KR101937811B1 - Organic-inorganic Hybrid Porous Adsorbent And Method For Preparing The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 유기산의 첨가량을 조절하는 비교적 간단한 방법으로 제조가 가능하며, 유기산의 첨가량을 제어하여 제조된 흡착제는 향상된 비표면적 및 기공 부피를 가짐으로써 우수한 효율의 가스 저장 및 가스 흡착 능력을 구현할 수 있다. The present invention relates to an organic-inorganic hybrid porous adsorbent and a process for producing the organic-inorganic hybrid porous adsorbent, wherein the organic or inorganic hybrid adsorbent can be prepared by a relatively simple method of controlling the addition amount of the organic acid, By having surface area and pore volume, it is possible to realize gas storage and gas adsorption ability with excellent efficiency.

Description

유무기 하이브리드 다공성 흡착제 및 이의 제조방법{Organic-inorganic Hybrid Porous Adsorbent And Method For Preparing The Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an organic-inorganic hybrid porous adsorbent and a method for producing the same,

본 발명은 비방향족 유기산을 함유한 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic-inorganic hybrid porous adsorbent containing a non-aromatic organic acid and a method for producing the same.

다공성 유무기 혼성체는 광범위한 의미의 용어로서 일반적으로 다공성 배위고분자(porous coordination polymers)라고도 하며, 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, MOF)라고도 한다. 상기 다공성 유무기혼성체는 분자배위결합과 재료과학의 접목에 의해 최근에 새롭게 발전하기 시작하였으며, 상기 혼성체는 고표면적과 분자크기 또는 나노크기의 세공을 갖고 있어 흡착제, 기체 저장, 센서, 멤브레인, 기능성 박막, 촉매 및 촉매 담체 등에 사용될 뿐만아니라, 세공크기보다 작은 게스트 분자를 포집하거나 세공을 이용하여 분자들의 크기에 따라 분자들을 분리하는데 사용될 수 있기 때문에 최근에 활발히 연구되어 왔다.Porous organic-inorganic hybrid materials are used in a wide range of terms, commonly referred to as porous coordination polymers, and also referred to as metal-organic frameworks (MOF). The porous hybrid inorganic-organic materials have recently begun to develop due to the combination of molecular coordination and material science. The hybrid materials have high surface area and molecular size or nano-sized pores, and can be used as an adsorbent, gas storage, sensor, Has been actively studied since it can be used not only for functional thin films, catalysts and catalyst supports, but also for trapping guest molecules smaller than pore size or separating molecules according to the size of molecules using pores.

상기 금속-유기 골격체(metal-organic framework)는 금속염과 유기 리간드로 구성된 일종의 배위 중합체 화합물로서, 선형인 1차, 판상구조인 2차 그리고 복잡한 3차원적 구조에 이르기까지 다양한 배위구조를 형성한다. 이러한 금속-유기 골격체가 영구적 다공성을 가지는 경우, 분자 흡착 및 분리 공정, 광전자학 등과 같은 다양한 분야에서 잠재적인 응용 가능성을 갖기 때문에 광범위하게 연구되고 있다.The metal-organic framework is a kind of coordination polymer compound composed of a metal salt and an organic ligand, and forms various coordination structures ranging from a linear primary structure to a secondary and complex three-dimensional structure . Such metal-organic skeletons have been extensively studied because of their potential applications in various fields such as molecular adsorption and separation processes, photoelectronics, etc., when they have permanent porosity.

금속-유기 골격체는 다양한 화학적 성질 및 골격체 구조를 나타낼 뿐만 아니라 가스저장, 유기 분자와 가스의 분리, 이온교환, 촉매작용, 및 금속나노입자의 구조물이라는 특징들로 인해 주목을 받고 있다.Metal-organic skeletons are attracting attention not only for their various chemical properties and skeletal structure, but also for their properties such as gas storage, separation of organic molecules and gases, ion exchange, catalysis, and structure of metal nanoparticles.

특히 최근에는 자동차 및 전자제품에 있어서 미래의 에너지 운반체로서 수소 및/또는 메탄의 용도가 중요해지고 있지만, 충분한 양의 수소 및/또는 메탄을 저장하는데 어려움으로 인하여 그 활용이 제한적이다. 충분한 양의 수소 및/또는 메탄을 저장하기 위한 가스 흡착은 넓은 표면적과 큰 기공부피를 가진 금속-유기 골격체를 이용함으로써 증가될 수 있다. 이러한 넓은 표면적과 큰 기공부피를 가진 금속-유기 골격체는 긴 유기 연결기(링커)를 이용함으로써 제조될 수 있지만, 긴 유기 연결기로 만들어진 금속-유기 골격체는 게스트 제거 시 잘 붕괴되고 단결정 X-ray회절분석에 의하여 탈용매화된 금속-유기 골격체의 구조를 충분히 설명하기 어렵다. Particularly in recent years, the use of hydrogen and / or methane as an energy carrier of the future in automobiles and electronic products has become important, but its application is limited due to difficulties in storing sufficient amounts of hydrogen and / or methane. Gas adsorption for storing a sufficient amount of hydrogen and / or methane can be increased by using a metal-organic skeleton having a large surface area and a large pore volume. The metal-organic skeleton with such a large surface area and large pore volume can be produced by using a long organic linker (linker), but the metal-organic skeleton formed by the long organic linkage is well collapsed when the guest is removed and the single- It is difficult to fully explain the structure of the metal-organic skeleton that is desolvated by the diffraction analysis.

상기 금속-유기 골격체는 유용한 메탄 저장 물질이지만, 여전히 흡착 천연 가스(Adsorbed Natural Gas, ANG)에 대한 DOE의 수준을 달성하는데 어려움이 있다. 상기 DOE 수준에 도달하기 위해 금속-유기 골격체 기공 내의 결함 부위를 만드는 방법이 고려되고 있는데, 그 중 하나의 방법으로, NOTT-101의 전형적인 반응 혼합물인 Cu2+ 및 TPTC(terphenyltetracarboxylate) 혼합물에 이소프탈산(isophthalic acid, IPA)을 첨가하여, 이소프탈산이 TPTC 대신에 구리 이온 클러스터에 배열된다. 이러한 치환은 비교적 큰 기공을 형성하나, NOTT-101의 BET표면적은 증가하지 않는다는 단점이 있다. Although the metal-organic skeleton is a useful methane storage material, it still has difficulties in achieving DOE levels for Adsorbed Natural Gas (ANG). In order to reach the above-mentioned DOE level, a method of making defects in the metal-organic skeleton pores is considered. In one of the methods, a mixture of Cu 2+ and TPTC (terphenyltetracarboxylate), which is a typical reaction mixture of NOTT- With the addition of isophthalic acid (IPA), the isophthalic acid is arranged in the copper ion cluster instead of the TPTC. This substitution produces relatively large pores, but the BET surface area of NOTT-101 is not increased.

한편, HKUST-1은 가장 많이 연구된 금속-유기 골격체 중 하나로 높은 메탄 및 이산화탄소 포집 능력을 가지고 있다. 이러한 HKUST-1을 IPA를 이용하여 단편화할 경우 BET표면적은 증가하지만 CUS(coordinative unsaturated metal site)의 밀도 감소로 인해 메탄의 흡수량이 감소된다는 문제점이 있다. On the other hand, HKUST-1 is one of the most studied metal-organic skeletons and has high methane and carbon dioxide capture capacity. When such HKUST-1 is fragmented by IPA, the BET surface area is increased, but the absorption amount of methane is decreased due to the reduction of the density of the coordinative unsaturated metal site (CUS).

따라서 충분한 양의 수소가스, 메탄가스 등의 가스를 저장할 수 있는 능력이 만족되도록 넓은 BET표면적과 큰 기공부피를 가진 다공성 흡착제의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, it is urgently required to develop a porous adsorbent having a large BET surface area and a large pore volume so as to satisfy the ability to store a sufficient amount of hydrogen gas, methane gas, and the like.

한국공개특허 제10-2010-0089340호.Korean Patent Publication No. 10-2010-0089340.

본 발명의 목적은, BET표면적 및 총 기공 부피가 향상되어 우수한 가스 저장 및 가스 흡착 능력을 갖는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an organic-inorganic hybrid porous adsorbent having improved BET surface area and total pore volume and having excellent gas storage and gas adsorption ability and a method for producing the same.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, In order to solve the above problems,

금속 이온 클러스터(Cluster)에 유기 리간드가 배위 결합된 구조이며,A structure in which an organic ligand is coordinated to a metal ion cluster,

상기 유기 리간드 중 일부는 비방향족 유기산으로 대체 결합되어 있고,Wherein some of said organic ligands are alternatively bound to non-aromatic organic acids,

BET표면적이 1,800m2/g이상이며,BET surface area of at least 1,800 m 2 / g,

상기 금속 이온은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 이온을 포함하며,The metal ion may be at least one selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, At least one ion selected from the group consisting of Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb and Bi / RTI >

상기 유기 리간드는, 카르복실기(-COOH), 카르복실산 음이온기(-COO-), 아민기(-NH2) 및 이미노기(-NH), 니트로기(-NO2), 히드록시기(-OH), 할로겐기(-X) 및 술폰산기(-SO3H)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제를 제공한다.The organic ligand may be a carboxyl group (-COOH), a carboxylic anion group (-COO-), an amine group (-NH 2 ), an imino group (-NH 2 ), a nitro group (-NO 2 ), a hydroxy group , A halogen group (-X), and a sulfonic acid group (-SO 3 H). The present invention also provides an organic / inorganic hybrid porous adsorbent.

