초록 ▼

내용
실리카, 탄소계 혼합 흡착제 제조공정 최적화및 Bench Scale 제조기술 확보
신개념 유기-무기 복합흡착제 최적 흡착·재생조건 도출 (흡착·재생 온도 변이 구간 40℃ 이내)
고비표면적 탄소소재 합성 및 기공경 제어형 탄화재료 합성 : 기공직경이 균일하게 제어된 활성탄소 제조
범위
-친이산화탄소 작용기 도입 실리카 제조기술 최적화
-유기관능기 도입, 무기염 표면개질
-유동층을 이용한 카본 및 실리카 건식 작용기 부여 공정 개발
-이산화탄소 흡수·재생과정 반응열 측정을 통한 최적화<

내용
실리카, 탄소계 혼합 흡착제 제조공정 최적화및 Bench Scale 제조기술 확보
신개념 유기-무기 복합흡착제 최적 흡착·재생조건 도출 (흡착·재생 온도 변이 구간 40℃ 이내)
고비표면적 탄소소재 합성 및 기공경 제어형 탄화재료 합성 : 기공직경이 균일하게 제어된 활성탄소 제조
범위
-친이산화탄소 작용기 도입 실리카 제조기술 최적화
-유기관능기 도입, 무기염 표면개질
-유동층을 이용한 카본 및 실리카 건식 작용기 부여 공정 개발
-이산화탄소 흡수·재생과정 반응열 측정을 통한 최적화
-이산화탄소 흡수·재생실험을 통한 최적조건 도출
-금속/탄소 복합체 제조 및 이산화탄소 목표흡착량 확보 나노금속산화물(MgO, KOH, NaOH 등) 도입
-이산화탄소 저장메커니즘 정립

Abstract ▼

Target
Optimization of manufacturing process of silica, carbon compound absorbent and securing of bench scale of manufacturing technology
Draw on optimum asdorption, regeneration condition of new concept organic-inorganic composite adsorbent (asdorption, regeneration temperature swing within 4

Target
Optimization of manufacturing process of silica, carbon compound absorbent and securing of bench scale of manufacturing technology
Draw on optimum asdorption, regeneration condition of new concept organic-inorganic composite adsorbent (asdorption, regeneration temperature swing within 40℃)
Scope
- Manufacturing technology optimization of silica of carbon dioxide-friendly functional group introduction
- Organic functional group introduction, inorganic salt surface reforming
- Development of silica and carbon dry functional group grafting process using a gas-solid fluidized bed reactor
- Optimization through measurement of heat of reaction of carbon dioxide asdorption and regeneration process
- Draw of optimum operation condition through carbon dioxide asdorption and regeneration experiment

