합체는 원래의 MOF에 비해 CO2 포집 용량을 17%(5.35 mmol/g) 증가시키고 CO2/N2 선택성을 27%(127) 향상시켰는데, 이는 MOF와 IL의 시너지 효과에 기인한다. 또한 이 복합체는 우수한 습윤 안정성을 보였으며, 습한 공기에서 10일간 보관한 후에도 흡착 용량이 4%(5.11 mmol/g)만 감소하였다. 재사용성 시험에서는 10회의 흡착–탈착 사이클 동안 포집 용량이 변하지 않아, 소재의 안정성과 재사용성을 확인하였다. 이러한 결과는 효율적인 탄소 포집 응용을 위해 맞춤화된 MOF/IL 복합체를 발전시키는 유망한 접근 방향을 제시한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.