또한, 본 발명은, 금속 전구체, 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물 및 용매를 혼합한 제1 혼합액을 제조하는 단계; 제조된 제1 혼합액에 방향족을 함유하지 않는 유기산을 첨가하여 제2 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 제2 혼합액을 가열 및 건조하여 유무기 하이브리드 다공성 흡착제를 제조하는 단계를 포함하며,Also, the present invention provides a method for producing a liquid crystal display, comprising: preparing a first mixed liquid in which a metal precursor, an organic compound capable of acting as a ligand, and a solvent are mixed; Adding an aromatic acid-free organic acid to the prepared first mixed liquid to prepare a second mixed liquid; And heating and drying the second mixed liquid to produce an organic hybrid porous adsorbent,

상기 금속 전구체의 금속은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,The metal of the metal precursor is selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, , One selected from the group consisting of Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Pb, As, Sb and Bi ≪ / RTI >

상기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물은, 벤젠디카복실산, 나프탈렌디카복실산, 벤젠트리카복실산, 나프탈렌트리카복실산, 피리딘디카복실산, 비피리딜디카복실산, 포름산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 헥산다이오익산, 헵탄다이오익산 및 시클로헥실디카복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며,The organic compound capable of acting as the ligand is at least one selected from the group consisting of benzene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, naphthalene tricarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, bipyridyl dicarboxylic acid, formic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, Heptanedioic acid, and cyclohexyldicarboxylic acid, and at least one member selected from the group consisting of heptanedioic acid,

제조된 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 BET표면적이 1,800m2/g이상인 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 제조방법을 제공한다.Wherein the produced organic / inorganic hybrid porous adsorbent has a BET surface area of 1,800 m 2 / g or more.

본 발명에 따른 흡착제는, 비방향족 유기산의 첨가량을 조절하는 비교적 간단한 방법으로 제조가 가능하며, 유기산의 첨가량을 제어하여 제조된 흡착제는 향상된 비표면적 및 기공 부피를 가짐으로써 우수한 효율의 가스 저장 및 가스 흡착 능력을 구현할 수 있다. The adsorbent according to the present invention can be prepared by a relatively simple method of controlling the addition amount of the non-aromatic organic acid, and the adsorbent prepared by controlling the addition amount of the organic acid has an improved specific surface area and pore volume, Adsorption capability can be realized.

도 1은 실시예 3(도 1의 A), 비교예 3(도 1의 B) 및 비교예 5(도 1의 C)에 따른 다공성 흡착제의 NMR 결과이다.
도 2는 실시예 1 내지 5(도 2의 A 내지 E) 및 비교예 1(도 2의 F)에 따른 다공성 흡착제의 77K 조건에서 N2 흡착 등온곡선 결과이다.
도 3은 도 3은 실시예 1 내지 5(도 3의 A 내지 E), 비교예 1(도 3의 I) 및 비교예 3 내지 5(도 3의 F 내지 H)의 BET 표면적 측정 결과이다.
도 4는 실시예 1, 2 및 비교예 1에 따른 다공성 흡착제의 표면에 흡착된 메탄의 부피 및 메탄의 총 부피를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 2(도 5의 A) 및 실시예 3(도 5의 B)에 따른 다공성 흡착제를 이용하여 메탄 흡착을 8회 동안 수행한 경우 메탄의 흡착량(메탄 총 부피)을 보여주는 그래프이다.
1 shows NMR results of a porous adsorbent according to Example 3 (FIG. 1A), Comparative Example 3 (FIG. 1B) and Comparative Example 5 (FIG.
2 is a graph showing N 2 adsorption isotherm curves of the porous adsorbent according to Examples 1 to 5 (FIGS. 2A to E) and Comparative Example 1 (FIG. 2F) under the condition of 77K.
Fig. 3 shows the BET surface area measurement results of Examples 1 to 5 (Figs. 3A to 3E), Comparative Example 1 (I of Fig. 3) and Comparative Examples 3 to 5 (Figs.
4 is a graph showing the volume of methane adsorbed on the surface of the porous adsorbent according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and the total volume of methane.
5 is a graph showing the adsorption amount (methane total volume) of methane when the adsorption of methane was performed for 8 times using the porous adsorbent according to Example 2 (Fig. 5A) and Example 3 (Fig. 5B) to be.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.Therefore, the configurations shown in the embodiments described herein are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations.

이하, 본 발명에 따른 다공성 흡착제를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the porous adsorbent according to the present invention will be described in detail.

본 발명에서 '다공성 흡착제'는 '유무기 하이브리드 다공성 흡착제'와 동일한 의미일 수 있다.In the present invention, 'porous adsorbent' may have the same meaning as 'organic hybrid porous adsorbent'.

종래의 금속-유기 골격체를 활용한 가스 흡착제로 Cu2 + 및 TPTC혼합물에 이소프탈산을 첨가하여 제조된 NOTT-101의 경우 BET표면적이 증가하지 않는다는 문제점이 있으며, BET표면적 증가를 위해 HKUST-1을 IPA를 이용하여 결함 자리(detect site)를 형성할 경우 BET표면적은 증가하지만 CUS(coordinative unsaturated metal site)의 밀도 감소로 인해 메탄의 흡수량이 감소된다는 문제점이 있었다.In the case of NOTT-101 prepared by adding isophthalic acid to a mixture of Cu 2 + and TPTC with a gas adsorbent utilizing a conventional metal-organic skeleton, the BET surface area is not increased, and HKUST-1 , The BET surface area is increased when the IPA is used to form a detect site, but the absorption amount of methane is decreased due to the decrease of the density of the coordinative unsaturated metal site (CUS).

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 유기 리간드 중 일부가 비방향족 유기산으로 대체 결합되어 결정(crystal) 내에 불연속성이 생김으로 인해 발생되는 빈 공간인 결함 자리(detect site)가 형성됨으로써 향상된 기공도 및 비표면적을 가지며, 이로 인해 우수한 메탄 흡수량 및 가스 저장 성능을 나타낸다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a hybrid organic porous adsorbent according to the present invention, in which a part of an organic ligand is alternatively combined with a nonaromatic organic acid to form a discontinuity in a crystal, Has an improved porosity and specific surface area due to the formation of a detect site, thereby exhibiting excellent methane uptake and gas storage performance.

이러한 본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는,The organic-inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention is characterized in that,

금속 이온 클러스터(Cluster)에 유기 리간드가 배위 결합된 구조이며, 상기 유기 리간드 중 일부는 비방향족 유기산으로 대체 결합되어 있고, BET표면적이 1,800m2/g이상이며, 상기 금속 이온은 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 이온을 포함하며, 상기 유기 리간드는 카르복실기(-COOH), 카르복실산 음이온기(-COO-), 아민기(-NH2) 및 이미노기(-NH), 니트로기(-NO2), 히드록시기(-OH), 할로겐기(-X) 및 술폰산기(-SO3H)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.Wherein the organic ligand is substituted with a nonaromatic organic acid and has a BET surface area of 1,800 m 2 / g or more, and the metal ion is at least one selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Wherein the organic ligand comprises at least one ion selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb and Bi, (-NH 2 ), a nitro group (-NO 2 ), a hydroxy group (-OH), a halogen group (-X (O) ) And a sulfonic acid group (-SO 3 H).

본 발명에서 금속 금속 이온 클러스터(Cluster)에 유기 리간드가 배위 결합된 구조는 금속-유기 골격 물질을 의미하는 것일 수 있다. 이러한 금속-유기 골격 물질을 구성하는 하나의 구성원소인 금속 물질은 어떠한 금속이라도 가능하며 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi 등이 대표적인 금속 물질이다. 특히 배위화합물을 잘 만드는 전이금속이 적당하고 전이금속 중에서도 크롬, 바나듐, 철, 니켈, 코발트, 구리, 티타늄 및 망간 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 본원에서 금속 물질은 구리가 사용될 수 있다.In the present invention, a structure in which an organic ligand is coordinated to a metal metal ion cluster may mean a metal-organic skeleton. The metal material, which is a constituent of the metal-organic skeleton material, can be any metal, and can be any metal, and can be any of metals such as Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, , Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, , As, Sb, and Bi are typical metal materials. Particularly, transition metals which are well-coordinated compounds are suitable, and among the transition metals, they may include chromium, vanadium, iron, nickel, cobalt, copper, titanium and manganese. Specifically, copper may be used as the metallic material herein.

