KR20210026173A - 다공성 흡착제 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다공성 흡착제의 제조 방법에 대한 것으로, 본 발명의 다공성 흡착제의 제조 방법은 금속 전구체와 유기산의 배위결합체 및 상기 배위결합체의 반대이온을 포함하는 물질을 용매 중에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하며, 상기 금속 전구체는 Co, Cr, Mo, Ti, Zr, W, Mn, Fe, Ru, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cd, Hg, Mg, Ca, Ba, Al, Si, Pb, Sr 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함한다. 종래의 용매열 합성법을 이용한 다공성 흡착제의 제조 방법에서 48시간 이상 오래 걸리던 합성 시간을 마이크로파를 이용함으로써 2 시간 내지 8 시간으로 단축하였다.

Description

다공성 흡착제 및 이의 제조 방법{POROUS ADSORBENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 다공성 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이산화탄소는 지구 온난화의 주범으로서 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 탄소를 함유하는 연료를 에너지로서 사용함으로써 증가되는 이산화탄소를 포집하기 위해 다양한 기술을 개발하고 있다. 현재 이산화탄소를 포집하기 위해 가장 상용화된 기술은 아민 용액을 이용한 흡수공정이다. 그러나 에너지 소비가 크고 안정성이 낮으며 장치의 부식을 일으키는 등의 단점이 있기 때문에 이러한 흡수 공정의 대안으로서 다공성 물질을 사용하는 흡착 공정이 제시되고 있다. 이러한 공정에 활용될 이산화탄소 흡착제로는 활성탄, 제올라이트, 다공성 고분자 실리카, 그래핀 옥사이드, 금속-유기 골격체(Metal-Organic Frameworks, MOFs) 등이 있다.
이 중에서 금속-유기 골격체는 나노세공체로서 매우 잘 정의된 크기의 세공은 물론, 높은 표면적과 세공 부피, 단단한 구조를 가진다. 또한 적당한 유기 리간드, 즉, 두 자리 화합물을 선택하여 그 세공 크기 및 세공 내의 화학적 환경을 쉽게 조절할 수 있으며 내열성 및 내화학성이 우수한 장점이 있다. 다공성 금속-유기 골격체는 금속산화물 집합체와 유기연결기를 구성성분으로 하며 이들 금속 이온 부분과 유기 리간드로부터 형성된 배위 구조는 자기 조립을 통한 단순한 분자 형태뿐만 아니라 선형인 1차, 판상구조인 2차, 복잡한 3차원 구조에 이르기까지 다양한 골격 구조를 형성할 수 있다. 일반적인 합성법은 극성용매를 사용하여 적절한 농도로 각 구성 성분들의 전구체를 녹이고, 밀봉된 용기에 넣고 가열하여 자체적으로 발생하는 압력에 의하여 합성이 이루어지는 용매열(solvothermal) 합성방법이 대표적인 방법이다. 하지만 용매열 합성 방법의 경우 합성시간이 48시간 정도로 매우 길어서 합성시간 단축을 위한 기술이 요구되는 상황이다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다공성 흡착제의 제조 방법은 금속 전구체와 유기산의 배위결합체 및 상기 배위결합체의 반대이온을 포함하는 물질을 용매 중에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하며, 상기 금속 전구체는 Co, Cr, Mo, Ti, Zr, W, Mn, Fe, Ru, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cd, Hg, Mg, Ca, Ba, Al, Si, Pb, Sr 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함한다. 이 때, 종래의 용매열 합성법을 이용한 다공성 흡착제의 제조 방법에서 48시간 이상 오래 걸리던 합성 시간을 마이크로파를 이용함으로써 2 시간 내지 8 시간으로 단축하였다.
또 다른 목적은, 상기 제조 방법에 의해 제조된 다공성 흡착제를 제공한다. 마이크로파를 이용하여 제조한 다공성 흡착제는 반응시간을 줄이는 것뿐만 아니라 흡착성, 선택성, 안정성 등 다공성 흡착제의 성능 또한 용매열 합성 법을 이용한 다공성 흡착제에 비해 상승하였다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다공성 흡착제의 제조 방법은 금속 전구체와 유기산의 배위결합체 및 상기 배위결합체의 반대이온을 포함하는 물질을 용매 중에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함한다.
