지난 수십년간 지구온난화는 전세계적으로 가장 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 주된 요인인 이산화탄소를 제거하기 위해 CCS(Carbon Capture and Storage)기술이 산업현장에서 많이 각광받고 있다. CCS 기술은 이산화탄소를 포집하고 수송하여 저장을 하는 3개의 단계로 대기 중으로 발생할 수 있는 이산화탄소를 제거하는 방법으로, 그 중 포집단계에서 사용될 수 있는 많은 흡착물질 중에서 산화마그네슘-산화칼슘의 고용체를 밀도범함수이론(...
지난 수십년간 지구온난화는 전세계적으로 가장 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 주된 요인인 이산화탄소를 제거하기 위해 CCS(Carbon Capture and Storage)기술이 산업현장에서 많이 각광받고 있다. CCS 기술은 이산화탄소를 포집하고 수송하여 저장을 하는 3개의 단계로 대기 중으로 발생할 수 있는 이산화탄소를 제거하는 방법으로, 그 중 포집단계에서 사용될 수 있는 많은 흡착물질 중에서 산화마그네슘-산화칼슘의 고용체를 밀도범함수이론(Density Functional Theory, DFT)을 기반으로 연구를 진행하였다. 알칼리 금속프로모터(리튬, 소듐, 스트론튬, 그리고 루비듐)를 (100) 표면에 적용시켜 이산화탄소 분자를 흡착하였다. 그 결과, 프로모터가 없을 때 흡착제에서 이산화탄소의 흡착에너지는 -1.53 eV, 그리고 리튬 프로모터를 이용한 흡착체에서의 이산화탄소의 흡착에너지는 -2.37 eV 로 4개의 프로모터 중에서 가장 안정하게 이산화탄소 분자가 흡착되는 것을 확인할 수 있었다. 앞서 설명한 것처럼, 포집한 이산화탄소를 수송해주기 위해서는 흡착제에서 탈착이 고려되어야 한다. 이산화탄소와 흡착제의 가역반응을 고려해주기 위해서, 스트론튬을 도핑을 적용시켜 흡착에너지를 -1.93 eV 로 낮추어 줌으로써 이산화탄소에 대한 탈착을 고려해줄 수 있다. 프로모터와 도펀트의 이산화탄소 흡착에 대한 효과를 확인하기 위해서 상태밀도(Density of state, DOS)와 전하이동(Density Derived Electrostatic Chemical, DDEC)을 분석하여 설명을 하였다. 제일원리계산 모델링을 기반으로 진행된 우리의 결과는 이산화탄소 흡착을 위한 금속산화물 연구에 많은 정보를 제공할 것이다.
지난 수십년간 지구온난화는 전세계적으로 가장 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 주된 요인인 이산화탄소를 제거하기 위해 CCS(Carbon Capture and Storage)기술이 산업현장에서 많이 각광받고 있다. CCS 기술은 이산화탄소를 포집하고 수송하여 저장을 하는 3개의 단계로 대기 중으로 발생할 수 있는 이산화탄소를 제거하는 방법으로, 그 중 포집단계에서 사용될 수 있는 많은 흡착물질 중에서 산화마그네슘-산화칼슘의 고용체를 밀도범함수이론(Density Functional Theory, DFT)을 기반으로 연구를 진행하였다. 알칼리 금속 프로모터(리튬, 소듐, 스트론튬, 그리고 루비듐)를 (100) 표면에 적용시켜 이산화탄소 분자를 흡착하였다. 그 결과, 프로모터가 없을 때 흡착제에서 이산화탄소의 흡착에너지는 -1.53 eV, 그리고 리튬 프로모터를 이용한 흡착체에서의 이산화탄소의 흡착에너지는 -2.37 eV 로 4개의 프로모터 중에서 가장 안정하게 이산화탄소 분자가 흡착되는 것을 확인할 수 있었다. 앞서 설명한 것처럼, 포집한 이산화탄소를 수송해주기 위해서는 흡착제에서 탈착이 고려되어야 한다. 이산화탄소와 흡착제의 가역반응을 고려해주기 위해서, 스트론튬을 도핑을 적용시켜 흡착에너지를 -1.93 eV 로 낮추어 줌으로써 이산화탄소에 대한 탈착을 고려해줄 수 있다. 프로모터와 도펀트의 이산화탄소 흡착에 대한 효과를 확인하기 위해서 상태밀도(Density of state, DOS)와 전하이동(Density Derived Electrostatic Chemical, DDEC)을 분석하여 설명을 하였다. 제일원리계산 모델링을 기반으로 진행된 우리의 결과는 이산화탄소 흡착을 위한 금속산화물 연구에 많은 정보를 제공할 것이다.
Global warming has been the most serious environmental problem over the past few decades. To remove CO2 which is one of the key factors for global heating the CO2 adsorption on MgO-CaO(100) surface was investigated by density functional theory (DFT) studies. We introduced the promoters (M1 = Li, Na,...
Global warming has been the most serious environmental problem over the past few decades. To remove CO2 which is one of the key factors for global heating the CO2 adsorption on MgO-CaO(100) surface was investigated by density functional theory (DFT) studies. We introduced the promoters (M1 = Li, Na, K, and Rb) and dopants (M2 = Sr) to our solid solution system to explain the each chemical effect on the adsorption of CO2 on this surface. Among the other promoted systems, Li-promoted MgO-CaO(100) shows the negatively highest CO2 adsorption energy of -2.37 eV. Sr-doping was found to be useful to make this solid solution system a reversible CO2 adsorbent by tuning the adsorption energy on the surface as -1.93 eV. For deeper investigation of the promoter/dopant effect on CO2 adsorption, density of state (DOS) and charge distribution were analyzed.
Global warming has been the most serious environmental problem over the past few decades. To remove CO2 which is one of the key factors for global heating the CO2 adsorption on MgO-CaO(100) surface was investigated by density functional theory (DFT) studies. We introduced the promoters (M1 = Li, Na, K, and Rb) and dopants (M2 = Sr) to our solid solution system to explain the each chemical effect on the adsorption of CO2 on this surface. Among the other promoted systems, Li-promoted MgO-CaO(100) shows the negatively highest CO2 adsorption energy of -2.37 eV. Sr-doping was found to be useful to make this solid solution system a reversible CO2 adsorbent by tuning the adsorption energy on the surface as -1.93 eV. For deeper investigation of the promoter/dopant effect on CO2 adsorption, density of state (DOS) and charge distribution were analyzed.
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