금속-유기 골격 물질의 또 하나의 구성원소인 유기 리간드는 유기물을 의미하는 것일 수 있다. 이러한 유기물은 링커(linker)라고도 하며 배위할 수 있는 작용기를 가진 어떠한 유기물도 가능하며, 배위할 수 있는 작용기는 카르복실기(-COOH), 카르복실산 음이온기(-COO-), 아미노기(-NH2), 이미노기(-NH), 아미드기(-CONH2), 니트로기(-NO2), 히드록시기(-OH), 할로겐기(-X), 술폰산기(-SO3H), 술폰산 음이온기(-SO3 -), 메탄디티오산기(-CS2H), 메탄디티오산 이온기(-CS2 -), 피리딘기 또는 피라진기 등이 예시될 수 있다. 보다 안정한 금속-유기 골격 물질을 유도하기 위해서는 배위할 수 있는 자리가 2개 이상인, 예를 들면 바이덴테이트 또는 트리덴테이트인 유기물일 수 있다. 유기물로는 배위할 자리가 있다면 비피리딘, 피라진 등의 중성 유기물, 테레프탈레이트, 나프탈렌디카복실레이트, 벤젠트리카복실레이트, 글루타레이트, 숙신네이트 등으로 예시될 수 있는 카본산 음이온 등의 음이온성 유기물은 물론 양이온 물질도 가능하다. 사용할 수 있는 유기물의 대표적인 예로는 벤젠디카르복실산, 나프탈렌디카복실산, 벤젠트리카복실산, 나프탈렌트리카복실산, 피리딘디카복실산, 비피리딜디카복실산, 포름산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 헥산다이오익산, 헵탄다이오익산, 또는 시클로헥실디카복실산에서 선택되는 유기산 및 그들의 음이온, 피라진, 비피리딘 등이다. 또한, 하나 이상의 유기물을 혼합하여 사용할 수도 있다. 구체적으로 본 발명에서 유기물은 벤젠디카르복실산이 사용될 수 있다.An organic ligand, which is another member of the metal-organic framework material, may be an organic material. These organic substances are also referred to as linkers, and any organic substance having a functional group capable of coordinating can be used. The functional group capable of coordinating is a carboxyl group (-COOH), a carboxylic acid anion group (-COO-), an amino group (-NH 2 ), An imino group (-NH), an amide group (-CONH 2 ), a nitro group (-NO 2 ), a hydroxy group (-OH), a halogen group (-X), a sulfonic acid group (-SO 3 H) (-SO 3 - ), a methanedithioic acid group (-CS 2 H), a methanedithioic acid ion group (-CS 2 - ), a pyridine group, or a pyrazine group. In order to induce a more stable metal-organic skeleton material, it may be an organic material having two or more sites that can be coordinated, for example, bidentate or tridentate. Examples of the organic substance include a neutral organic substance such as bipyridine and pyrazine, and an anionic organic substance such as a carbonic acid anion which may be exemplified by terephthalate, naphthalenedicarboxylate, benzenetricarboxylate, glutarate, As well as cationic materials. Representative examples of organic materials that can be used include benzene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, naphthalene tricarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, bipyridyl dicarboxylic acid, formic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, Heptanedioic acid, or cyclohexyldicarboxylic acid, and their anions, pyrazines, bipyridines, and the like. In addition, one or more organic substances may be mixed and used. Specifically, benzene dicarboxylic acid may be used as an organic substance in the present invention.

상기 유기 리간드 중 일부는 비방향족 유기산으로 대체 결합되어 있다는 것은, 금속 이온 클러스터(Cluster)에 배위 결합된 유기 리간드 대비 비방향족 유기산이 일부 대체결합 되어있는 구조를 의미할 수 있다. 본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 유기 리간드 중 일부가 비방향족 유기산으로 대체 결합되어 결정 내에 불연속성이 생김으로 인해 발생되는 빈 공간인 결함 자리가 형성됨으로써 향상된 기공도 및 비표면적을 가지며, 이로 인해 우수한 메탄 흡수량 및 가스 저장 성능을 나타낸다.The fact that some of the organic ligands are alternatively bound to the non-aromatic organic acid may mean a structure in which a non-aromatic organic acid is partially substituted with an organic ligand coordinated to a metal ion cluster. The organic-inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention has improved porosity and specific surface area due to the formation of defect sites, which are vacant spaces generated due to the discontinuous bonding of a part of organic ligands to non-aromatic organic acids, Good methane uptake and gas storage performance.

본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 BET표면적이 1,800m2/g이상이다. 구체적으로, 상기 다공성 흡착제의 BET표면적은 1,800m2/g 내지 3,000m2/g, 1,850m2/g 내지 2,800m2/g, 1,900m2/g 내지 2,750m2/g, 2,000m2/g 내지 2,750m2/g, 2,050m2/g 내지 2,700m2/g, 2,100m2/g 내지 2,650m2/g, 2,150m2/g 내지 2,650m2/g, 2,170m2/g 내지 2,600m2/g, 2,200m2/g 내지 2,600m2/g, 2,250m2/g 내지 2,550m2/g, 2,300m2/g 내지 2,550m2/g, 2,350m2/g 내지 2,500m2/g, 1,850m2/g 내지 2,450m2/g 혹은 2,370m2/g 내지 2,450m2/g일 수 있다. 본 발명의 다공성 흡착제는 BET표면적이 상기 범위를 가짐으로써, 향상된 가스 저장 성능을 만족하며, 특히 우수한 메탄 저장 용량을 가지게 된다.The organic-inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention has a BET surface area of 1,800 m 2 / g or more. Specifically, BET specific surface area of the porous adsorbent is 1,800m 2 / g to 3,000m 2 / g, 1,850m 2 / g to 2,800m 2 / g, 1,900m 2 / g to 2,750m 2 / g, 2,000m 2 / g to 2,750m 2 / g, 2,050m 2 / g to 2,700m 2 / g, 2,100m 2 / g to 2,650m 2 / g, 2,150m 2 / g to 2,650m 2 / g, 2,170m 2 / g to 2,600m 2 / g, 2,200m 2 / g to 2,600m 2 / g, 2,250m 2 / g to 2,550m 2 / g, 2,300m 2 / g to 2,550m 2 / g, 2,350m 2 / g to 2,500m 2 / g, it may be an 1,850m 2 / g to 2,450m 2 / g or 2,370m 2 / g to 2,450m 2 / g. The porous adsorbent of the present invention satisfies the improved gas storage performance by having the BET surface area in the above range, and in particular, has an excellent methane storage capacity.

하나의 예로서, 상기 다공성 흡착제에 대하여 BET-비표면적 분석기를 이용하여 77K 조건에서 N2 흡착 등온곡선(sorption isotherms)을 1bar까지 측정하였을 때, 측정된 N2 흡착 등온곡선으로부터 Brunauer-Emmett-Teller 모델 (BET)을 사용하여 내부 표면적을 계산하였을 때, BET표면적이 1,850m2/g 내지 2,450m2/g 혹은 2,350m2/g 내지 2,500m2/g를 만족할 수 있다.As an example, when the N 2 adsorption isotherms were measured up to 1 bar at 77 K using a BET-specific surface area analyzer for the porous adsorbent, from the measured N 2 adsorption isotherm curves, Brunauer-Emmett-Teller When the internal surface area is calculated using the model (BET), the BET surface area can satisfy the BET surface area of 1,850 m 2 / g to 2,450 m 2 / g or 2,350 m 2 / g to 2,500 m 2 / g.

상기 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는, 총 기공 부피가 0.79cc/g이상일 수 있다. 구체적으로 상기 총 기공 부피는 0.79cc/g 내지 3cc/g, 0.795cc/g 내지 2.5cc/g, 0.8cc/g 내지 2.2cc/g, 0.801 내지 2.1cc/g, 0.81cc/g 내지 1.9cc/g, 0.815cc/g 내지 1.85cc/g, 0.82 내지 1.8cc/g, 0.915cc/g 내지 1.75cc/g, 0.92cc/g 내지 1.75cc/g, 0.93cc/g 내지 1.7cc/g, 0.94cc/g 내지 1.65cc/g, 0.95cc/g 내지 1.65cc/g, 1cc/g 내지 1.6cc/g, 1.05cc/g 내지 1.6cc/g, 1.1cc/g 내지 1.55cc/g 혹은 1.15cc/g 내지 1.5cc/g일 수 있다. 본 발명의 다공성 흡착제는 총 기공 부피가 상기 범위를 가짐으로써, 향상된 가스 저장 성능을 만족하며, 특히 우수한 메탄 저장 용량을 가지게 된다.The organic / inorganic hybrid porous adsorbent may have a total pore volume of 0.79 cc / g or more. Specifically, the total pore volume is from 0.79 cc / g to 3 cc / g, from 0.795 cc / g to 2.5 cc / g, from 0.8 cc to 2.2 cc / g, from 0.801 to 2.1 cc / g, / g, from 0.815 to 1.85 cc / g, from 0.82 to 1.8 cc / g, from 0.915 to 1.75 cc / g, from 0.92 to 1.75 cc / g, from 0.93 to 1.7 cc / g, G, 1.65 cc / g, 1.95 cc / g to 1.65 cc / g, 1 cc / g to 1.6 cc / g, 1.05 cc / g to 1.6 cc / g, 1.1 cc / g to 1.55 cc / cc / g to 1.5 cc / g. The porous adsorbent of the present invention satisfies the improved gas storage performance by having the total pore volume within the above range, and particularly has an excellent methane storage capacity.

하나의 예로서, 상기 다공성 흡착제에 대하여 BET-비표면적 분석기를 이용하여 77K 조건에서 N2 흡착 등온곡선(sorption isotherms)을 1bar까지 측정하였을 때, 측정된 N2 흡착 등온곡선으로부터 Brunauer-Emmett-Teller 모델 (BET)을 사용하여 내부 표면적을 계산한 후, P/P0 = 0.995의 데이터에서 총 기공 체적(총 기공 부피)을 예측하였을 때, 총 기공 부피가 0.79cc/g 내지 3cc/g 혹은 1.1cc/g 내지 1.55cc/g일 수 있다.As an example, when the N 2 adsorption isotherms were measured up to 1 bar at 77 K using a BET-specific surface area analyzer for the porous adsorbent, from the measured N 2 adsorption isotherm curves, Brunauer-Emmett-Teller When the total pore volume (total pore volume) is predicted from the data of P / P 0 = 0.995 after calculating the internal surface area using the model (BET), the total pore volume is 0.79 cc / g to 3 cc / g or 1.1 cc / g to 1.55 cc / g.

