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인류가 무분별하게 화석연료를 사용함에 따라 지구온난화가 가속되고 있다. 전 세계적으로 지구온난화의 주원인이 되는 온실가스 배출을 막기 위한 연구가 진행되고 있다. 이산화탄소는 대표적인 온실가스로서 지구 전체 온실가스의 약 77%를 차지하고 있다. 지속적으로 배출되는 이산화탄소 양을 직접적으로 감축할 수 있는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide capture and storage)에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이산화탄소 포집용 흡착제로는 ...

인류가 무분별하게 화석연료를 사용함에 따라 지구온난화가 가속되고 있다. 전 세계적으로 지구온난화의 주원인이 되는 온실가스 배출을 막기 위한 연구가 진행되고 있다. 이산화탄소는 대표적인 온실가스로서 지구 전체 온실가스의 약 77%를 차지하고 있다. 지속적으로 배출되는 이산화탄소 양을 직접적으로 감축할 수 있는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide capture and storage)에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이산화탄소 포집용 흡착제로는 금속산화물, 하이드로탈사이트, 지르콘산리튬 등이 있다.
본 연구에서는 금속산화물인 MgO에 알카리 금속염을 담지 시켜 이산화탄소 흡착특성을 연구하였다. X-선 회절 분석법, 주사전자현미경, N2 흡착-탈착법, 적외선 분광법, 시차주사열량 실험을 수행하여 제조한 흡착제의 특성분석을 통해 이산화탄소 흡착 메커니즘에 대해 조사하였다.
In-situ X-선 회절 패턴과 적외선 분광 스펙트럼을 통해 Na-Mg 이중 금속 산화물염이 573 K-673 K에서 이산화탄소 흡착이 일어남을 확인하였다. NaNO3가 용융하기 전에는 Na-Mg 이중 금속 산화물염과 이산화탄소간의 상호작용이 나타나지 않는다. 580 K에서 NaNO3가 녹기 시작하면서 MgCO3가 형성됨을 확인하였다. 이는 용융된 알카리 금속염과 MgO에 이산화탄소가 흡착되는 현상이라고 판단할 수 있었다. 공융점을 이용하여 더 낮은 온도에서 녹는 알카리 금속염을 제조하여 MgO에 담지 함으로써 더 낮은 온도에서 이산화탄소를 흡착시키는 것을 확인하였다. 이산화탄소는 알카리 금속염에 녹아 흡수된 다음 MgO와 반응하여 MgCO3로 전환되면서 흡착된다고 추측할 수 있었다.

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