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광둥의과대학교, 고효율 수소저장재료를 최초로 합성
  • 등록일2016.07.23
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최근, 광둥(廣東)의과대학교 약학대학 류젠창(劉建強)박사 연구팀이 금속유기골격재료 연구를 통해 수소저장재료 분야에서 획기적인 성과를 거두었다. 연구팀은 새로운 토폴로지 구조의 수소저장재료를 합성하여 수소저장능력을 최적화하고 재료의 수소저장 효율을 크게 향상시켰다. 관련된 성과는 영국왕립화학학회 저명한 저널인 “Journal of Materials Chemistry A”에 발표되었다.

금속유기골격재료(MOFs)는 최근 몇 년 동안 신속한 발전 추세를 보이고 있는 신형의 3차원 기공구조를 가진 고분자재료이며 제올라이트와 탄소나노튜브 이외의 새로운 다공성 재료로서 수소저장과 초고순도의 분리개발 과정에서 뚜렷한 응용전망을 갖고 있다. 수소에너지가 수소연료전지로서 교통수단에서 대량으로 응용될 경우, 금속유기골격재료가 주요한 역할을 담당할 것으로 전망된다. 해당 재료는 주요하게 기체 저장, 촉매작용, 감지와 약물방출 등 분야에 응용되며 순도와 결정도가 높고 원가가 낮으며 대량 생산이 가능하고 구조를 제어할 수 있는 등 장점을 갖고 있다.

MOFs재료는 마치 방과 같으므로 기공 용적 크기는 방면적 크기와 같고, 기공 직경 크기는 방의 출입문과 같아 문을 크게 열면 기체가 더 많이 진입하고 따라서 수소저장량도 더 많아 지며 또한 표면적과 기공 용적이 크고 기공 직경과 토폴로지 구조를 조정할 수 있으며 열안정성이 양호한 등 장점을 갖고 있다. 연구팀은 최소의 카르복실산기를 이용하여 현재 세계 최초로 토폴로지 네트워크 구조를 보유한 GDMU-2-MOFs 재료를 합성하였으며 카르복실산기의 기능화에 의한 재료의 미세구조·성능 조절작용을 규명하고 최종 수소저장 능력에 대한 동기화 최적화를 구현하여 수소 저장 능력을 크게 향상시켰다.

금속유기골격재료의 합성연구는 대부분 컴퓨터 가상 시뮬레이션 단계에 처해 있다.

정보출처 : http://www.wokeji.com/kbjh/zxbd_10031/201607/t20160714_2699111.shtml