본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제에서, 상기 유기 리간드 중 일부는 비방향족 유기산으로 대체 결합되어 있으며, 상기 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 전체 100몰% 중에서 비방향족 유기산이 대체 결합된 비율은 0.3 내지 5몰% 일 수 있다. 구체적으로 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 전체 100몰% 중에서 비방향족 유기산이 대체 결합된 비율은 0.5몰% 내지 4몰%, 0.6몰% 내지 3.5몰%, 0.7몰% 내지 3몰%, 0.8몰% 내지 2.5몰%, 0.9몰% 내지 2몰%, 1몰% 내지 1.7몰%, 1.1몰% 내지 1.68몰%, 1.2몰% 내지 1.65몰%, 1.3몰% 내지 1.63몰%, 1.35몰% 내지 1.62몰%, 1.4몰% 내지 1.6몰%, 1.45몰% 내지 1.6몰%, 1.5몰% 내지 1.6몰%, 1.52몰% 내지 1.58몰% 혹은 1.53몰% 내지 1.57몰%일 수 있다. 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 전체 100몰% 중에서 비방향족 유기산이 상기 몰% 범위로 대체 결합 됨으로써, 본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 결정 내에 불연속성이 생김으로 인해 발생되는 빈 공간인 결함 자리가 적절하게 형성됨으로써 향상된 기공도 및 비표면적을 가지며, 이로 인해 우수한 메탄 흡수량 및 가스 저장 성능을 나타낸다.In the organic-inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention, a part of the organic ligand is substituted with a nonaromatic organic acid, and the ratio of the substitution of the nonaromatic organic acid in 100 mole% of the entire organic ligands coordinated to the metal ion cluster is 0.3 to 5 mol%. Specifically, the proportion of the non-aromatic organic acid substituted in 100 mole% of the total of the organic ligands coordinated to the metal ion cluster is 0.5 mol% to 4 mol%, 0.6 mol% to 3.5 mol%, 0.7 mol% to 3 mol%, 0.8 From 1.1 mol% to 1.68 mol%, from 1.2 mol% to 1.65 mol%, from 1.3 mol% to 1.63 mol%, 1.35 mol%, from mol% to 2.5 mol%, from 0.9 mol% to 2 mol% , 1.5 to 1.6 mol%, 1.52 to 1.58 mol%, or 1.53 to 1.57 mol%, based on the total weight of the composition. By replacing the non-aromatic organic acid in the above-mentioned mol% range in 100 mol% of the total of the organic ligands coordinated to the metal ion clusters, the organic-inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention has the defect of void space generated due to the discontinuity in the crystal It has an improved porosity and specific surface area due to proper formation of sites, thereby exhibiting excellent methane absorption and gas storage performance.

본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는, 메탄(CH4) 흡착 용량 측정 시, 메탄 총 부피가 250cc/g(S.T.P)이상일 수 있다. 구체적으로 상기 메탄 총 부피는 S.T.P (standard temperature and pressure) 조건으로 측정된 것일 수 있으며, 구체적으로는 298K 및 1bar의 조건에서 250cc/g 내지 450cc/g, 260cc/g 내지 430cc/g, 265cc/g 내지 420cc/g, 270cc/g 내지 420cc/g, 275cc/g 내지 410cc/g, 280cc/g 내지 410cc/g, 285cc/g 내지 400cc/g, 290cc/g 내지 390cc/g, 290.5cc/g 내지 385cc/g, 292cc/g 내지 380cc/g, 293cc/g 내지 375cc/g, 293.5cc/g 내지 370cc/g, 294cc/g 내지 360cc/g, 294.5cc/g 내지 355cc/g, 295cc/g 내지 350cc/g, 296cc/g 내지 345cc/g, 300cc/g 내지 350cc/g 혹은 310cc/g 내지 335cc/g일 수 있다. 본 발명에 따른 다공성 흡착제는 우수한 BET표면적 및 총 기공 부피를 가짐으로써, 상기 범위의 우수한 메탄 총 부피를 만족하게 된다. 이는 본 발명에 따른 다공성 흡착제가 다양한 가스 흡착제, 기체 저장, 센서, 멤브레인, 기능성 박막, 촉매 및 촉매 담체 등에 효과적으로 사용될 수 있음을 나타내는 것이다.The organic-inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention may have a methane total volume of 250 cc / g (STP) or higher when measuring the adsorption capacity of methane (CH 4 ). Specifically, the total volume of the methane may be measured under STP (standard temperature and pressure) conditions. Specifically, it is 250 cc / g to 450 cc / g, 260 cc to 430 cc / g, 265 cc / G, 280cc / g to 410cc / g, 290cc / g to 390cc / g, and 290.5cc / g to 420cc / g, 270cc / g to 420cc / g, 275cc / 295 cc / g to 370 cc / g, 293 to 290 cc / g to 370 cc / g, 294 to 290 cc / g to 370 cc / 350 cc / g, 296 cc / g to 345 cc / g, 300 cc / g to 350 cc / g, or 310 cc / g to 335 cc / g. The porous adsorbent according to the present invention has an excellent BET surface area and a total pore volume, thereby satisfying the excellent total volume of methane in the above range. This indicates that the porous adsorbent according to the present invention can be effectively used for various gas adsorbents, gas storage, sensors, membranes, functional thin films, catalysts, and catalyst carriers.

하나의 예로서, 상기 메탄 총 부피는 고압 흡착 부피 측정기(Belsorp-HP, MicrotracBEL Corp)를 사용하여 다공성 흡착제 표면에 흡착된 메탄의 부피(흡착량)를 측정한 후 하기 식 1을 이용하여 도출된 것일 수 있다.As one example, the total volume of methane was measured by measuring the volume (adsorption amount) of methane adsorbed on the porous adsorbent surface using a high pressure adsorption volume meter (Belsorp-HP, Microtrac BEL Corp.) Lt; / RTI >

[식 1][Formula 1]

Figure 112017041353424-pat00001
Figure 112017041353424-pat00001

상기 식 1에서 nexcess는 상기 고압 흡착 부피 측정기를 통해 다공성 흡착제 표면에 흡착된 메탄의 부피를 의미하고, Vp는 BET-비표면적 분석기를 이용하여 77K 조건에서 N2 흡착 등온곡선(sorption isotherms)을 통해 측정된 총 기공 부피를 의미하며, pbulk는 298K 및 1bar 조건에서 측정된 메탄의 밀도를 의미한다. 즉, 메탄 총 부피(ntotal)는 298K 및 1bar 에서 메탄이 가지는 밀도(pbulk)를 기준으로 환산했을 때의 저장된 메탄의 총량을 의미하는 것일 수 있다. N excess means the volume of methane adsorbed on the surface of the porous adsorbent through the high pressure adsorption volume meter and V p is the N 2 adsorption isotherms at 77K using a BET- , P bulk means the density of methane measured at 298 K and 1 bar. That is, the total methane volume (n total ) may be the total amount of methane stored at 298 K and 1 bar converted on the basis of the density of methane (p bulk ).

이하, 상기 유무기 하이브리드 다공성 흡착제의 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for producing the organic / inorganic hybrid porous adsorbent will be described in detail.

본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제의 제조방법은,The method for producing an organic / inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention comprises:

금속 전구체, 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물 및 용매를 혼합한 제1 혼합액을 제조하는 단계; 제조된 제1 혼합액에 방향족을 함유하지 않는 유기산을 첨가하여 제2 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 제2 혼합액을 가열 및 건조하여 유무기 하이브리드 다공성 흡착제를 제조하는 단계를 포함하며,Preparing a first mixed solution obtained by mixing a metal precursor, an organic compound capable of acting as a ligand, and a solvent; Adding an aromatic acid-free organic acid to the prepared first mixed liquid to prepare a second mixed liquid; And heating and drying the second mixed liquid to produce an organic hybrid porous adsorbent,

상기 금속 전구체의 금속은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,The metal of the metal precursor is selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, , One selected from the group consisting of Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Pb, As, Sb and Bi ≪ / RTI >

상기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물은, 벤젠디카복실산, 나프탈렌디카복실산, 벤젠트리카복실산, 나프탈렌트리카복실산, 피리딘디카복실산, 비피리딜디카복실산, 포름산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 헥산다이오익산, 헵탄다이오익산 및 시클로헥실디카복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, The organic compound capable of acting as the ligand is at least one selected from the group consisting of benzene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, naphthalene tricarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, bipyridyl dicarboxylic acid, formic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, Heptanedioic acid, and cyclohexyldicarboxylic acid, and at least one member selected from the group consisting of heptanedioic acid,

상기 단계를 통해 제조된 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 BET표면적이 1,800m2/g이상이다.The organic or inorganic hybrid adsorbent prepared through the above step has a BET surface area of 1,800 m 2 / g or more.

상기 금속 전구체의 금속 물질은 어떠한 금속이라도 가능하며 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi 등이 대표적인 금속 물질이다. 특히 배위화합물을 잘 만드는 전이금속이 적당하고 전이금속 중에서도 크롬, 바나듐, 철, 니켈, 코발트, 구리, 티타늄 및 망간 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 본원에서 금속 물질은 구리가 사용될 수 있다.The metal material of the metal precursor may be any metal and may be any of metals such as Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, As typical examples of the metals are Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, It is a metal substance. Particularly, transition metals which are well-coordinated compounds are suitable, and among the transition metals, they may include chromium, vanadium, iron, nickel, cobalt, copper, titanium and manganese. Specifically, copper may be used as the metallic material herein.

