초록

단순한 리간드로 구성된 MOF의 기공 크기를 가수분해로 조절함. 이산화탄소 포집공정 조건에 맞추기 위해 아민과의 복합소재를 제조하고 8wt%/5min의 포집능 목표를 달성함. 금속수산화물로의 MOF 코팅, 준안정성 ZIF의 상온 제조 및 신규 ZIF 합성, 다공성 배위고분자의 합성, 아민기를 갖는 MOF 합성, MOF 골격에 외부 금속이온 도입법을 개발함.

Abstract ▼

The pore sizes and environment in MOFs could be modified by a simple hydrolysis method with aqueous basic solution. In order to enhance the carbon dioxide capture ability, various amines were included in MOFs to take advantage of chemisorption. Among the amine-MOF composites, PEI8-MIL-101 can absorb

The pore sizes and environment in MOFs could be modified by a simple hydrolysis method with aqueous basic solution. In order to enhance the carbon dioxide capture ability, various amines were included in MOFs to take advantage of chemisorption. Among the amine-MOF composites, PEI8-MIL-101 can absorb more than 8.5wt%CO₂ in 5 min from a mixture of CO₂ and N₂ gases (CO₂/N₂ = 15/85 in v/v). The capacity of PEI-MIL-101 is dependent particularly on the amine inclusion conditions and stripping temperatures. PEI8-MIL-101 did not lose significantly its carbon dioxide absorption capacity even after its immersion in water for 1 day. The CO₂ absorption capacity of amine-MOF composites relied on the sorts of MOFs, which led us to make various functionalized MOFs. Cr-complexes were polymerized to give a porous coordination polymer. Functionalized MOFs were prepared using amine- or carboxylic acid-functionalized organic ligands. Interestingly, MIL-101-COOH showed a smaller CO₂ absorption capacity with PEI (5.8wt%), but a greater capacity with TEPA (8.7wt%). This strongly anticipates that properly functionalized MOFs are able to help the included amines to react effectively with CO₂ molecules. We also developed how to attach extrinsic metal ions to the MOF frameworks using a platform MOF. In addition, a meta-stable ZIF was prepared at lmuch ower temperatures than the solvothermal temperatures and could be used as a precursor for the syntheses of other ZIFs.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목 차 ... 6
• S U M M A R Y ... 7
• C O N T E N T S ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제1절. MOF의 가수분해 ... 11
• 제2절. 아민-MOF 복합소재의 CO2 흡수 ... 11
• 제3절. MOF의 작용기 이용 ... 12
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
• 제1절. MOF 가수분해 ... 15
• 제2절. MOF-무기소재 하이브리드 ... 19
• 제3절. 아민-MOF의 CO2 흡수 분석 ... 21
• 제4절. 기능화된 MOF 제조 ... 29
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 33
• 제 5 장 연구개발 대표성과 ... 36
• 제 6 장 연구결과의 파급효과 및 활용 계획 ... 37
• 제 7 장 기 타 ... 38
• 제 8 장 참고문헌 ... 38
• 끝페이지 ... 40