프로젝트 소개
본 과제는 기체를 잘 흡착하는 다공성 MOF를 새롭게 합성하여 실내 공기 중 이산화탄소와 수증기를 조절하기 위한 연구임. MOF는 금속과 유기물질이 연결된 미세한 구멍 구조의 소재로, 기체를 저장하거나 분리하는 데 활용되는 물질임. 본 연구는 유기규산염을 활용해 기존 MOF보다 물과 열에 강한 새로운 소재 개발을 추진하는 과제임.
연구 목표는 유기규산염-전이금속 ([RSiO3-M]) 빌딩블럭 기반의 안정적인 다공성 MOF 계열을 만들고, BET 표면적 약 2,000 m2/g 수준의 이산화탄소 및 수증기 흡착 소재를 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 사슬형·고리형 유기규산염을 이용한 SiMOF 용매열 합성법 확립, 다양한 조성과 구조를 갖는 isoreticular library 구축, 수용액과 반복적인 수증기 흡탈착 조건에서의 안정성 평가, 대기 중 CO2 및 수증기 포획 성능 검증임. 기대 효과는 에너지 비용을 낮추면서 건물 내부의 이산화탄소 농도와 습도를 조절하는 실내 공기 질 개선 시스템 개발에 기여하고, 환경·보건 문제 대응을 위한 고기능성 다공성 소재 기반 마련임.