나노기술 및 정책 정보

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● Masaki Kawano 교수(도쿄공업대) 연구팀은 기존의 흡착 메커니즘과 완전히 다른 ‘Magic door’ 메커니즘에 의해 CO2를 선택적으로 포착할 수 있는 MOF(Metal Organic Frameworks, 금속 유기 구조체)를 개발

● 연구팀이 개발한 MOF는 서로 결합되어 있지 않은 고립된 공간(인접한 세공과 접점이 없는 세공)을 가지며, CO2가 통과하는 순간에만 MOF의 프레임워크 구조가 미세하게 변화되면서 외부와 접점이 없는 ‘고립 공간’에 CO2를 저장

● MOF의 유연한 프레임워크 구조로 인한 현상으로, 이를 ‘Magic door’ 메커니즘이라 명명

● 분자가 이동할 때 프레임워크 구조의 일시적인 통로의 형성에는 활성화 에너지가 존재하며, 분자의 미세한 크기 차이로 인해 에너지 장벽이 크게 변하기 때문에 선택성이 발생

● 본 연구는 가스 캡슐화 후 밀봉된 상태로 유지할 수 있는 PCN* 내부의 고립된 공극에 초점을 맞춘 미래 설계 전략에 유용한 통찰력을 제공하며 CO2 흡착제 개발에 기여할 것으로 기대

* PCN(Porous Coordination Network) : 다공성 배위 네트워크

Advanced Science (2023.11.20.), Long time CO2 storage under ambient conditions in isolated voids of a porous coordination network facilitated by the "magic door" mechanism