상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계는 2 시간 내지 8시간 동안 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 마이크로파는 100 W 내지 300 W의 전력에서 조사하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계는 0.1 bar 내지 18 bar의 압력 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 금속 전구체는 Co를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 유기산은 시트르산, 피리딘디카복실산, 메틸푸마르산, 디히드록시테레프탈산, 히드록시테레프탈산, 시트르산 암모늄 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 유기산을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반대이온은 K+, Na+, Li+, H+, Rb+, Cs+ 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 이온을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 에틸에테르, 톨루엔, 아세톤, 이소프로필알코올, 벤젠, 자일렌, N-메틸피롤리돈, 테트라하이드로퓨란, 니트로벤젠, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디에틸카보네이트, 벤질 아세테이트, 디메틸 글루타레이트, 에틸아세토아세테이트, 이소부틸 이소부타노에이트, 이소부틸 아세테이트, 메타-크레졸 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다공성 흡착제는 상기 제조 방법에 의해 제조되는 것이다.
상기 다공성 흡착제는 이산화탄소를 선택적으로 흡착하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 다공성 흡착제는 종래의 용매열 합성법을 이용한 다공성 흡착제 제조를 위한 반응시간이 48시간 이상 걸리던 것을 마이크로파를 이용함으로써 반응시간을 2 시간 내지 8시간 정도로 단축시켰다. 반응시간을 단축시키는 것뿐만 아니라 흡착성, 선택성, 안정성 등 다공성 흡착제의 성능 또한 용매열 합성법을 이용한 다공성 흡착제에 비해 상승하였다. 구체적으로, 본원에 따른 다공성 흡착제의 이산화탄소의 흡착량은 5.5 mmol/g, 질소 대비 이산화탄소의 선택성은 105로 종래 대비 우수한 성능을 나타내고 있음을 확인하였다.
또한, 일정한 파워의 마이크로파를 조사함으로써 결정성이 일정하고 결정 크기가 더 작은 다공성 흡착제를 제조할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 다공성 흡착제는 실제 공장에서 배출되는 배출 가스 내에 포함되어 있는 수분, 산성 등에 노출되었을 때에도 안정적인 결정구조, 흡착성 및 선택성을 나타내어 대기환경 산업에 용이하게 적용될 수 있다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 다공성 흡착제의 제조 방법의 순서도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본원의 일 구현예에 따른 다공성 흡착제의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 질소 가스 흡착 등온선을 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a) 내지 (e)는 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 SEM(scanning electron microscope) 이미지이다.
도 5는 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 XRD(X-Ray Diffraction) 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 TGA(Thermogravimetric Analyzer) 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 압력에 따른 이산화탄소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 압력에 따른 질소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 온도에 따른 선택성을 나타낸 그래프이다.
도 10a 및 10b는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분 및 산성 가스 노출)에 따른 XRD(X-Ray Diffraction) 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분 및 산성 가스 노출)에 따른 이산화탄소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분 및 산성 가스 노출)에 따른 질소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(SO2 또는 NO2에 노출)에 따른 이산화탄소의 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 14는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(SO2 또는 NO2에 노출)에 따른 FT-IR(Fourier Transform Infrared spectroscopy)그래프를 나타낸 것이다.
도 15는 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분, SO2 또는 NO2에 노출)에 따른 이산화탄소의 흡착량의 변화를 나타낸 것이다.
도 16은 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 이산화탄소 흡착량을 나타낸 그래프이다.
도 17은 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 CO2/N2 선택성을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본원의 실리콘 산화물 나노입자 및 이의 제조방법에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
본원은 금속 전구체와 유기산의 배위결합체 및 상기 배위결합체의 반대이온을 포함하는 물질을 용매 중에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하며, 상기 금속 전구체는 Co, Cr, Mo, Ti, Zr, W, Mn, Fe, Ru, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cd, Hg, Mg, Ca, Ba, Al, Si, Pb, Sr 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 다공성 흡착제의 제조 방법의 순서도이다.
먼저, 금속 전구체와 유기산의 배위결합체 및 상기 배위결합체의 반대이온을 포함하는 물질을 용매 중에 혼합하여 혼합물을 제조한다(S100).
