KR20100030521A - 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치 - Google Patents

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Abstract

1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속착물을 포함하는 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치가 제공된다.
본 발명에 따른 수소저장장치는 수소저장용기와 수소 주입관 및 방출관을 포함하는 수소저장장치에 있어서, 수소저장용기의 내부에는 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속착물을 포함하는 나노 기공성 물질이 충진되어 있는 것을 특징으로 하며, 상온에서 전이금속 이온과 수소분자간에 이수소착물을 형성하는 것에 의하여 수소를 저장할 수 있으며, 수소분자가 흡착될 수 있는 전이금속 이온들이 응집되지 않기 때문에 수소저장률을 이론치에 부합할 정도로 극대화시킬 수 있다.

Description

나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치{Hydrogen strorage device employing nano porous material}
본 발명은 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속착물을 포함하는 나노 기공성 물질을 이용하여 상기 전이금속이온에 수소분자가 화학흡착에 의한 이수소착물(dihydrogen complex)을 형성함으로써 상온에서 가역적으로 수소를 저장할 수 있는 수소저장장치에 관한 것이다.
수소는 환경문제 및 화석연료의 가격상승이나 고갈을 예상할 때 궁극적인 미래의 대체에너지원 또는 에너지 매체(Energy carrier)로 부상하고 있다. 이는 화석연료가 대기오염물질 배출의 주범이며, 최근에는 배출되는 이산화탄소의 대기중 농도증가로 지구온난화의 우려를 가중시키고 있는데 반하여, 수소는 공해물질을 배출시키지 않으며, 환경친화적이고 일반 연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용될 수 있다는 장점이 있기 때문이다.
그러나 수소는 상온, 대기압 상태에서 기체로 존재하기 때문에 체적당 에너 지밀도가 낮고 운반 및 저장이 불편하다는 단점이 있다. 특히, 수소 자동차의 양산을 위해서는 가급적 낮은 압력에서 높은 저장율로 수소를 저장할 수 있어야 한다. 미국 에너지부(DOE)에서 제시하는 수소저장에 대한 연도별 목표치는 2010년에 6중량%, 2015년에 9중량%이다.
수소의 저장기술은 기체, 액체, 고체상태로 저장하는 방법이 제안되었으며, 수소를 기체상태로 저장하는 방법은 저장 밀도를 높이기 위하여 고압상태의 수소를 실린더에 보관하여 저장하는 것인데, 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 방법으로서 보관이 간단하고, 특별한 부대장치를 필요로 하지 않으나, 저장밀도가 낮고, 고압이므로 위험하다는 단점이 있다.
또한 액체수소 저장법은 가스 형태로 제조된 수소를 저온액체상태로 저장하기 위하여 온도를 낮추거나 압력을 높여 액화한 후 단열효과가 큰 저온용기를 사용하는 방법인데, 단위 무게당 저장밀도가 높지만, 액화시 에너지 소모가 많고 보관시에도 저온저장용기(-235℃)가 필요하여 많은 비용이 소요되며 액화수소가 기화해 버리지 않게 하기 위해 단열성이 높은 용기를 사용해야 하고, 온도가 낮고 분자가 작아서 누출되기 쉽고 인화되기 쉬운 단점이 있다.
한편, 수소를 고체상태로 저장하는 방법으로서 희토류 금속으로 이루어진 수소저장합금을 이용하여, 상기 수소저장합금이 수소와 가역적으로 반응함으로써 금속수소화물을 형성하는 것에 의해 수소를 저장하는 방법이 알려져 있는데, 티탄-철합금, 란탄-니켈합금, 마그네슘-니켈합금 등은 거의 실용화 단계에 있으며 상온에서 20∼40atm의 압력으로 수소를 저장할 수 있다는 장점이 있지만, 무게가 무겁고 고가이며 피독현상과 미분화에 의한 성능열화의 문제점이 있다.