상기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물은 유기물을 의미하는 것일 수 있다. 이러한 유기물은 링커(linker)라고도 하며 배위할 수 있는 작용기를 가진 어떠한 유기물도 가능하며, 배위할 수 있는 작용기는 카르복실기(-COOH), 카르복실산 음이온기(-COO-), 아미노기(-NH2), 이미노기(-NH), 아미드기(-CONH2), 니트로기(-NO2), 히드록시기(-OH), 할로겐기(-X), 술폰산기(-SO3H), 술폰산 음이온기(-SO3 -), 메탄디티오산기(-CS2H), 메탄디티오산 이온기(-CS2 -), 피리딘기 또는 피라진기 등이 예시될 수 있다. 보다 안정한 금속-유기 골격 물질을 유도하기 위해서는 배위할 수 있는 자리가 2개 이상인, 예를 들면 바이덴테이트 또는 트리덴테이트인 유기물일 수 있다. 유기물로는 배위할 자리가 있다면 비피리딘, 피라진 등의 중성 유기물, 테레프탈레이트, 나프탈렌디카복실레이트, 벤젠트리카복실레이트, 글루타레이트, 숙신네이트 등으로 예시될 수 있는 카본산 음이온 등의 음이온성 유기물은 물론 양이온 물질도 가능하다. 사용할 수 있는 유기물의 대표적인 예로는 벤젠디카르복실산, 나프탈렌디카복실산, 벤젠트리카복실산, 나프탈렌트리카복실산, 피리딘디카복실산, 비피리딜디카복실산, 포름산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 헥산다이오익산, 헵탄다이오익산, 또는 시클로헥실디카복실산에서 선택되는 유기산 및 그들의 음이온, 피라진, 비피리딘 등이다. 또한, 하나 이상의 유기물을 혼합하여 사용할 수도 있다. 구체적으로 본 발명에서 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물은 벤젠디카르복실산이 사용될 수 있다.The organic compound capable of acting as the ligand may be an organic substance. These organic substances are also referred to as linkers, and any organic substance having a functional group capable of coordinating can be used. The functional group capable of coordinating is a carboxyl group (-COOH), a carboxylic acid anion group (-COO-), an amino group (-NH 2 ), An imino group (-NH), an amide group (-CONH 2 ), a nitro group (-NO 2 ), a hydroxy group (-OH), a halogen group (-X), a sulfonic acid group (-SO 3 H) (-SO 3 - ), a methanedithioic acid group (-CS 2 H), a methanedithioic acid ion group (-CS 2 - ), a pyridine group, or a pyrazine group. In order to induce a more stable metal-organic skeleton material, it may be an organic material having two or more sites that can be coordinated, for example, bidentate or tridentate. Examples of the organic substance include a neutral organic substance such as bipyridine and pyrazine, and an anionic organic substance such as a carbonic acid anion which may be exemplified by terephthalate, naphthalenedicarboxylate, benzenetricarboxylate, glutarate, As well as cationic materials. Representative examples of organic materials that can be used include benzene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, naphthalene tricarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, bipyridyl dicarboxylic acid, formic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, Heptanedioic acid, or cyclohexyldicarboxylic acid, and their anions, pyrazines, bipyridines, and the like. In addition, one or more organic substances may be mixed and used. Specifically, benzene dicarboxylic acid can be used as the organic compound which can act as a ligand in the present invention.

상기 제1 혼합액을 제조하는 단계에서 용매는 금속 물질과 유기 화합물을 모두 용해시킬 수 있는 용매라면 제한 없이 사용 가능하며, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알콜류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤 류, 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄화수소류, 물(H2O), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 등 어떠한 물질도 사용 가능하며 두 가지 이상의 용매를 섞어 사용할 수도 있으며, 이중 물, 디메틸포름아미드 또는 에탄올이 용매로 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 용매는 물, 디메틸포름아미드 및 에탄올이 1:1:1 중량비로 혼합한 혼합물일 수 있다.In the step of preparing the first mixed solution, the solvent may be any solvent that can dissolve both the metal material and the organic compound. Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol and propanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone (H 2 O), dimethylformamide (DMF), and the like can be used, and two or more kinds of solvents can be used in combination. Among them, water, dimethyl form Amide or ethanol may be used as the solvent. Specifically, the solvent may be a mixture of water, dimethylformamide and ethanol in a weight ratio of 1: 1: 1.

구체적으로 제1 혼합액은 금속 전구체를 물에 용해시킨 혼합물과 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물을 디메틸포름아미드에 용해시킨 혼합물을 각각 제조한 두 상기 두 혼합물을 에탄올과 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 물, 디메틸포름아미드 및 에탄올은 1:1:1 중량비율로 혼합될 수 있다.Specifically, the first mixed solution may be prepared by mixing a mixture obtained by dissolving a metal precursor in water and a mixture obtained by dissolving an organic compound capable of acting as a ligand in dimethylformamide, both of the two mixtures being mixed with ethanol. At this time, water, dimethylformamide and ethanol may be mixed in a weight ratio of 1: 1: 1.

하나의 예로서, 본 발명에 따른 금속 전구체로부터 형성되는 금속 이온 클러스터에 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물로부터 형성되는 유기 리간드가 배위 결합되며, 상기 제2 혼합액을 제조하는 단계에서 상기 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 대비 0.3몰% 내지 5몰%가 대체 결합되도록 첨가할 수 있다. 구체적으로 상기 제2 혼합액을 제조하는 단계에서 상기 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 전체 100몰% 중에서 0.5몰% 내지 4몰%, 0.6몰% 내지 3.5몰%, 0.7몰% 내지 3몰%, 0.8몰% 내지 2.5몰%, 0.9몰% 내지 2몰%, 1몰% 내지 1.7몰%, 1.1몰% 내지 1.68몰%, 1.2몰% 내지 1.65몰%, 1.3몰% 내지 1.63몰%, 1.35몰% 내지 1.62몰%, 1.4몰% 내지 1.6몰%, 1.45몰% 내지 1.6몰%, 1.5몰% 내지 1.6몰%, 1.52몰% 내지 1.58몰% 혹은 1.53몰% 내지 1.57몰%가 대체 결합되도록 첨가할 수 있다. As one example, an organic ligand formed from an organic compound capable of acting as a ligand is coordinate-bonded to a metal ion cluster formed from a metal precursor according to the present invention, and in the step of preparing the second mixed solution, The organic acid may be added so that 0.3 to 5 mol% of the organic ligand is substituted for the ligand bound to the metal ion cluster. Specifically, in the step of preparing the second mixed solution, the aromatic acid-free organic acid may be used in an amount of 0.5 mol% to 4 mol%, 0.6 mol% to 3.5 mol%, or 0.5 mol% to 100 mol% 0.7 mol% to 3 mol%, 0.8 mol% to 2.5 mol%, 0.9 mol% to 2 mol%, 1 mol% to 1.7 mol%, 1.1 mol% to 1.68 mol%, 1.2 mol% to 1.65 mol%, 1.3 mol %, 1.63 mol% to 1.62 mol%, 1.35 mol% to 1.6 mol%, 1.45 mol% to 1.6 mol%, 1.5 mol% to 1.6 mol%, 1.52 mol% to 1.58 mol% or 1.53 mol% And 1.57 mol% of the polyisocyanate compound are substituted.

제2 혼합액 제조 시 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 대비 상기 범위의 몰%가 개체 결합 되도록 첨가함으로써, 제조되는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 결정 내에 불연속성이 생김으로 인해 발생되는 빈 공간인 결함 자리가 적절하게 형성되고, 이에 따라 향상된 기공도 및 비표면적을 가지며, 나아가 우수한 메탄 흡수량 및 가스 저장 성능을 나타낸다.In the production of the second mixed solution, the organic acid not containing an aromatic group is added so that the mole% of the organic ligands coordinated to the metal ion clusters in the above range is individually bonded, so that the organic / inorganic hybrid porous adsorbent produced has discontinuity in the crystal The vacancy space, which is an empty space to be generated, is suitably formed, thereby having improved porosity and specific surface area, and further exhibits excellent methane absorption capacity and gas storage performance.

하나의 예로서, 상기 방향족을 함유하지 않는 유기산은 상기 제조된 제1 혼합액 100중량부 기준으로 0.3 내지 5중량부 첨가할 수 있다. 구체적으로 방향족을 함유하지 않는 유기산의 첨가량은 제1 혼합액 100중량부를 기준으로 0.3 내지 5중량부, 0.35 내지 4.8중량부, 0.4 내지 .4.5중량부, 0.45 내지 4.2중량부, 0.5 내지 4중량부, 0.53 내지 3.9중량부, 0.55 내지 3.8중량부, 0.55 내지 3.5중량부, 0.8 내지 2.5중량부, 1.5 내지 3중량부, 1.6 내지 3.5중량부, 0.9 내지 3.6중량부 혹은 1.5 내지 2.3중량부일 수 있다. 방향족을 함유하지 않는 유기산이 상기 중량부로 첨가될 경우 제조된 유무기 하이브리드 다공성 흡착제의 BET표면적 및 총 기공 부피를 효과적으로 향상시키게 된다.As an example, the aromatic acid-free organic acid may be added in an amount of 0.3 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixed solution. Specifically, the addition amount of the aromatic acid-free organic acid is 0.3 to 5 parts by weight, 0.35 to 4.8 parts by weight, 0.4 to 4.5 parts by weight, 0.45 to 4.2 parts by weight, 0.5 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixed solution, 0.5 to 3.9 parts by weight, 0.55 to 3.8 parts by weight, 0.55 to 3.5 parts by weight, 0.8 to 2.5 parts by weight, 1.5 to 3 parts by weight, 1.6 to 3.5 parts by weight, 0.9 to 3.6 parts by weight or 1.5 to 2.3 parts by weight. When the organic acid not containing an aromatic is added in the above-mentioned weight parts, the BET surface area and the total pore volume of the produced organic-inorganic hybrid porous adsorbent are effectively improved.