상기 금속 전구체는 Co를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 금속 전구체는 질산코발트(Cobalt nitrate hexahydrate), 황산코발트(Cobalt(II) sulfate heptahydrate), 염화코발트(Cobalt(II) chloride hexahydrate 또는 Cobalt(II) chloride), 아세트산 코발트(Cobalt(II) acetate), 아세틸아세톤 코발트(Cobalt(III) acetylacetonate), 염화헥사민 코발트(Hexammine cobalt(III) chloride),및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속 전구체를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 유기산은 시트르산, 피리딘디카복실산, 메틸푸마르산, 디히드록시테레프탈산, 히드록시테레프탈산, 시트르산 암모늄 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 유기산을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 있어서, 상기 금속 전구체는 10 중량부 내지 30 중량부로 포함되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 있어서, 상기 유기산은 10 중량부 내지 30 중량부로 포함되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 금속 전구체 및 상기 유기산은 1:1 몰비 내지 1:3 몰비로 반응을 하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 금속 전구체의 금속 이온 및 상기 유기산의 배위 결합이 가능한 수에 따라서 몰비를 조절 할 수 있다.
상기 금속 전구체 및 상기 유기산의 몰비가 1:1 미만, 1:3 초과일 경우 상기 금속 전구체 또는 상기 유기산이 과량으로 존재하여 생성된 배위결합체를 해리시킬 수 있다.
상기 금속 전구체가 10 중량부 미만일 경우 상기 배위결합체가 충분히 생성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 금속 전구체가 30 중량부 초과일 경우 상기 배위결합체가 응집될 수 있다.
상기 유기산이 10 중량부 미만일 경우 상기 배위결합체가 충분히 생성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 유기산이 30 중량부 초과일 경우 상기 배위결합체가 응집될 수 있다.
상기 금속 전구체의 금속과 상기 유기산의 유기 리간드가 배위결합을 통해 규칙적인 내부구조를 가지는 다공성 흡착제를 형성할 수 있다.
상기 반대이온은 K+, Na+, Li+, H+, Rb+, Cs+ 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 이온을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반대이온은 KOH, K2SO4, KCl, KBr, KI, KF, NaOH, NaCl, NaBr, NaI, NaF, LiOH, LiCl, LiBr, LiI, LiF, HCl, HBr, HI, HF, RbOH, RbCl, RbBr, RbI, RbF, CsOH, CsCl, CsBr, CsI, CsF 및 이들의 조합들로 이루어진 용액에 의해서 생성되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반대이온은 상기 다공성 흡착제의 공극 내부에 위치하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 있어서, 상기 반대이온은 30 중량부 내지 90 중량부로 포함되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반대이온이 30 중량부 미만일 경우 상기 배위결합체가 충분히 생성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 반대이온이 90 중량부 초과일 경우 불순물이 형성되어 상기 배위결합체를 해리시킬 수 있다.
상기 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 에틸에테르, 톨루엔, 아세톤, 이소프로필알코올, 벤젠, 자일렌, N-메틸피롤리돈, 테트라하이드로퓨란, 니트로벤젠, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디에틸카보네이트, 벤질 아세테이트, 디메틸 글루타레이트, 에틸아세토아세테이트, 이소부틸 이소부타노에이트, 이소부틸 아세테이트, 메타-크레졸 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 용매는 물 및 에탄올을 1:1 중량비로 혼합한 것을 사용하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 있어서, 상기 용매는 10 중량부 내지 50 중량부로 포함되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 용매가 10 중량부 미만일 경우 상기 배위결합체가 충분히 생성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 용매가 50 중량부 초과일 경우 상기 배위결합체를 해리시킬 수 있다.
상기 혼합물을 2 분 내지 10 분동안 혼합하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합은 막대자석을 이용한 교반 또는 초음파 처리에 의한 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
마이크로파를 조사하기 전 상기 혼합물을 혼합함으로써 반응물의 배위결합이 더 잘 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 상기 혼합물에 마이크로파를 조사한다(S200).
상기 혼합물을 테프론 반응기에 첨가한 후 상기 마이크로파를 조사하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 반응기는 테프론 외에도 마이크로파를 견딜 수 있는 어떠한 재질이라도 상관 없다.
상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계는 2 시간 내지 8시간 동안 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 시간이 2 시간 미만일 경우 상기 다공성 흡착제의 결정이 충분히 생성되지 않을 수 있다. 또한, 8시간 초과일 경우 상기 혼합물 내의 상기 금속 전구체의 금속 이온 클러스터(cluster)가 상기 배위 결합체 내의 상기 유기 리간드와 경쟁하여 결정성이 저하될 수 있다.