또한, 수소흡착을 유도하기 위한 넓은 표면적의 수소 흡착체로써 탄소나노튜브 등의 탄소재료를 이용하는 것에 대한 연구가 진행되고 있는데, 이들 경우의 공통적인 문제는 실온 정도의 온도에서 수소를 저장하기에는 수소의 흡착에너지가 약 0.1 eV 이하로서 너무 작다는 것이다. 더욱이, 탄소나노튜브의 경우 수소 저장률의 편차가 심하고 재현성 있는 저장율을 확보하기가 어려운 것으로 알려져 있다. 탄소나노튜브의 길이 및 직경, 튜브를 이루고 있는 탄소 벽의 수 등에 따라 수소저장율이 달라질 것으로 예상되기는 하나, 초기에 제안되었던 고농도의 수소 저장율은 측정상의 실수였다고 보는 견해가 지배적이다.
최근에는 Yaghi 그룹에서 배위고분자의 한 종류인 금속-유기 골격구조 (Metal-Organic Framework, 이하 MOF라 한다)의 일종인 MOF-5를 처음 발표함으로써 연구자들의 이목을 끌기 시작했는데, 그 이유는 단순한 형태인 MOF-5가 인류가 합성한 결정성 물질 중 가장 밀도가 낮으면서 고온에서도 결정성을 유지하는 안정성이 있기 때문이었다. 특히 최근에 주목받기 시작한 낮은 압력에서의 수소저장 능력은 차후 전기 자동차의 상용화를 앞당길 수 있는 중요한 차세대 기술 중 하나로 많은 연구진이 보다 나은 MOF 형태의 나노포러스 물질의 합성 및 기체저장 능력에 대해 많은 투자를 하고 있다.
하지만 큰 기공을 형성하기 위해서는 금속이온이 산소로 이루어진 정사면체의 중앙에 자리하는 클러스터 형태의 2차 결합단위(Secondary Building Unit; 이하 SBU라 한다)을 형성해야 하고 대부분 매우 길이가 긴 유기 가교리간드를 사용해야 하는 기본적인 조건이 요구되는데, SBU는 몇 가지 기본적인 클러스터 화합물이 알려져 있지만 새로운 반응시 원하는 동일한 SBU가 생성되는 것은 제한적인 경우에만 가능하며, 길이가 긴 가교리간드를 사용하는 경우에는 대부분 침투현상(interpenetration)이 발생하여 원하는 표면적과 기공크기를 얻지 못하게 되며, 상기 기공의 크기도 조절이 어렵다는 단점이 있었다.
또한 금속-유기 골격구조(MOF)의 경우는 상기 구조 중에서 금속 클러스터가 차지하는 중량이 대부분이어서 무게가 무겁고 금속이 개방된 상태의 원자단위로 존재하는 것이 아니라, 산화된 상태의 클러스터로 존재하기 때문에 수소저장의 방식이 반데르발스 힘에 의한 단순한 물리흡착(Physisorption)이며 따라서 수소저장율이 떨어지고 특히 77K 정도의 저온에서야 수소저장이 가능하므로 실용화가 어렵다는 단점이 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제 2007-121825호에는 다양한 금속이온과 여러자리 리간드들(mutidentate ligands)을 이용하여 제조된 금속-유기 골격구조에 대한 발명을 청구하고 있으나, 실제 실시예 및 수소흡착 데이터로는 MOF-505 (Cu2(BPTC)(H2O)2·(DMF)3(H2O))가 개시되어 있을 뿐이며, 수소저장률도 77K의 저온에서 약 2.5중량%에 불과하기 때문에, 이들은 종래의 MOF와 마찬가지로 SUB를 형성하여 금속원자가 클러스터 상태로 존재하며 단순한 물리흡착에 의해 수소분자를 저장할 수 있을 뿐이라는 것을 확인할 수 있으며, 따라서 실용성이 떨어진다는 것을 알 수 있다.
