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보고서 초록
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 10
1절 연구개발의 목표 10
2절 연구개발의 필요성 11
3절 연구개발의 범위 12
제2장 국내외 기술개발 현황 및 분석 14
1절 국내외 기술 개발 현황 14
2절 선진국 대비 기술수준 및 격차 19
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 21
1절 이론적 배경 21
1. 금속유기구조체 (Metal Organic Framework) 21
2. 메조세공탄소질 (Mesoporous Carbon) 23
3. 메조세공실리카 & 아민 기능화 (Mesoporous Silica & Amine Fuctionallzation) 23
2절 연구내용 26
1. 분석/합성기기 및 이산화탄소 흡착장치 26
2. 인하대학교 (주관) 27
3. 숭실대학교 (위탁 1) 37
4. 성균관대학교(위탁 2) 41
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 45
1절 연차별 연구목표와 평가착안점 및 달성도 45
2절 연구성과 및 관련분야 기여도 47
제5장 연구개발결과의 활용계획 52
1절 추가연구의 필요성 52
2절 타 연구에의 응용 및 활용방안 52
3절 앞으로의 전망 및 산업체 참여시기 52
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 54
제7장 참고문헌 58
Table 1. Textural property and CO₂ adsorption capacities of mesoporous silicas synthesized by anion surfactant 35
Table 1. Physical properties of OMC materials 43
Table 2. Physico-chemical properties of OMC-T and mwOMC-T materials 44
Fig. 1. MOF-2의 기체흡착 isothern 15
Fig. 2. 다양한 MOF의 결정 상태 구조. 17
Fig. 3. 대표적 MOF인 MOF-5 [Zn₄(O)O12C6(이미지참조)의 조성 및 Framework 구조. 22
Fig. 4. MOF-177과 zeolite 13X, MAXSORB 의 이산화탄소 상온 흡착능과 압축 이산화탄소의 압력에 따른 상온 저장량. 22
Fig. 5. 대표적 MOF 물질의 유기 리간드와 이산화탄소저장량, 비표면적. 22
Fig. 6. 메조포어 실리카의 합성 메카니즘. 24
Fig. 7. 메조포어 탄소질의 합성 메카니즘. 24
Fig. 8. 전형적인 메조포러스 실리카의 전자현미경 사진. 24
Fig. 9. 대표적인 메조포러스 실리카의 구조도. 25
Fig. 10. 음이온 계면활성제를 사용한 아민 기능화 메조세공 실리카의 합성 메커니즘. 25
Fig. 1. XRD patterns of microwave synthesized MOF-5 with different concentration and synthesis time. 28
Fig. 2. Magnetic suspension balance for high pressure CO₂ storage and high pressure CO₂ isotherms per mass of MOF samples at 25℃. 28
Fig. 3. XRD patterns, N₂ ad/desorption isotherm plot and pore distributions of phosphate impregnated mesoporous carbons. 29
Fig. 4. XRD (A) patterns, SEM images, (B) of M-MOF-5, and (C)high pressure CO2 sorption isothermsat 298 K (a)C-MOF-5 (b)M-MOF-5 (c)M-MOF-5 and (d)Zeolite 13X. 31
Fig. 5. 합성된 5-MOF-5의 XRD분석 결과... 31
Fig. 6. SEM images of S-MOF5. 32
Fig. 7. Preparation of H₃BTB 32
Fig. 8. Characterization of MOF-177;... 32
Fig. 9. CO₂ adsorption measurements of MOF-177;... 33
Fig. 10. SEM images of CMK-3 using (a, b)pure chmical and (c, d)fly ash. 34
Fig. 11. XRD patterns, nitrogen adsorption isotherms, CO₂ adsorption measurment of mesosilicas with PEI and CMK-3 from bottom ash and fly ash (a)SBA-15 with 50wt % PEI loading, (b)FSBA-15 with 50 wt % PEI loading, (c)CMK-3, (d)FCMK-3, (e)pure PEI:... 34
Fig. 12. (1) CO₂ adsorption/desorption measurements;... 35
Fig. 13. SEM imaees of mesoslliras using bottom/fly ash;... 36
Fig. 14. TEM images of mesoslllcas using bottom/fly ash 36
Fig. 1. (좌) TbTATB의 결정 사진, 결정의 X-선 회절 반점, truncated tetrahedron building block의 구조, 단위세포 내의 메조 cage들의 배열 방식과 Tb이온으로만 표시된 삼차원 골격 구조. (우) TbTATB의 열중량 분석자료.... 37
Fig. 2. (좌) 질소흡착 등온선과 이산화탄소 흡착 등온선.... 38
Fig. 3. TbTATB 와 MIL-101의 흡착등온선 및 물리적 특성. 39
Fig. 4. (좌) MOFs와 MILs의 CO₂ 흡·탈착 곡선 (@ 273K)... 39
Fig. 5. [좌]. (a) 결정 구조에서 가장 최소 단위 구조체를 도시한 것.... 40
Fig. 6. CoBTB MOF의 구조.... 41
Fig. 1. Schematic illustration of pore expansion mechanism and conventional route for the synthesis of ordered mesoporous carbon (OMC).... 42
Fig. 2/Figure 2. Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEW Images of A) OMC-B-0, B) OMC-B-8,0 OMC-B-16, and D) OMC-B-16 in higher magnification.... 42
Fig. 3. SEM images of (a) mesoporous silica template and (b) mwOMC-400, and TEM images of (c) mesoporous silica template and (d) mwOMC-400 (scale bars for (a) and (b) are 100 nm and for (c) and (d) are 50 nm). 44
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