종래의 용매열 합성법을 이용한 다공성 흡착제의 제조 방법은 반응시간이 48시간 이상으로 오래 걸렸다. 본원에서는 마이크로파를 이용함으로써 반응시간을 2 시간 내지 8시간 정도로 단축시켰다. 상기 마이크로파를 이용함으로써 반응시간을 단축시키는 것뿐만 아니라 흡착성, 선택성, 안정성 등 다공성 흡착제의 성능 또한 용매열 합성법을 이용한 다공성 흡착제에 비해 상승하였다.
상기 마이크로파는 100 W 내지 300 W의 전력에서 조사하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 마이크로파의 전력이 100 W 미만일 경우 상기 다공성 흡착제의 결정성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 마이크로파의 전력이 300 W 초과일 경우 상기 다공성 흡착제가 해리될 수 있다.
상기 마이크로파의 전력 및 반응 시간은 상기 혼합물의 농도에 따라 조절 될 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합물의 농도가 작을 때는 상기 마이크로파의 전력 및 반응시간이 적어도 충분한 다공성 흡착제가 형성될 수 있고, 상기 혼합물의 농도가 클 때는 상기 마이크로파의 전력 및 상기 반응시간을 늘릴수록 충분한 상기 다공성 흡착제가 형성될 수 있다.
상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계는 0.1 bar 내지 18 bar의 압력 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 마이크로파를 조사하는 단계에서 압력이 0.1 bar 미만일 경우 상기 다공성 흡착제가 제대로 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 압력이 18 bar 초과일 경우 상기 다공성 흡착제가 높은 압력으로 인해 분해될 수 있다.
상기 마이크로파를 조사하는 단계는 70℃ 내지 160℃의 온도 하에서 반응이 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 마이크로파를 조사하는 단계에서 70℃ 미만의 온도에서 반응이 이루어질 경우 상기 다공성 흡착제가 제대로 형성이 안될 수 있다. 상기 온도가 160℃ 초과일 경우 상기 다공성 흡착제에 손상이 갈 수 있다.
상기 다공성 흡착제의 제조 방법은 상기 다공성 흡착제를 상기 용매로 세척하는 단계를 추가 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다공성 흡착제의 제조 방법은 상기 다공성 흡착제를 70℃ 내지 100℃의 온도에서 5 시간 내지 18 시간 동안 진공 하에서 건조하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다공성 흡착제를 세척 후 건조함으로써 불순물 및 잔류 용매를 제거할 수 있다.
본원은, 상기 제조 방법에 의해 제조된, 다공성 흡착제에 관한 것이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본원의 일 구현예에 따른 다공성 흡착제의 구조를 나타낸 도면이다.
구체적으로, 도 2의 (a)는 x축에서 봤을 때, 도 2의 (b)는 z 축에서 봤을 때, 도 2의 (c)는 반대이온을 기준으로 봤을 때의 도면을 나타낸 것으로서, 회색은 탄소, 하안색은 수소, 빨간색은 산소, 하늘색은 금속 이온(tetrahedral M2+), 바이올렛 색은 금속 이온(octahedral M2+), 노란색은 반대이온을 나타낸 것이다.
상기 다공성 흡착제는 이산화탄소를 선택적으로 흡착하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다공성 흡착제는 실제 공장에서 배출되는 배출 가스 내에 포함되어 있는 수분, 산성 등에 노출되었을 때에도 안정적인 성질을 나타낸다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예]
먼저, 아세트산코발트(Co(CH3COO)·4H2O) 1.245 g(5 mmol), 시트르산(C6H8O7·H2O) 1.050 g(5 mmol) 및 수산화칼륨(KOH) 0.840 g(15 mmol)을 테프론 반응기 내에서 물(H2O) 및 에탄올(C2H5OH)을 1:1 부피비로 혼합한 용매 15 ml에 용해시켰다. 상기 테프론 반응기 내에 마이크로파 300 W 전력을 90℃의 온도에서 2 시간 동안 조사하였다. 생성된 반응물을 에틸에테르 및 메탄올로 세척한 뒤 90℃의 온도에서 12시간동안 진공 하에서 건조시켜 다공성 흡착제를 제조하였다.