최근에는 소위 Kubas complex라고 불리는 이수소 착물(dihydrogen complex) 를 이용하여 수소저장을 하려는 시도가 있었다. 이수소 착물에서는 수소분자가 해리되어 중심금속에 결합하는 것이 아니라, H-H간의 결합길이가 약 10% 정도 길어지면서 중심금속에 수소분자의 형태로 배위를 하게 된다. 따라서 가역적인 수소의 저장과 방출이 가능해 진다. 이러한 성질을 이용하여 고분자 매트릭스에 전이금속을 원자단위로 분산시킨 후, 상기와 같은 이수소 착물형태로 수소를 저장할 수 있는 가능성이 제시된 바 있다. [Physical Review Letters 97, 056104, 2006]. 그러나, 실제로 전이금속들이 서로 응집하기 때문에 고분자 매트릭스에 전이금속들을 원자단위로 분산시키는 것은 구현하기 곤란하며 이로 인해 기대했던 만큼의 수소 저장율을 달성할 수 없다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속-유기 골격구조임에도 금속원자 또는 이온이 개방된 상태로 존재하기 때문에 상온에서 이수소착물을 형성하는 것에 의하여 수소를 저장할 수 있으며, 수소분자와 이수소착물을 형성하는 반응자리가 응집하지 않음으로써 수소저장률이 이론치에 부합할 정도로 극대화된 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여,
수소저장용기와 수소 주입관 및 방출관을 포함하는 수소저장장치에 있어서, 수소저장용기의 내부에는 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물을 포함하는 나노 기공성 물질이 충진되어 있으며, 상기 나노 기공성 물질은 수소분자와 이수소착물을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노기공성 물질을 이용한 수소저장장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물은 하기 화학식 1의 화합물일 수 있다.
M3(1,3,5-벤젠트리카르복실산)2·12H2O
(상기 식 중, M은 4주기 전이금속원소임)
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 M은 Co, Ni 또는 Zn인 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물은 가열에 의해 탈수시킴으로써 전처리된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수소저장장치의 수소저장률은 상온, 100기압 하에서 0.8중량% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수소저장장치는 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물을을 포함하는 나노 기공성 물질을 포함하며 상기 전이금속이 개방상태로 존재하기 때문에 종래의 MOF와 달리 전이금속 이온과 수소분자간에 이수소착물을 형성하는 것에 의하여 상온에서 효율적으로 수소를 저장할 수 있으며, 상기 전이금속 이온이 금속클러스터 형태로 응집되지 않고 존재하기 때문에 수소저장률을 이론치에 부합할 정도로 극대화시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 수소저장장치는 수소분자와 이수소화 착물을 형성하는 것에 의해 수소를 저장할 수 있는 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물을 포함하는 나노 기공성 물질이 충진되어 있어 전이금속 이온과 수소분자간에 이수소착물을 형성하는 것에 의하여 상온 근처에서 효율적으로 수소를 저장할 수 있으며, 상기 전이금속이 금속클러스터 형태가 아니라 단이온 상태로 개방되어 존재하기 때문에 이수소화 착물을 형성할 수 있는 반응자리가 대폭 증가되어 수소 저장률을 극대화시킬 수 있다는 것을 특징으로 한다. 상기 전이금속이 단이온(원자) 상태로 존재할 수 있는 이유는 적당한 온도에서 상기 전이금속 이온에 배위되어 있는 아쿠아 리간드들을 쉽게 제거할 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용되는 상기 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물을 포함하는 나노 기공성 물질은 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 카르복실기의 2개의 산소와 전이금속간에 이온결합이 형성되어 있으며, 일부 전이금속은 인접한 2개의 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 카르복실기와 이온결합을 형성함으로써 전체적으로 결정구조를 갖게 된다. 한편, 상기 전이금속은 물분자가 리간드로 작용하여 수화물형태로 존재하게 되는데, 2개의 1,3,5-벤젠트리카르복실산 당 12개의 물분자가 배위결합을 하고 있다. 따라서, 가열에 의해 탈수(dehydration)시킴으로써 상기 물분자가 있던 공간에 수소분자가 들어갈 수 있으며, 전이금속원자(이온)과 이수소착물을 형성하는 것에 의해 상온에서 수소를 저장할 수 있다. 상기 탈수된 이후의 나노 기공성 물질에 대한 결정구조에 관한 그림을 도 1에 도시하였다. 상기 탈수는 가열시간에 의 무게 변화가 없기 때문에 탈수될 수 있는 물분자가 모두 탈수된 것으로 판단된다.