하나의 예로서, 제1 혼합액이 15ml일 경우 상기 방향족을 함유하지 않는 유기산은 0.05 내지 0.66ml, 0.08 내지 0.6ml, 0.15 내지 0.55ml, 0.25 내지 0.55ml, 0.25 내지 0.45ml, 0.15 내지 0.35ml 범위로 혼합될 수 있다. As an example, when the first mixed solution is 15 ml, the aromatic acid-free organic acid may be used in a range of 0.05 to 0.66 ml, 0.08 to 0.6 ml, 0.15 to 0.55 ml, 0.25 to 0.55 ml, 0.25 to 0.45 ml, ≪ / RTI >

상기 제2 혼합액을 가열하는 단계에서 가열 온도는 50℃ 내지 230℃일 수 있다. 구체적으로 상기 가열온도는 60℃ 내지 220℃, 65℃ 내지 90℃, 70℃ 내지 80℃, 110℃ 내지 170℃, 130℃ 내지 160℃, 150℃, 200℃ 내지 230℃, 220℃ 혹은 75±1℃일 수 있다. 본 발명에 따른 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 제조방법은 방향족을 함유하지 않는 유기산의 함량을 조절하여 BET표면적 및 기공 부피를 조절함으로써, 상기 범위의 낮은 온도에서 가열을 수행하여도 효과적으로 BET표면적 및 총 기공 부피를 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 공정성 개선 효과를 구현할 수 있다. In the step of heating the second mixed solution, the heating temperature may be 50 to 230 캜. Specifically, the heating temperature may be 60 ° C. to 220 ° C., 65 ° C. to 90 ° C., 70 ° C. to 80 ° C., 110 ° C. to 170 ° C., 130 ° C. to 160 ° C., 150 ° C., 200 ° C. to 230 ° C., 1 < / RTI > The method for preparing an organic / inorganic hybrid porous adsorbent according to the present invention can control the BET surface area and the pore volume by controlling the content of the organic acid not containing an aromatic substance so that the BET surface area and the total pore volume Thereby improving the fairness of the image forming apparatus.

상기 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 아세트산(acetic acid), 포름산(formic acid), 트리플루오로아세트산(TFA), 옥살산(oxalic acid), 옥살아세트산(oxalacetic acid), 푸마르산(fumaric acid), 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid), 부티르산(butyric acid), 팔미트산(palmitic acid), 알라닌 (Alanine), 발린(Valine), 이소류신(Isoleucine), 류신(Leucine), 메티오닌(Methionine), 리신(Lysine), 아르기닌(Arginine), 히스티딘(Histidine), 아스파르트산(Aspartic acid), 세린(Serine), 트레오닌(Threonine), 글루탐산(Glutamine acid), 아스파라긴(Asparagine), 글루타민(Glutamine), 시스테인(Cysteine), 글리신(Glycine) 및 프롤린(Proline) 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 구체적으로 본 발명에서 방향족을 함유하지 않는 유기산은 아세트산이 사용될 수 있다. 본 발명은 상기와 같은 방향족을 함유하지 않는 유기산을 함유함으로써 제조되는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제의 BET표면적 및 기공 크기를 향상시킬 수 있다.The aromatic organic acids may be selected from the group consisting of acetic acid, formic acid, trifluoroacetic acid (TFA), oxalic acid, oxalacetic acid, fumaric acid, malic acid malic acid, succinic acid, butyric acid, palmitic acid, alanine, valine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, But not limited to, lysine, arginine, histidine, aspartic acid, serine, threonine, glutamine acid, asparagine, glutamine, cysteine, ), Glycine (Glycine) and proline. Specifically, acetic acid may be used as an organic acid which does not contain aromatics in the present invention. The present invention can improve the BET surface area and pore size of an organic / inorganic hybrid porous adsorbent prepared by containing an aromatic acid-free organic acid as described above.

이하, 상기 서술한 내용을 바탕으로, 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 것은 아니다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and drawings based on the above description. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

실시예Example 1 One

Cu(NO3)2·2.5H2O(124mg, 0.533 mmol) 및 1,3,5-벤젠트리카복실레이트(74mg, 0.352mmol)를 각각 5ml의 H2O 및 5ml의 DMF에 녹여 10분 동안 초음파 처리하였다. 초음파 처리된 상기 두 용액과 5ml의 무수 에탄올을 20ml 바이알(Vial)에 옮겨 혼합하였다. 상기 혼합물에 0.1ml의 아세트산을 첨가하고 바이알을 덮은 후 75℃에서 24시간 동안 유지하였다. 합성된 청색 결정성 분말을 DMF로 여러 번 세척 하였다. 그런 다음 용매를 무수 에탄올로 교환하고, 초임계 CO2 건조기 (Samdri®-PVT-3D, 수동 임계 건조기)를 이용하여 청색 결정성 분말의 결정의 세공 내 용매 분자를 제거하여 유무기 하이브리드 다공성 흡착제를 제조하였다. 이때, 0.05 g의 시료가 초임계 CO2 건조 처리에 사용되었고, 무수 에탄올을 초임계 CO2로 교환하는 시간은 40분 이상 소요되었다.(74 mg, 0.352 mmol) of Cu (NO 3 ) 2揃 2.5H 2 O (124 mg, 0.533 mmol) and 1,3,5-benzenetricarboxylate were dissolved in 5 ml of H 2 O and 5 ml of DMF, And ultrasonicated. The two ultrasonically treated solutions and 5 ml of anhydrous ethanol were transferred to a 20 ml vial and mixed. 0.1 ml of acetic acid was added to the mixture, the vial was covered, and the mixture was kept at 75 占 폚 for 24 hours. The synthesized blue crystalline powder was washed several times with DMF. The solvent was then exchanged with anhydrous ethanol and the solvent molecules in the pores of the crystals of the blue crystalline powder were removed using a supercritical CO 2 drier (Samdri®-PVT-3D, passive critical drier) to remove the organic or inorganic hybrid adsorbent . At this time, 0.05 g of the sample was used for the supercritical CO 2 drying treatment, and it took 40 minutes or longer to exchange the anhydrous ethanol with the supercritical CO 2 .

실시예Example 2 내지 5 2 to 5

실시예 2, 3, 4 및 5는 아세트산의 첨가량을 각각 0.2ml, 0.3ml, 0.4ml 및 0.5ml로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다. Porous adsorbents were prepared in the same manner as in Example 1 except that the addition amounts of acetic acid were changed to 0.2 ml, 0.3 ml, 0.4 ml and 0.5 ml, respectively, in Examples 2, 3, 4 and 5.

비교예Comparative Example 1 One

아세트산을 첨가하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.A porous adsorbent was prepared in the same manner as in Example 1 except that acetic acid was not added.

비교예Comparative Example 2 2

아세트산 대신에 이소프탈산(isophthalic acid, IPA) 80mg을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.A porous adsorbent was prepared in the same manner as in Example 1, except that 80 mg of isophthalic acid (IPA) was used instead of acetic acid.

비교예Comparative Example 3 내지 5 3 to 5

비교예 3, 4 및 5는 아세트산의 첨가량을 각각 0.7ml, 1.4ml 및 2.1ml로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다. Comparative Examples 3, 4 and 5 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the addition amounts of acetic acid were changed to 0.7 ml, 1.4 ml and 2.1 ml, respectively.

도 1은 실시예 3(도 1의 A), 비교예 3(도 1의 B) 및 비교예 5(도 1의 C)에 따른 다공성 흡착제가 아세트산을 함유하고 있음을 보여주는 NMR 결과이다. 여기서 D는 아세트산(AcOH) NMR 결과이고, E는 아세트산을 첨가하지 않은 일반적인 HKUST-1 제조방법으로 제조된 비교예 1의 결과이다. 1 shows NMR results showing that the porous adsorbent according to Example 3 (FIG. 1A), Comparative Example 3 (FIG. 1B) and Comparative Example 5 (FIG. 1C) contains acetic acid. Here, D is the result of acetic acid (AcOH) NMR, and E is the result of Comparative Example 1 produced by a general HKUST-1 production method without addition of acetic acid.

실험예Experimental Example 1: BET  1: BET 비표면적Specific surface area 및 기공 부피 평가 And pore volume evaluation

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에 따른 다공성 흡착제의 BET 비표면적 및 기공 부피를 평가하기 위해 77K N2 흡착 등온곡선(sorption isotherms)을 BET-비표면적 분석기(Autosorb-iQ, Quantachrome Instruments)를 사용하여 1bar까지 측정 하였다. 이때, BET 비표면적 및 기공 부피를 측정하기 전에, 상기 분석기 내의 탈기(degassing) 시스템을 이용하여 동적 진공 하에서 150℃ 및 12시간 동안 다공성 흡착제의 탈기를 수행하였다. 측정된 N2 흡착 등온곡선으로부터 Brunauer-Emmett-Teller 모델 (BET)을 사용하여 내부 표면적을 계산하였고, P/P0 = 0.995의 데이터에서 총 기공 체적(총 기공 부피)을 예측하였으며, 그 결과는 도 2, 도 3 및 하기 표 1에 나타내었다.In order to evaluate the BET specific surface area and pore volume of the porous adsorbents according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, 77K N 2 adsorption isotherms were measured with a BET-specific surface area analyzer (Autosorb-iQ, Quantachrome Instruments ) Was measured to 1 bar. At this time, prior to measuring the BET specific surface area and pore volume, degassing of the porous adsorbent was carried out at 150 ° C and for 12 hours under dynamic vacuum using a degassing system in the analyzer. The internal surface area was calculated from the measured N 2 adsorption isotherm curves using the Brunauer-Emmett-Teller model (BET) and the total pore volume (total pore volume) was estimated from the data of P / P 0 = 0.995, 2, 3 and Table 1 below.

도 2는 실시예 1 내지 5(도 2의 A 내지 E) 및 비교예 1(도 2의 F)에 따른 다공성 흡착제의 77K N2 흡착 등온곡선 결과이고, 도 3은 실시예 1 내지 5(도 3의 A 내지 E), 비교예 1(도 3의 I) 및 비교예 3 내지 5(도 3의 F 내지 H)의 BET 표면적 측정 결과이다. 2 shows the results of adsorption isotherms of 77 K N 2 of porous adsorbents according to Examples 1 to 5 (FIG. 2 A to E) and Comparative Example 1 (FIG. 2 F), and FIG. 3 shows the results of Examples 1 to 5 3 A to E), Comparative Example 1 (I in Fig. 3) and Comparative Examples 3 to 5 (F to H in Fig. 3).