마이크로파를 3시간 동안 조사하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
마이크로파를 4시간 동안 조사하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
마이크로파를 5시간 동안 조사하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
마이크로파를 6시간 동안 조사하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
마이크로파를 8시간 동안 조사하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
[비교예 1]
먼저, 아세트산코발트(Co(CH3COO)·4H2O) 1.245 g(5 mmol), 시트르산(C6H8O7·H2O) 1.050 g(5 mmol) 및 수산화칼륨(KOH) 0.840 g(15 mmol)을 테프론 반응기 내에서 물(H2O) 및 에탄올(C2H5OH)을 1:1 부피비로 혼합한 용매 15 ml에 용해시켰다. 상기 테프론 반응기 내에 마이크로파 300 W 전력을 90℃의 온도에서 30분 동안 조사하였다. 생성된 반응물을 에틸에테르 및 메탄올로 세척한 뒤 90℃의 온도에서 12시간동안 진공 하에서 건조시켜 다공성 흡착제를 제조하였다.
[비교예 2]
마이크로파를 1시간 동안 조사하는 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
[비교예 3]
아세트산코발트(Co(CH3COO)·4H2O) (0.249 g, 1mmol), 시트르산(C6H8O7·H2O) (0.21 g, 1 mmol), 수산화칼륨 (KOH) (0.168 g, 3 mmol), H2O (2.5 mL) 및 에탄올 (2.5 mL) 을 혼합하여 반응기에 넣고 120 ℃ 에서 2일 동안 반응하였다. 반응물은 진공 건조 후, ethyl ether를 이용하여 세척 후 90 ℃ 에서 24시간 동안 진공 건조하여 다공성 흡착제를 제조하였다. [비교예 4]
3일 동안 반응하는 것을 제외하고 비교예 3과 동일한 방법으로 다공성 흡착제를 제조하였다.
[비교예 5]
먼저, 아세트산코발트(Co(CH3COO)·4H2O) 1.245 g(5 mmol), 시트르산(C6H8O7·H2O) 1.050 g(5 mmol) 및 수산화칼륨(KOH) 0.840 g(15 mmol)을 반응기 내에서 물(H2O) 및 에탄올(C2H5OH)을 1:1 부피비로 혼합한 용매 15 ml에 용해시켰다. 상기 반응기를 용매열 반응기에 넣은 후 120℃의 온도에서 48 시간 동안 반응시켰다. 생성된 반응물을 에틸에테르 및 메탄올로 세척한 뒤 90℃의 온도에서 12시간동안 진공 하에서 건조시켜 다공성 흡착제를 제조하였다.
[비교예 6]
아세트산코발트(Co(CH3COO)·4H2O) (0.249 g, 1mmol), 시트르산(C6H8O7·H2O) (0.21 g, 1 mmol), 수산화칼륨 (KOH) (0.168 g, 3 mmol), H2O (2.5 mL), 에탄올 (2.5 mL) 을 혼합하여 반응기에 넣고 120 ℃ 에서 2일 동안 반응 후, 4 ℃/h의 속도로 천천히 냉각되었다. 반응물은 2시간 동안 진공 후, 90 ℃ 에서 24시간 동안 건조하여 흡착제를 제조하였다.
[평가]
1. 다공성 흡착제의 특성 분석
상기 실시예 1 내지 6에서 제조된 다공성 흡착제의 특성을 관찰하였고, 그 결과를 도 3 내지 도 6으로서 나타내었다.
도 3은 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 질소가스 흡착 등온선을 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 3은 실시예 1 내지 6, 비교예 1 및 2에 따라 제조된 다공성 흡착제의 등온선을 나타낸 그래프이다.
도 3에 나타난 결과에 따르면, 낮은 압력 구간(P/P0<0.1)에서 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제가 마이크로 공극을 가지고 있다는 것을 나타낸다. 또한, 마이크로파를 조사한 시간이 상기 다공성 흡착제의 결정성에 영향을 주는 것을 의미한다.
실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 BET 이론으로 계산한 표면적, 총 공극 부피를 하기 표 1로서 나타내었다.
샘플 BET 표면적(m2/g) 총 공극 부피(cm3/g)
실시예 1 296.5 0.232
실시예 2 544.76 0.297
실시예 3 804.23 0.353
실시예 4 692.9 0.340
실시예 5 301.2 0.205
실시예 6 387.2 0.239
비교예 1 19.7 0.041
비교예 2 109.8 0.089
표 1에 나타난 결과를 보면, 마이크로파를 조사한 시간이 30분에서 4시간으로 증가하는 동안 표면적 및 총 공극 부피가 증가하며, 4시간 동안 반응시킨 실시예 3의 표면적이 804.23 m2/g, 총 공극 부피는 0.3528 cm3/g으로 나타났다. 상기 마이크로파를 조사한 시간이 5시간에서 8시간 동안으로 증가하는 동안 표면적 및 총 공극 부피는 다시 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 4의 (a) 내지 (e)는 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 SEM(scanning electron microscope) 이미지이다.