도 2∼5에는 본 발명에 따라 제조된 1,3,5-벤젠트리카르복실산-Ni 착물의 단순화된 모델에 수소분자가 흡착된 상태의 모델을 도시하였으며, 순차적으로 수소분자를 흡착시키며 계산한 각각의 흡착에너지를 하기 표 1에 나타내었다. 상기 계산은 제1원리를 이용한 양자역학적 전사 모사 방법에서 GGA(Generalized Gradient Approximation)를 이용하여 계산하였다.
수소분자의 개수 1 2 3 4
흡착에너지 1.00eV 0.72eV 0.49eV 0eV
상기 표 1을 참조하면 본 발명에 사용되는 1,3,5-벤젠트리카르복실산-Ni 착물의 경우 최대 3개의 수소분자와 이수소화 착물을 형성할 수 있는 것으로 나타났는데, 흡착에너지는 약 0.49∼1.0eV이다. 수소분자와 종래의 나노기공성 물질과의 반데르발스 힘에 의한 상호작용력이 0.1 eV 이하이고, 수소저장합금에서 금속하이드라이드의 형성시 상호작용력은 2eV 정도이므로 본 발명에 따른 나노기공성 물질과 수소분자와의 상호작용력은 상기 물리적 흡착과 금속하이드라이드의 중간형태인 이수소화착물의 형태라고 할 수 있다.
이수소착물에 의한 수소저장의 장점은 상온부근에서 수소의 저장 및 방출을 할 수 있다는 것이다. 즉, MOF의 경우에는 77K 정도의 낮은 온도에서 수소저장이 가능함에 비해, 이수소착물을 이용하는 경우에는 수소분자와의 흡착의 강도가 단순한 물리적 흡착의 경우보다 강하기 때문에 상온 부근에서도 수소저장이 가능하다는 장점이 있다. 한편, 수소저장합금의 경우에는 금속할라이드를 형성하기 때문에 금속과 수소원자가 화학적인 결합을 형성하게 되고, 수소방출을 위해서는 온도를 가열해야 하지만, 이수소착물을 이용하는 경우에는 수소분자와 전이금속 간의 결합력이 금속할라이드 및 단순한 물리적흡착의 중간 정도의 에너지를 가지기 때문에 상온부근에서 압력을 조절하는 것에 의해 수소의 저장 및 방출이 가능하다는 장점을 가진다.
한편, 도 6에는 그랜드 분배 함수(Grand partition function)으로 계산한 수소흡착률-압력 곡선을 도시하였다. 상기 그랜드 분배 함수는 하기 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure 112008064332617-PAT00001
(상기 식에서, μ는 온도 T 및 압력 P에서의 수소기체의 화학포텐셜을 의미하고 n은 수소분자의 개수이며 En은 수소분자 n개가 흡착되었을 때의 흡착에너지이다,)
본 발명에서 상기 수소저장용기는 고진공과 100∼200bar의 고압을 견딜 수 있는 소재인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 고강도 알미늄 소재를 안감으로 하고 초경량, 고탄성의 탄소섬유 복합재를 덧씌워 제조된 것일 수 있다. 상기 진공도는 수소주입 이전에 필요한 진공도이며, 수소저장시 수소주입압력은 통상 100bar 정도이기 때문에 이러한 고압을 견딜 수 있기 위한 상한치로서 약 200bar의 압력을 견딜 수 있도록 설계된 것이다.
