포름알데히드는 국제 암 연구 기관이 발암물질로 분류한 휘발성 유기 화합물 중 하나이다 이 포름알데히드를 효과적으로 제거하기 위해 많은 연구들이 진행되어왔다. 이 중, 촉매 산화는 열에의한 산화보다 낮은 온도에서 CO2 로 산화 시킬 수 있기 때문에 유망한 기술로 꼽히고 있다. 그러나, 이전 촉매를 이용한 산화 연구는 비교적 높은 열에너지를 필요로 했기 때문에 저온에서 포름알데히드 분해를 위한 산화 촉매 개발이 필요하다. 그래서, TiO₂ 와 같이 열을 필요로 하지 않는 광촉매를 이용한 연구가 많이 보고되었다. 하지만, 광촉매 반응은 느리게 일어나기 때문에 공기의 흐름이 있는 환경에서 사용하기에 적합하지 않다.
금속-유기 구조체는 이 문제를 해결하기에 적합하다. 금속 이온과 유기 리간드로 연결되어 있으며, 이 구성 물질의 조정 가능성은 금속-유기 구조체 재료의 구조적 설계가 가능하게 한다. 특히, 금속-유기 구조체는 넓은 비표면적, 높은 포름알데히드 흡착량, 조절할 수 있는 다공 구조를 가지고 있기 때문에 포름알데히드 제거에 적합하다. 이 연구에서는 루테늄이 도입된 UiO-67 (Ru;UiO-67)을 선택했다.
루테늄 복합체를 매우 안정적이고 다공성을 갖는 UiO-67 금속-유기 구조체에 도입했다. 루테늄 복합체는 Ru(bpy)₂Cl₂ (bpy = bipyridine)와 bpydc 를 결합시켜 합성했다. UiO-67의 리간드와 루테늄 복합체의 길이가 일치하기 때문에 결정성이 높은 금속-유기 구조체를 합성할 수 있었다. 합성된 Ru;UiO-67 은 SEM 과 TEM, XRD, BET, digested NMR, UV-Vis 분광법을 이용하여 특성을 확인했다. Ru;UiO-67 에 의한 포름알데히드의 분해 성능을 평가하기 위해, 실험실에서 만든 측정 기기를 사용하였다
본 연구를 통해, Ru;UiO-67 이 상온에서 포름알데히드를 분해하기 위한 효과적인 소재라는 것을 확인했다. 이 소재는 습도가 높은 조건에서 안정적으로 유지되며, 주변 환경으로 부터 포름알데히드를 효과적으로 흡착하여 가스가 흐르는 환경에서도 루테늄 복합체의 촉매 반응이 잘 일어날 수 있도록 한다. 이와 더불어, 분자 촉매를 떨어 뜨려 놓을 수 있는 좋은 지지체로 사용되어 촉매의 높은 효율을 유지하고 안정성을 부여해준다. 이 결과를 통해, Ru;UiO-67이 실내 공기 및 산업 배출을 포함한 다양한 공기가 흐르는 실제 환경에서 포름알데히드 제거 및 공기 질 개선 분야에 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.