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금속-유기 골격체, PM2.5 제거율 99.5%
  • 등록일2017.02.10
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최근, 베이징(北京)이공대학 왕보(王博) 교수 연구팀은 금속-유기 골격체(MOFs) 재료를 공기 여과, 정제 및 개선 등 방면에 응용할 수 있는 새로운 기술을 개발하여 향후 PM2.5를 효과적으로 여과할 수 있을 것으로 전망된다. 해당 연구 성과는 2017년 2월 1일 "금속-유기 골격체가 공기 여과 분야에서의 응용"이라는 제목으로 국제 권위 저널인 "Nature"에 발표 되었다.

유기물 모노머와 금속 이온의 중합으로 형성된 금속-유기 골격체 재료는 다공성 결정체 재료로서 표면 조절이 가능한 정전하 및 염기성 관능기를 통하여 대량의 미세먼지 및 휘발성 유기화합물(VOC)을 포집하고 고효율적으로 분해시킬 수 있다. 연구팀은 이미 다양한 금속-유기 골격체 나노결정 화합물을 합성하였으며 또한 해당 화합물을 편직물, 포옴 재료(Foam material), 플라스틱 재료, 스틸망 등 다양한 기질 재료의 표면에 성장시켜 산업화 수준의 양면 롤투롤(Double roll to roll)의 대량 생산을 구현하였다.

해당 재료는 현재 기체 분자에 대한 흡착 저장 능력(비표면적)이 가장 강한 재료이며 비표면적이 최대로 8,000 m2/g에 달하는바 활성탄, 분자체의 10배 이상이다. 해당 재료는 또한 가시광선 조사 조건에서 태양광 촉매를 진행하여 유해 물질을 이산화탄소와 물로 분해시킨다. 더 나아가 해당 재료는 여과 효율을 지속적으로 보존할 수 있고 장기적인 지속성 효과를 보유하고 있으며 2차 오염이 없고 여과율을 99%이상 확보할 수 있다.

실온에서 공기 여과 실험을 진행한 결과, 해당 재료는 공기의 PM2.5와 PM10 오염물질을 효율적으로 99.5% 감소시킬 수 있으며 오직 200℃ 조건에서 비교적 낮은 효율 상실 현상이 나타났다. 그리고 해당 재료는 가정용 진공청소기 먼지 주머니, 자동차 배기관 장치 분야 및 공업에서 생성되는 초미립자 여과 및 대규모 VOC 분해 등 면에서 잠재적인 응용 가치를 갖고 있다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-02/09/content_361758.htm?div=-1