이하 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
둥근 플라스크에 니켈 아세테이트 4수화물(입수처를 기재해 주십시오) 3.5g, 1,3,5-벤젠트리카르복실산(BTC, 입수처를 기재해 주십시오) 1g 및 물 100 mL를 혼합하고 150℃로 24시간 동안 가열하여 반응시킨 후, 120℃까지 0.1℃/min 으로 냉각하였다. 120℃로 온도를 고정 후 1시간 뒤에 100℃까지 0.1℃/min으로 냉각시키고, 역시 100℃로 온도를 고정 후 1시간 뒤에 상온에서 5시간 동안 냉각하여 Ni3(BTC)2·12H2O를 얻었으며, 이에 대한 SEM 사진을 도 7에 도시하였다.
시험예 1
상기 실시예 1에 의해 제조된 나노기공성 물질과 진공상태에서 압력을 뽑아주면서 120℃에서 13시간 동안 전처리하여 탈수시킨 나노기공성 물질에 대하여 XRD 데이터를 측정하고 그 결과를 도 8에 도시하였다(검은색: 탈수된 상태, 회색: 수화물 상태). 도 8을 참조하면 수화물 상태의 XRD 패턴과 탈수된 상태의 XRD 패턴이 차이를 보이지만 유사한 피크들을 확인할 수 있으며, 탈수된 상태의 경우에도 피크가 관찰되기 때문에 결정격자 및 전체적인 프레임구조가 유지된다는 것을 확인할 수 있다.
시험예 2
상기 실시예 1에서 얻어진 나노기공성 물질에 대하여 고압수소 측정장비인 Belsorp(Bel Japan Inc.사 제조)를 이용하여 수소저장률을 측정하고 그 결과 데이터를 도 9에 도시하였다. 구체적인 측정방법은 이하와 같다. 우선, 수소 기체로 시료통의 자체 부피(blank volume)를 측정한 후, 상기 나노기공성 물질(시료)의 무게를 측정한 후 상기 시료통에 넣었다. 다음으로, 100 bar의 압력까지 누설 테스트(leak test)를 실시한 다음, 진공상태에서 압력을 뽑아주면서 120℃에서 13시간 동안 전처리하여 나노기공성 물질을 탈수시켰다. 이러한 전처리 후 다시 전체 질량을 측정하고, 무용부피(dead volume)를 측정하였다. 마지막으로, 상기에서 측정한 각각의 파라미터(시료무게, 밀도, 무용부피 등)을 입력한 후 각 압력에 대하여 흡착된 수소의 몰수를 계산하여 수소저장률을 측정하였다. 도 9를 참조하면 상온 및 약 100bar의 압력에서 0.899중량%의 수소저장률을 보인다는 것을 확인할 수 있으며, 도 6의 수소흡착률-압력 곡선과 매우 유사한 경향성을 띄는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 수소저장장치는 상온에서 수소의 저장 및 방출이 가능 하다는 것을 알 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 10에는 본 발명의 일 예에 따른 수소저장장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있는데 이는 본 발명에 따른 수소저장장치의 구조를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10을 참조하면 본 발명에 따른 수소저장장치(1)는 원통형의 수소저장용기(10)의 내부에 본 발명에 따라 처리된 활성탄소(20)가 충진되어 있고 상기 수소저장용기(10)의 일측에는 일정압력의 수소기체를 주입시킬 수 있는 주입관(30)이 구비되고 타측에는 수소기체를 방출시키는 방출관(40)이 구비되며, 상기 주입관(30)과 방출관(40)에는 개폐를 조절할 수 있는 밸브(미도시)가 설치된다. 이미 언급한 바와 같이, 상기 주입관과 방출관은 일체로 형성될 수도 있다.