목차 Contents

• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMERY ... 5
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 13
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 18
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 20
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 22
• 1. 최종목표 ... 22
• 2. 년도별 목표 ... 23
• 3. 연구내용 ... 23
• 가. 1차년도 ... 23
• 나. 2차년도 ... 24
• 다. 3차년도 ... 24
• 라. 4차년도 ... 25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 26
• 제 1 절 연구사례의 조사 ... 26
• 1. 외국의 경우 ... 26
• 1. 국내의 경우 ... 28
• 제 2 절 조사연구개발사례에 대한 평가 ... 30
• 1. 기술별 평가 ... 30
• 2. 세부사항의 검토분석 ... 31
• 3. 공정단위별로 주요 기술사항 및 기술수준 분석평가 ... 32
• 가. 외국의 경우 ... 32
• 나. 국내의 경우 ... 33
• 다. 개발되었거나 개발중인 새로운 기술 ... 34
• 4. 기존 공정방법, 기술사례 조사 평가 분석 ... 34
• 가. 기술적 평가 ... 34
• 나. 경제적인 평가 ... 35
• 다. 산업기술에 미치는 파급효과 분석 ... 35
• 5. 주요관련 기술의 검토 ... 36
• 6. 특허 및 기술도입과의 중복 여부에 대한 검토 분석 ... 36
• 가. 관련기술의 특허내용과 차이점 비 ... 37
• 나. 원재료에 대한 검토 분석 ... 37
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 39
• 제 1 절 메조포러스 분자체 제조 ... 39
• 1. 실리카 분자체 제조법 ... 39
• 가. 메조포러스 실리카 제조법 ... 39
• (1) 고체 분자체 합성 및 제조 ... 42
• (2) 분자체 합성 결과 ... 49
• 2. 메조포러스 탄소체 제조법 ... 58
• 가. 메조포러스 탄소체 제조 ... 58
• 나. 유동층을 이용한 메조포러스 탄소체 제조 ... 64
• 제 2 절 메조포러스 분자체 개질 ... 74
• 1. 암모니아를 이용한 탄소계 흡착제 표면 개질 ... 74
• 2. 무기염을 이용한 탄소계 흡착제 표면개질 ... 78
• 가. 서론 ... 78
• 나. 합성 ... 79
• 다. 결과 ... 81
• 라. 결론 ... 88
• 제 3 절 제올라이트계 분자체 합성 ... 89
• 1. Rice hush ash를 이용한 dexterous 합성 ... 89
• 가. 합성 ... 89
• 나. Fe-ZSM-5 합성 ... 91
• 다. 특성분석 ... 92
• 라. 합성 및 이산화탄소 분리능 ... 92
• 마. 결론 ... 99
• 2. Ce를 이용한 NaZSM-5의 개질을 통한 CO2 흡,탈착 효율 증대 ... 99
• 가. 합성 ... 99
• 나. 특성분석 ... 99
• 다. 합성체 분석 및 흡착 특성 ... 100
• 라. 합성물의 이산화탄소 분리 특성 ... 109
• 3. 메조포러스 마그네슙 합성 및 CO2 분리 특성 ... 110
• 가. 합성 ... 110
• 나. 특성분석 ... 111
• 다. 합성결과 및 CO2 흡착특성 ... 111
• 라. 흡착특성 해석 ... 118
• 제 4 절 아민기 부여법 ... 119
• 1. 실리카계 고체흡수제의 표면개질 ... 119
• 가. 개요 ... 119
• (1) Grafting법에 의한 아민 처리 ... 119
• (2) Dendrimer ... 119
• (3) grafting법에 의한 아민 작용기 도입 ... 120
• (4) Dendrimer 합성 ... 121
• (5) 실험장치 ... 121
• (6) 메조로러스물질의 특성 분석 ... 124
• (7) Dendrimer mesoporous silica ... 132
• (8) 이산화탄소 흡착 ... 135
• (9) 결론 ... 139
• 2. chloropropylamine을 이용한 메조포러스실리카 고체흡수제 표면개질 ... 140
• 가. 개요 ... 141
• 나. 실험장치 및 방법 ... 142
• 다. 합성 및 이산화탄소 분리능 ... 143
• 라. 3-chloropropyl amine을 grafted 실리카 흡착특성 ... 154
• 3. TREN dendrimers 을 이용한 메조포러스실리카 고체흡수제 표면개질 ... 155
• 가. 합성법 ... 155
• 나. 실험방법 ... 156
• 다. 합성결과 및 흡착 특성 ... 157
• 라. TRBN 덴드리머 구조 흡착 특성 해석 ... 165
• 4. TREN/TEPA을 이용한 메조포러스실리카 고체흡수제 표면개질 ... 166
• 가. 합성법 개요 ... 166
• 나. 합성방법 및 흡착실험 ... 166
• 다. 합성 및 흡착 특성 ... 168
• 라. TREN/TEPA 작용기에 의한 흡착 특성 ... 181
• 5. Octa(aminophenyl)silsesquioxane를 이용한 개질 ... 181
• 가. 특성분석 ... 181
• 나. 합성결과 및 CO2 흡착특성 ... 182
• 다. 흡착특성 해석 ... 183
• 6. Polythiophene-carbon mesocomposite을 이용한 고체흡수제 개질 ... 191
• 가. 합성법 ... 191
• 나. 합성결과 및 CO2 흡착 특성 ... 193
• 다. PTP-OMC의 흡착 특성 ... 200
• 라. PTP-OMC 제조법 제안 ... 201
• 7. 이온교환과 heteropoly acids를 이용한 개질 ... 202
• 가. 개요 ... 202
• 나. 합성 및 분석법 ... 203
• 다. 흡착 특성 ... 204
• 제 5 절 탄소계 흡착소재 개발 ... 211
• 1. 염기성 관능기가 도입된 다공성 탄소의 이산화탄소 흡착거동 ... 211
• 2. 금속산화물이 침착된 활성 탄소소재의 이산화탄소 흡착거동 ... 216
• 3. 극세공을 지니는 그래핀 나노시트의 이산화탄소 흡착거동 ... 229
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 232
• 1차년도 ... 232
• 2차년도 ... 233
• 3차년도 ... 234
• 4차년도 ... 235
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 236
• 제 1 절 연구개발결과 활용방안 ... 236
• 1. 기대성과 ... 236
• 가. 기술적 측면 ... 236
• 나. 경제·산업적 측면 ... 237
• 제 2 절 연구개발 관련 사업화 가능 기술 ... 237
• 1. 사업화 가능기술 ... 237
• 2. 사업화 구체 일정 ... 239
• 3. 사업화시 기대효과 ... 239
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 242
• 제 7 장 참고문헌 ... 244