[프라임경제]국내 연구진이 수소를 상온에서 선택적으로 빠르게 분리할 수 있는 나노다공성 소재를 합성하는데 성공했다.
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| <홍석봉 교수.> |
포스텍은 홍석봉 화학공학과 교수(48) 연구팀은 10일 포타슘 양이온과 갈륨을 이용해 지금까지 보고되지 않았던 새로운 조성의 분자체 ‘PST－1(포스텍 1번)’을 합성했다고 발표했다.
연구팀은 PST－1을 포항가속기연구소에서 X－선 회절 데이터로 분석한 결과, 내부에 2.0옹스트롬(1옹스트롬은 100억분의 1m)보다 작은 크기의 균일한 세공이 존재한다는 것을 확인했다. 즉 어느 부분에서나 구조가 동일하고 세공의 크기와 모양이 모두 같은 결정인 제올라이트 형태를 갖는다는 것이다. 제올라이트형 물질의 가장 중요한 성질은 세공 입구보다 큰 기체는 세공에 들어갈 수가 없어 흡착되지 않음을 꼽을 수 있다.
또 실험을 통해 PST－1이 상온에서 수소를 선택적으로 빠르게 분리할 수 있음을 밝혀냈다. PST－1는 아르곤이나 이산화탄소와 같은 크기가 큰 기체 분자들은 흡착하지 않는다. 하지만 그 구조가 매우 유연하고 작은 기체분자인 수소 기체를 선택적으로 흡착하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이와 함께 PST－1 제올라이트는 대표적 온실가스인 이산화탄소를 보다 효율적으로 분리하는데도 사용될 수 있다고 밝혔다.
홍 교수는 “현재 사용되고 있는 수소 분리 공정은 300도 이상의 고온을 필요하거나 수소 외의 불순물을 제거하는 방식이기 때문에 PST－1 제올라이트의 합성으로 보다 경제적이며 선택적인 고순도 수소 제조 공정 개발이 가능하다”고 설명했다.