마지막으로 수소주입이 끝나면 주입관(30)을 닫고 수소를 원료로 사용하는 자동차 기타 기계장치에 상기 방출관(40)을 연결하여 수소를 방출시킴으로써 에너지원으로 사용할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만 본 발명에 따른 수소저장장치(1)의 내부에는 수소의 주입/방출을 원활하게 하기 위하여 상기 수소저장용기(10)의 축방향을 따라 하나 이상의 수소이동관을 더 구비할 수도 있고, 기타 당업계에서 공지된 기타 부가적인 장치를 더 구비할 수 있음은 물론이다.
도 11에는 본 발명에 따른 복수의 수소저장장치가 연결된 사용예를 도시하였 다. 도 11을 참조하면, 상기 제 1 실시예에 따른 수소저장장치(1)를 다수개로 구성한 일군의 수소저장장치가 도시되어 있는데, 이러한 일군의 수소저장장치는 외부 수소생성기(2)를 통해 발생된 수소가스가 이를 일정압력으로 공급하는 가압공급기(3)를 거쳐 공급관(15)를 따라 주입관(30)을 통하여 유입되고, 이 공급관(15)에 병렬식으로 각각의 수소저장장치(1)가 배치된다. 아울러, 각각의 수소저장장치(1)의 방출관(40)이 병렬로 연결되게 배출관(16)을 설치하여, 이를 통해 외부의 수소기체 소모장치(4)로 공급하도록 되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 기공성 물질의 탈수된 이후의 결정구조에 대한 그림이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 1,3,5-벤젠트리카르복실산-Ni 착물의 단순화된 모델에 수소분자 1개가 흡착된 상태에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 1,3,5-벤젠트리카르복실산-Ni 착물의 단순화된 모델에 수소분자 2개가 흡착된 상태에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 1,3,5-벤젠트리카르복실산-Ni 착물의 단순화된 모델에 수소분자 3개가 흡착된 상태에 대한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 1,3,5-벤젠트리카르복실산-Ni 착물의 단순화된 모델에 수소분자 4개가 흡착된 상태에 대한 개략도이다.
도 6은 그랜드 분배 함수(Grand partition function)로 계산한 수소흡착률-압력 곡선이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 나노 기공성 물질에 대한 SEM 사진이다.
도 8은 상기 실시예 1에 의해 제조된 나노기공성 물질과 진공상태에서 압력을 뽑아주면서 120℃에서 13시간 동안 전처리하여 탈수시킨 나노기공성 물질에 대한 XRD 데이터이다.
도 9는 본 발명의 시험예 2에 의해 측정한 수소저장률 데이터이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장장치의 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 복수의 수소저장장치가 연결된 실시예이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 수소저장장치 2: 수소생성기
3: 가압공급기 4: 수소기체 소모장치
10: 수소저장용기 15: 공급관
16: 배출관
20: 알칼리토금속 수산화물 또는 알칼리토금속 탄산염을 포함하는 나노 기공성 물질
30: 주입관 40: 방출관
60: 진공용 가스관

Claims (5)

  1. 수소저장용기와 수소 주입관 및 방출관을 포함하는 수소저장장치에 있어서, 수소저장용기의 내부에는 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물을 포함하는 나노 기공성 물질이 충진되어 있으며, 상기 나노 기공성 물질은 상온에서 수소분자와 이수소착물을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노기공성 물질을 이용한 수소저장장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물은 하기 식 1의 화합물인 것을 특징으로 하는 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치.
    M3(1,3,5-벤젠트리카르복실산)2·12H2O (1)
    (상기 식 중, M은 4주기 전이금속원소임)
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 M은 Co, Ni 또는 Zn인 것을 특징으로 하는 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 1,3,5-벤젠트리카르복실산의 전이금속 착물은 가열에 의해 탈수시킴으로써 전처리된 것임을 특징으로 하는 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수소저장장치의 수소저장률은 상온, 100기압 하에서 0.8중량% 이상인 것을 특징으로 하는 나노 기공성 물질을 이용한 수소저장장치.
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