추가적으로, 도 4의 SEM 이미지를 이미지J(Image J)를 이용하여 평균 결정 크기를 분석한 결과, 도 4의 (a)에 나타난 비교예 2의 결정크기는 15.33 ㎛, 도 4의 (b)에 나타난 실시예 1의 결정크기는 8.24 ㎛, 도 4의 (c)에 나타난 실시예 3의 결정크기는 7.7 ㎛, 도 4의 (d)에 나타난 실시예 6의 결정크기는 4.3 ㎛, 도 4의 (b)에 나타난 비교예 5의 결정크기는 9.7 ㎛이다.
도 4에 나타난 결과에 따르면, 마이크로파를 조사하는 시간이 증가함에 따라 다각형의 입자가 생성되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 1시간 조사하여 제조한 비교예 2의 경우 결정이 제대로 형성되어있지 않은 반면, 2 시간 이상 조사하여 제조한 다공성 흡착제의 경우 많은 결정이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 나아가 일정한 전력의 마이크로파를 조사함으로써 용매열 합성법으로 제조한 비교예 5에 비해서 균일한 결정성 및 더 작은 결정 크기를 갖게 되는 것을 확인하였다.
도 5는 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 XRD(X-Ray Diffraction) 그래프를 나타낸 것이다.
도 5에 나타난 결과에 따르면, 비교예 2에 따라 제조된 다공성 흡착제의 경우 13.4°를 제외한 다른 각도에서는 매우 작은 피크를 나타내고 있다. 이는 낮은 결정성을 갖고 있음을 의미한다. 즉, 반응시간이 충분하지 않아 결정성이 충분히 생성되지 않았음을 의미한다. 실시예 1 및 3에 따라 제조된 다공성 흡착제의 경우 다른 각도에서도 뚜렷한 피크를 나타내고 있어 반응시간이 증가함에 따라 결정성이 증가한 것을 확인할 수 있다. 더욱이 실시예 6에 따라 제조한 다공성 흡착제의 경우 피크가 실시예 1 및 3에 따라 제조된 다공성 흡착제의 피크보다 줄어든 것으로 일정 반응 시간이 지남에 따라 결정성이 다소 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 TGA(Thermogravimetric Analyzer) 그래프를 나타낸 것이다.
도 6에 나타난 결과에 따르면, 250℃까지 열로 인한 중량 손실이 5% 미만인 것으로 나타났다. 이는 다공성 흡착제 표면에 붙어있던 물, 객체분자 등의 제거로 인해 나타난 것이다. 비교예 2에따라 제조된 다공성 흡착제의 경우 250℃ 내지 350℃ 부근에서 12% 정도의 중량 손실이 나타났다. 이는 반응시간이 충분하지 않아 결정이 제대로 형성되어 있지 않아 열적 안정성이 떨어지는 것이다. 350℃ 이상의 온도에서 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 중량 손실이 급격하게 감소하게 되는데, 이는 열로 인해 유기 리간드와의 결합이 끊어지면서 발생한 것으로 파악된다. 하지만 배위결합체 내의 금속이 남아있기 때문에 700℃의 온도까지는 중량 손실이 완만하게 감소되는 것으로 나타났다. 도 6을 통해서 마이크로파 조사 시간이 2시간 이상이 되면 비슷한 열적 안정성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
2. 다공성 흡착제의 흡착 특성 평가
상기 실시예 1 내지 6에서 제조된 다공성 흡착제의 특성을 관찰하였고, 그 결과를 도 7 내지 9로서 나타내었다.
도 7은 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 압력에 따른 이산화탄소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 7은는 25℃의 온도에서 이산화탄소 흡착량의 변화를 나타낸 것이다.
도 7에 나타난 결과에 따르면, 비교예 1 및 2의 경우 이산화탄소의 흡착량이 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 이는 반응시간이 충분하지 않아 결정이 제대로 형성되지 않으면서 이산화탄소의 흡착역할을 못하기 때문이다. 실시예 3에 따라 제조된 다공성 흡착제의 이산화 탄소 흡착량은 각각 5.54 mmol/g으로 매우 높은 흡착성을 나타내고 있다.
도 8은 본 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 압력에 따른 질소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 8은 25℃의 온도에서 질소 흡착량의 변화를 나타낸 것이다.