구분division 아세트산 첨가량[ml]Amount of acetic acid [ml] BET표면적[m2/g]BET surface area [m 2 / g] 총 기공 부피[cc/g]Total pore volume [cc / g] 실시예1Example 1 0.10.1 1,8701,870 0.8020.802 실시예2Example 2 0.20.2 1,9461,946 0.820.82 실시예3Example 3 0.30.3 2,3962,396 1.1961.196 실시예4Example 4 0.40.4 2,1972,197 0.9580.958 실시예5Example 5 0.50.5 2,0732,073 0.9250.925 비교예1Comparative Example 1 00 1,7871,787 0.770.77 비교예2Comparative Example 2 80mg(IPA)80 mg (IPA) 1.6101.610 0.710.71 비교예3Comparative Example 3 0.70.7 1.4411.441 0.5740.574 비교예4Comparative Example 4 1.41.4 1,2401,240 0.4880.488 비교예5Comparative Example 5 2.12.1 1,2441,244 0.4870.487

상기 표 1에 따르면, 아세트산 첨가량에 따라 다공성 흡착제의 BET 표면적 및 총 기공 부피가 조절됨을 알 수 있으며, 아세트산 첨가량이 0.3ml일 경우 가장 우수한 BET표면적 및 총 기공 부피를 나타냄을 확인할 수 있다. According to Table 1, the BET surface area and the total pore volume of the porous adsorbent are controlled according to the amount of acetic acid added. When the amount of acetic acid is 0.3 ml, the BET surface area and the total pore volume are the best.

실험예Experimental Example 2: 메탄( 2: Methane ( CHCH 44 ) 흡착량 평가) Adsorption amount evaluation

상기 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 1에 따른 다공성 흡착제의 메탄 흡착량을 평가하기 위해, 298K 및 0bar 내지 100bar 조건에서 고압 흡착 부피 측정기(Belsorp-HP, MicrotracBEL Corp)를 사용하여 다공성 흡착제 표면에 흡착된 메탄의 부피(흡착량)를 측정한 후, 하기 식 1을 이용하여 다공성 흡착제에 흡착된 메탄의 총 부피(흡착량)를 도출하였다. 이때, 메탄 흡착량을 측정하기 전에, 상기 측정기 내의 탈기 시스템을 이용하여 동적 진공 하에서 150℃ 및 12시간 동안 다공성 흡착제의 탈기를 수행하였다.To evaluate the amount of adsorbed methane of the porous adsorbent according to Examples 2, 3 and Comparative Example 1, a high pressure adsorption volume meter (Belsorp-HP, MicrotracBEL Corp.) was used at 298K and 0 bar to 100 bar conditions (Adsorption amount) of methane adsorbed on the porous adsorbent was calculated using the following equation (1). At this time, prior to measurement of methane adsorption amount, degassing of the porous adsorbent was carried out at 150 ° C for 12 hours under dynamic vacuum using a degassing system in the measuring instrument.

[식 1][Formula 1]

Figure 112017041353424-pat00002
Figure 112017041353424-pat00002

상기 식 1에서 nexcess는 상기 고압 흡착 부피 측정기를 통해 다공성 흡착제 표면에 흡착된 메탄의 부피이고, Vp는 앞서 측정된 총 기공 부피며, pbulk는 298K 및 1bar 조건에서 측정된 메탄의 밀도이다. 즉, 메탄 총 부피(ntotal)는 298K 및 1bar 에서 메탄이 가지는 밀도(pbulk)를 기준으로 환산했을 때의 저장된 메탄의 총량을 의미한다.Where n excess is the volume of methane adsorbed on the surface of the porous adsorbent via the high pressure adsorption volume meter, V p is the total pore volume measured previously and p bulk is the density of methane measured at 298 K and 1 bar conditions . That is, the total methane volume (n total ) refers to the total amount of methane stored at 298 K and 1 bar, based on the density of methane (p bulk ).

그 결과는, 도 4 및 하기 표 2에 나타내었으며, 도 4에서 A, B 및 C는 각각 실시예 1, 2 및 비교예 1에 따른 다공성 흡착제의 표면에 흡착된 메탄의 부피이고, D, E 및 F는 각각 실시예 1, 2 및 비교예 1에 따른 다공성 흡착제에 흡착된 메탄의 총 부피이다. The results are shown in FIG. 4 and the following Table 2, where A, B and C are the volumes of methane adsorbed on the surface of the porous adsorbent according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively, and D, E And F are the total volume of methane adsorbed on the porous adsorbent according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively.

구분division BET표면적
[m2/g]
BET surface area
[m 2 / g]
총 기공 부피
[cc/g]
Total pore volume
[cc / g]
메탄의 총 부피(35bar)The total volume of methane (35 bar) 메탄의 총 부피(65bar)The total volume of methane (65 bar) 8회 흡탈착 후 메탄 총 부피(65bar)The total volume of methane (65 bar) after eight adsorption / desorption
실시예2Example 2 1,9461,946 0.820.82 250.1cc/g250.1cc / g 295cc/g295cc / g 294.8cc/g294.8cc / g 실시예3Example 3 2,3962,396 1.1961.196 263.53cc/g263.53 cc / g 320cc/g320cc / g 317.5cc/g317.5cc / g 비교예1Comparative Example 1 1,7871,787 0.770.77 239.7cc/g239.7cc / g 282.3cc/g282.3cc / g -- 비교예2Comparative Example 2 1.6101.610 0.710.71 235.2cc/g235.2 cc / g 286.7cc/g286.7cc / g --

도 4 및 표 1의 결과에 따르면, 다공성 흡착제의 표면에 흡착된 메탄의 부피 결과(도 3의 A, B 및 C)에서는 65bar 조건에서 실시예 2에 따른 다공성 흡착제가 가장 높은 메탄 흡착량을 보였으나, 메탄의 총 부피를 도출한 결과(도 3의 D, E 및 F) 35bar의 압력 조건에서 실시예 3에 따른 다공성 흡착제가 263.53cc/g의 메탄 총 부피를 보여 가장 높은 메탄 총 흡착량을 나타냈다. According to the results of FIG. 4 and Table 1, the volume adsorption amount of methane adsorbed on the surface of the porous adsorbent (A, B and C in FIG. 3) showed the highest amount of adsorbed methane in the porous adsorbent according to Example 2 at 65 bar (D, E and F in FIG. 3), the porous adsorbent according to Example 3 exhibited a total methane bulk of 263.53 cc / g at a pressure of 35 bar and the highest methane adsorption amount .

반면, 비교예 1에 따른 다공성 흡착제는 239.7cc/g의 메탄 총 부피를 보였고, 비교예 2에 따른 다공성 흡착제는 235.2cc/g의 메탄 총 부피를 보였으며, 이에 따라 실시예 3에 따른 다공성 흡착제의 메탄 저장 용량이 비교예 1 및 2에 비해 약 10% 증가됨을 알 수 있었다. On the other hand, the porous adsorbent of Comparative Example 1 showed a total methane volume of 239.7 cc / g, the porous adsorbent of Comparative Example 2 had a total methane volume of 235.2 cc / g, Of methane was increased by about 10% as compared with Comparative Examples 1 and 2.

또한, 65bar 압력 조건에서도 실시예 3에 따른 다공성 흡착제가 320cc/g의 메탄 총 부피를 보여 가장 높은 메탄 총 흡착량을 나타낸 반면, 비교예 1에 따른 다공성 흡착제는 282.3cc/g의 메탄 총 부피를 보였고, 비교예 2에 따른 다공성 흡착제는 286.7cc/g 의 메탄 총 부피를 보였으며, 이에 따라 실시예 3에 따른 다공성 흡착제의 메탄 저장 용량이 비교예 1 및 2에 비해 약 13% 증가됨을 알 수 있었다. 이는 다공성 흡착제 표면에 흡착된 메탄의 부피(흡착량)를 메탄의 총 부피(흡착량)로 전환시키는 변수 중 하나인 총 기공 부피의 영향임을 알 수 있다. Also, at 65 bar pressure, the porous adsorbent according to Example 3 showed the highest methane total adsorption volume with 320 cc / g methane total volume, while the porous adsorbent according to Comparative Example 1 had a total methane bulk of 282.3 cc / g , The porous adsorbent according to Comparative Example 2 showed a total volume of methane of 286.7 cc / g, indicating that the storage capacity of the porous adsorbent according to Example 3 was increased by about 13% as compared with Comparative Examples 1 and 2 there was. This is due to the effect of total pore volume, which is one of the parameters for converting the volume (adsorption amount) of methane adsorbed on the surface of the porous adsorbent to the total volume (adsorption amount) of methane.

상기 표 1을 보면, 실시예 3에 따른 다공성 흡착제의 총 기공 부피는 1.196cc/g으로 비교예 1에 따른 다공성 흡착제의 총 기공 부피에 비해 0.426cc/g 큰 값을 가지고 있다. 이에 따라 다공성 흡착제의 총 기공 부피가 증가할 경우 메탄의 총 흡착량을 월등히 증가시킬 수 있음을 확인하였다. As shown in Table 1, the total pore volume of the porous adsorbent according to Example 3 is 1.196 cc / g, which is larger than the total pore volume of the porous adsorbent according to Comparative Example 1 by 0.426 cc / g. Thus, it was confirmed that the total adsorption amount of methane can be greatly increased when the total pore volume of the porous adsorbent is increased.