도 8에 나타난 결과에 따르면, 비교예 1 및 2의 질소 흡착량이 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 질소 흡착량 보다 작아 도 7에 나타난 결과와 비슷한 양상으로 나타나고 있다.
도 9는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 온도에 따른 선택성을 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 9는 실시예 3에 따라 제조된 다공성 흡착제의 온도에 따른 CO2/N2 선택성을 나타낸 그래프이다. CO2/N2 선택성은 하기 식1로부터 구할 수 있다.
[식 1]
Figure pat00001
도 9에 나타난 결과에 따르면, 온도가 증가함에 따라 선택성이 줄어드는 것으로 나타나나 가장 높은 온도인 353K에서도 45 정도로 종래 기술보다 현저히 높은 선택성을 나타내고 있다.
3. 다공성 흡착제의 안정성 평가
[실험예 1]
상기 실시예 1에 따라 제조된 다공성 흡착제를 NaCl 수용액을 이용하여 수분 80% 분위기로 조성된 환경(데시케이터 내)에 2일 동안 노출시켰다.
[실험예 2]
상기 실시예 1에 따라 제조된 다공성 흡착제를 수분 80%, SO2(15 ppm) 및 NO2 (10 ppm) 분위기로 조성된 환경(데시케이터 내)에 2일 동안 노출시켰다.
[실험예 3]
상기 실시예 3에 따라 제조된 다공성 흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 실험하였다.
[실험예 4]
상기 실시예 3에 따라 제조된 다공성 흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 실험예 2와 동일한 방법으로 실험하였다.
[실험예 5]
상기 실시예 6에 따라 제조된 다공성 흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 실험하였다.
[실험예 6]
상기 실시예 6에 따라 제조된 다공성 흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 실험예 2와 동일한 방법으로 실험하였다.
[실험예 7]
상기 실시예 3에 따라 제조된 다공성 흡착제를 수분 80% 및 NO2 (10 ppm) 분위기로 조성된 환경(데시케이터 내)에 2일 동안 노출시켰다.
[실험예 8]
상기 실시예 3에 따라 제조된 다공성 흡착제를 수분 80% 및 SO2(15 ppm) 분위기로 조성된 환경(데시케이터 내)에 2일 동안 노출시켰다.
[비교실험예 1]
상기 비교예 2에 따라 제조된 다공성 흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 실험하였다.
[비교실험예 2]
상기 비교예 2에 따라 제조된 다공성 흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 실험예 2와 동일한 방법으로 실험하였다.
상기 실시예 1 내지 8에서 제조된 다공성 흡착제의 안정성을 평가하였고, 그 결과를 도 10 내지 15로서 나타내었다.
도 10a 및 10b는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분 및 산성 가스 노출)에 따른 XRD(X-Ray Diffraction) 그래프를 나타낸 것이다.
도 10a에 나타난 결과에 따르면, 수분에 노출된 실험예 1의 경우 실시예 1의 XRD 그래프와 큰 차이를 보이지 않지만 산성 가스에 노출된 실험예 2의 경우 XRD 피크들이 다소 감소되거나 사라지는 경우가 있는 것으로 나타났다. 반면에, 10b의 경우 수분 및 산성 가스 노출에 따른 XRD 피크 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 마이크로파 조사하는 시간에 따라서 결정성이 큰 영향을 주는 것을 의미한다. 또한, 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제는 수분 및 산성 가스에 노출이 되어도 안정성을 유지하는 것을 확인하였다. 이는 실제 배출가스 내부에 포함되어 있는 수분, 산성 가스 등에 노출되어도 안정성을 유지할 수 있음을 의미한다.
도 11은 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분 및 산성 가스 노출)에 따른 이산화탄소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분 및 산성 가스 노출)에 따른 질소 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11 및 12에 나타난 결과에 따르면, 다공성 흡착제는 수분 및 산성 가스에 노출됨에 따라 이산화탄소의 흡착량은 27% 내지 50% 정도 감소하고, 질소의 흡착량은 20% 내지 50% 정도 감소한 것으로 나타났다. 하지만 CO2/N2 선택성은 60 정도로 수분 및 산성 가스에 노출되어도 선택성은 높은 것으로 나타났다.
구체적으로 산성 가스 중 어느 요소(SO2 또는 NO2)에 다공성 흡착제가 영향을 받는 지 도 13 내지 15로서 확인하였다.
도 13은 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(SO2 또는 NO2에 노출)에 따른 이산화탄소의 흡착량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13에 나타난 결과에 따르면, SO2에 노출된 실험예 8의 경우 이산화탄소의 흡착량이 5.54mmol/g 에서 3.32mmol/g으로 감소한 반면, NO2에 노출된 실험예 7의 경우 변화가 나타나지 않았다. 이는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 경우 NO2 분위기에 노출됨에 따라 성능의 영향을 받지 않는 것을 의미한다.
도 14는 본 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(SO2 또는 NO2에 노출)에 따른 FT-IR(Fourier Transform Infrared spectroscopy)그래프를 나타낸 것이다.
도 14에 나타난 결과에 따르면, NO2에 노출된 실험예 7의 경우 FT-IR의 피크 변화가 나타나지 않는 반면, SO2에 노출된 실험예 8의 경우650 cm-1에서 새로운 피크가 나타났다. 이는 S-O 스트레칭 진동 피크에 관련된 것이다. 즉, 다공성 흡착제는 SO2에 노출되었을 때 SO2와 반응하여 비가역적으로 변하기 때문에 이산화탄소의 흡착량 또한 감소한 것으로 볼 수 있다.
도 15는 실시예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 실험(수분, SO2 또는 NO2에 노출)에 따른 이산화탄소의 흡착량의 변화를 나타낸 것이다.
구체적으로 도 15는 코발트를 이용한 실시예 3에 대한 실험 결과이다.
도 15에 나타난 결과에 따르면, 수분, SO2 또는 NO2에 노출되었을 때 이산화탄소의 흡착량이 1.62% 내지 40%정도 감소한 것으로 나타났다.
4. 종래 기술과 본 발명의 다공성 흡착제 특성 비교
종래 기술에서 제조한 다공성 흡착제와 본 발명에 따라 제조된 다공성 흡착제의 특성을 비교하였고 이를 도 16 및 도 17로서 나타내었다.
도 16은 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 이산화탄소 흡착량을 나타낸 그래프이다.
도 17는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 다공성 흡착제의 CO2/N2 선택성을 나타낸 그래프이다.
도 16에 나타난 결과에 따르면 종래 기술에 따라 제조된 다공성 흡착제에 비해 본 발명에 따른 다공성 흡착제의 이산화탄소 흡착량이 높은 것으로 나타났다. 더욱이, 도 17에 나타난 결과에 따르면, 본 발명에 따른 다공성 흡착제의 경우 수분 및 산성 가스에 노출된 후에도 비교예(종래 기술에 따라 제조된 다공성 흡착제) 보다 CO2/N2 선택성이 높은 것을 확인할 수 있다.
본원 발명의 다공성 흡착제를 적용함으로써 수분 및 산성 가스를 포함하고 있는 실제 배출 가스 중에서도 이산화탄소를 선택적으로 흡수할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 금속 전구체와 유기산의 배위결합체 및 상기 배위결합체의 반대이온을 포함하는 물질을 용매 중에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하며,
    상기 금속 전구체는 Co, Cr, Mo, Ti, Zr, W, Mn, Fe, Ru, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cd, Hg, Mg, Ca, Ba, Al, Si, Pb, Sr 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계는 2 시간 내지 8시간 동안 이루어지는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로파는 100 W 내지 300 W의 전력에서 조사하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물에 마이크로파를 조사하는 단계는 0.1 bar 내지 18 bar의 압력 하에서 이루어지는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 전구체는 Co를 포함하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기산은 시트르산, 피리딘디카복실산, 메틸푸마르산, 디히드록시테레프탈산, 히드록시테레프탈산, 시트르산 암모늄 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 유기산을 포함하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반대이온은 K+, Na+, Li+, H+, Rb+, Cs+ 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 이온을 포함하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 에틸에테르, 톨루엔, 아세톤, 이소프로필알코올, 벤젠, 자일렌, N-메틸피롤리돈, 테트라하이드로퓨란, 니트로벤젠, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디에틸카보네이트, 벤질 아세테이트, 디메틸 글루타레이트, 에틸아세토아세테이트, 이소부틸 이소부타노에이트, 이소부틸 아세테이트, 메타-크레졸 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것인, 다공성 흡착제의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 제조된, 다공성 흡착제.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다공성 흡착제는 이산화탄소를 선택적으로 흡착하는 것인, 다공성 흡착제.
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