도 5는 298K 및 5bar 내지 65bar 조건에서 실시예 2 및 실시예 3에 따른 다공성 흡착제를 이용하여 메탄 흡착을 8회 동안 수행한 경우 메탄의 흡착량을 보여주는 그래프이다. 도 5에서 A는 실시예 2에 따른 다공성 흡착제를 의미하고, B는 실시예 3에 따른 다공성 흡착제를 의미한다. 도 5에 따르면, 5bar 에서 65bar로 압력이 증가하는 동안, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 다공성 흡착제 모두 약 234.6±5cc/g의 메탄의 총 부피가 증가한 것으로 나타났다.FIG. 5 is a graph showing the adsorption amount of methane when the adsorption of methane was performed for 8 times using the porous adsorbent according to Example 2 and Example 3 at 298 K and 5 bar to 65 bar. In FIG. 5, A means the porous adsorbent according to Example 2, and B means the porous adsorbent according to Example 3. According to Fig. 5, the total volume of methane in the porous adsorbents according to Examples 2 and 3 increased to about 234.6 ± 5 cc / g, while the pressure increased from 5 bar to 65 bar.

이러한 메탄의 총 부피 증가량은 메탄 흡탈착 실험을 8회 진행하는 동안 유지되어, 메탄 흡탈착 실험을 8회 진행한 후 실시예 2에 따른 다공성 흡착제의 메탄 총 부피는 65bar 조건에서 294.8 cc/g 로 여전히 높았으며, 실시예 3에 따른 다공성 흡착제의 메탄 총 부피 또한 65bar 조건에서 317.5 cc/g 여전히 높은 결과를 보였다(상기 표 2 참조).The total volume increase of the methane was maintained during the 8-time methane adsorption / desorption experiment. After the methane adsorption / desorption experiment was performed 8 times, the total volume of methane of the porous adsorbent according to Example 2 was 294.8 cc / g at 65 bar And the total volume of methane of the porous adsorbent according to Example 3 was still 317.5 cc / g at 65 bar (see Table 2).

이러한 결과는, 본 발명에 따른 다공성 흡착제가 큰 BET표면적 및 총 기공 부피를 가짐으로써, 가스 흡착 및 가스 저장 용량이 월등히 향상되며, 다공성 흡착제를 여러 번 재사용 하여도 가스 흡착 및 가스 저장 성능(메탄 흡착량)을 우수하게 유지할 수 있음을 나타내는 것이다.These results show that the porous adsorbent according to the present invention has a large BET surface area and a total pore volume so that the gas adsorption and gas storage capacity are significantly improved and that even when the porous adsorbent is reused many times, Amount) can be kept excellent.

Claims (8)

금속 이온 클러스터(Cluster)에 유기 리간드가 배위 결합된 구조이며,
상기 유기 리간드는 방향족 함유 유기산 및 방향족을 함유하지 않는 유기산으로부터 유도되고,
BET표면적이 1,800m2/g이상이며,
상기 금속 이온은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 이온을 포함하며,
방향족 함유 유기산 또는 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 카르복실기(-COOH), 카르복실산 음이온기(-COO-), 아민기(-NH2) 및 이미노기(-NH), 니트로기(-NO2), 히드록시기(-OH), 할로겐기(-X) 및 술폰산기(-SO3H)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
상기 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 전체 100 몰% 중에서 방향족을 함유하지 않는 유기산은 0.3 몰% 내지 5 몰% 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제.
A structure in which an organic ligand is coordinated to a metal ion cluster,
Wherein the organic ligand is derived from an aromatic containing organic acid and an aromatic free organic acid,
BET surface area of at least 1,800 m 2 / g,
The metal ion may be at least one selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, At least one ion selected from the group consisting of Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb and Bi / RTI >
An organic acid which does not contain an aromatic-containing organic acid, or aromatic group, a carboxyl group (-COOH), a carboxylic acid anion group (-COO-), an amine group (-NH 2), and an imino group (-NH), a nitro group (-NO 2 ), A hydroxyl group (-OH), a halogen group (-X), and a sulfonic acid group (-SO 3 H)
Wherein an aromatic acid-free organic acid is bound in an amount of 0.3 mol% to 5 mol% in 100 mol% of the total of the organic ligands coordinated to the metal ion clusters.
삭제delete 제1항에 있어서,
유무기 하이브리드 다공성 흡착제는, 총 기공 부피가 0.79cc/g이상인 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제.
The method according to claim 1,
Wherein the organic or inorganic hybrid porous adsorbent has a total pore volume of 0.79 cc / g or more.
제1항에 있어서,
유무기 하이브리드 다공성 흡착제는, 메탄(CH4) 흡착 용량 측정 시 메탄 총 부피가 250cc/g(S.T.P)이상인 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제.
The method according to claim 1,
The organic / inorganic hybrid porous adsorbent is characterized in that the total volume of methane is at least 250 cc / g (STP) when measuring the adsorption capacity of methane (CH 4 ).
금속 전구체, 방향족 함유 유기산 및 용매를 혼합한 제1 혼합액을 제조하는 단계;
제조된 제1 혼합액에 방향족을 함유하지 않는 유기산을 첨가하여 제2 혼합액을 제조하는 단계; 및
상기 제2 혼합액을 가열 및 건조하여 유무기 하이브리드 다공성 흡착제를 제조하는 단계를 포함하며,
상기 금속 전구체의 금속은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
상기 방향족 함유 유기산 또는 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 벤젠디카복실산, 나프탈렌디카복실산, 벤젠트리카복실산, 나프탈렌트리카복실산, 피리딘디카복실산, 비피리딜디카복실산, 포름산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 헥산다이오익산, 헵탄다이오익산 및 시클로헥실디카복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며,
제조된 유무기 하이브리드 다공성 흡착제는 BET표면적이 1,800m2/g이상이고,
상기 금속 전구체로부터 형성되는 금속 이온 클러스터(Cluster)에 리간드로 작용할 수 있는 유기 리간드가 배위 결합된 구조이며,
상기 유기 리간드는 방향족 함유 유기산 및 방향족을 함유하지 않는 유기산으로부터 유도되고,
제2 혼합액을 제조하는 단계에서 상기 방향족을 함유하지 않는 유기산은, 상기 금속 이온 클러스터에 배위 결합된 유기 리간드 전체 100 몰% 중에서 0.3 몰% 내지 5 몰% 결합되도록 첨가하는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 제조방법.
Preparing a first mixed solution obtained by mixing a metal precursor, an aromatic containing organic acid, and a solvent;
Adding an aromatic acid-free organic acid to the prepared first mixed liquid to prepare a second mixed liquid; And
And heating and drying the second mixed liquid to prepare an organic hybrid porous adsorbent,
The metal of the metal precursor is selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, , One selected from the group consisting of Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Pb, As, Sb and Bi ≪ / RTI >
The aromatic containing organic acid or aromatic organic acid not containing an aromatic may be at least one selected from the group consisting of benzene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, naphthalene tricarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, bipyridyl dicarboxylic acid, formic acid, oxalic acid, malonic acid, , Hexane dioic acid, heptane dioic acid, and cyclohexyl dicarboxylic acid,
The prepared organic / inorganic hybrid porous adsorbent has a BET surface area of 1,800 m 2 / g or more,
A metal ion cluster formed from the metal precursor is coordinated with an organic ligand capable of acting as a ligand,
Wherein the organic ligand is derived from an aromatic containing organic acid and an aromatic free organic acid,
Wherein the aromatic acid-free organic acid is added in an amount of from 0.3 mol% to 5 mol% in 100 mol% of the entire organic ligands coordinated to the metal ion cluster in the step of preparing the second mixed solution. A method for producing a porous adsorbent.
삭제delete 제5항에 있어서,
제2 혼합액을 가열하는 단계에서 가열 온도는 50℃ 내지 230℃인 것을 특징으로하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the heating temperature in the step of heating the second mixed solution is 50 ° C to 230 ° C.
제5항에 있어서,
방향족을 함유하지 않는 유기산은,
아세트산(acetic acid), 포름산(formic acid), 트리플루오로아세트산(TFA), 옥살산(oxalic acid), 옥살아세트산(oxalacetic acid), 푸마르산(fumaric acid), 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid), 부티르산(butyric acid), 팔미트산(palmitic acid), 알라닌 (Alanine), 발린(Valine), 이소류신(Isoleucine), 류신(Leucine), 메티오닌(Methionine), 리신(Lysine), 아르기닌(Arginine), 히스티딘(Histidine), 아스파르트산(Aspartic acid), 세린(Serine), 트레오닌(Threonine), 글루탐산(Glutamine acid), 아스파라긴(Asparagine), 글루타민(Glutamine), 시스테인(Cysteine), 글리신(Glycine) 및 프롤린(Proline) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 다공성 흡착제 제조방법.
6. The method of claim 5,
Organic acids that do not contain aromatics,
Acetic acid, formic acid, trifluoroacetic acid (TFA), oxalic acid, oxalacetic acid, fumaric acid, malic acid, succinic acid, Butyric acid, palmitic acid, alanine, valine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, arginine, (Eg, histidine, aspartic acid, serine, threonine, glutamine acid, asparagine, glutamine, cysteine, glycine and proline Proline). ≪ / RTI >
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115978B (en) * 2019-06-25 2020-08-18 清华大学 Manganese-based adsorption material and preparation and application thereof
KR102265197B1 (en) * 2019-12-03 2021-06-14 성균관대학교산학협력단 Porous gas permeable membranes and manufacturing method for the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160346759A1 (en) * 2013-11-26 2016-12-01 The Texas A&M University System Iron Metal Organic Framework Materials

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160346759A1 (en) * 2013-11-26 2016-12-01 The Texas A&M University System Iron Metal Organic Framework Materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117641A (en) * 2019-12-25 2020-05-08 厦门顷刻环境材料科技有限公司 Heavy metal passivator for water and soil remediation

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