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지질조사와 자원연구를 선도하는 한국지질자원연구원 korea institute of geoscience and mineral resouces

과제 상세정보

과제 상세정보
과제목적분류 산업생산 및 기술 소속 광물자원연구본부 -
자원회수연구센터
과제명 국문 비이온성 폴리머 조절에 의한 고비표면적 및 다층적 기공구조를 가지는 새로운 기공소재 개발
영문 Development of Novel Porous Materials with High Surface Area and Hierarchical Pore Structure by Nonionic Polymer
연구기간 2019.07.01 ~ 2020.02.29
연구비 35,181,258원
연구책임자 한요셉
연구내용 연구목표 본 연구의 주 목표는 새로운 형태의 고비표면적 및 다층적 기공구조를 가지는 다공성 물질을 제작함에 있어, 저품위 실리카 및 폐실리카를 이용하여 제작함에 있다. 더욱이, 개발된 다공성 소재를 이용하여 수소 저장소재 및 CO2 포집소재로서 가능성 연구를 수행하였다. 주 목표를 달성하기 위해, 다음과 같은 연차적 세부목표를 가지고 연구가 진행될 것이다. 1차년도에는 비이온성 미셸의 조절에 의해 새로운 형태의 고비표면적 및 bimodal 나노기공을 가지는 실리카 다공성 제작하여 물성 평가를 진행할 것이며, 2차년도에는 3D 망상형 매크로 기공 형태를 가지는 유기 다공성 소재 합성을 진행하며, 3차년도에는 고비표면적 그리고 다층적 기공구조를 가지는 수 mm 크기의 구형을 제조할 것이다. 마지막으로는 4,5차년도에는 수소 저장소재 및 CO2 포집소재로서 응용 실험을 수행 할 것이다.
연구내용 본 연구의 주된 내용은 크게 5가지로 나누어 질 수 있다. 첫째, 비이온성 폴리머의 제어로부터 저품위 실리카 및 폐실리카로부터 고비표면적 및 bimodal 나노기공을 가지는 새로운 실리카 다공성 물질을 제작하고 물성 분석을 수행할 것이다. 둘째, 비이온성 폴리머로 인하여 애멀젼 조절하여 3D 망상형 매크로기공 형태를 가지는 유기다공성 소재 제작하며, 셋째, 1,2차년도에 개발된 소재의 결합을 통하여 나노기공을 가지는 입자가 표면에 존재하고 고비표면적 및 다층적 기공구조를 가지는 수mm 크기의 구형체 다공체를 제작한다. 그리고나서, 개발된 다공성 소재를 템플릿으로 다공성 탄소로 이용하여 수소저장 소재로서 제작하며, CO2 포집분야의 적용은 CO2-philic 폴리머 고정화하여 적용하였다. 각각에 대한 상세 연구내용은 다음과 같다.
(1) 비이온성 폴리머조절에 의한 저품위 실리카 및 폐실리카로부터 고비표면적 및 bimodal 나노기공을 가지는 새로운 실리카 기공소재 합성
(2) 3D 망상형 매크로기공 형태를 가지는 유기 다공성 소재 제작
(3) (1)과 (2) 소재를 결합함에 있어 (2)소재 표면위에 (1)입자들이 존재하고, 고비표면적 및 다층적 기공구조를 가지는 수 mm 크기의 구형체 제작
(4) 수소저장 소재로서 적용하기 위해 제작된 다공성 소재를 템플릿으로 이용하여 새로운 다공성 탄소 제작
(5) 개발된 다공성 소재를 지지체로서 CO2-philic 폴리머를 고정화하여 CO2 포집소재 제작 및 적용
기대성과 - 국내 부존 저품위 실리카 및 실리카계 폐기물의 고부가가치화 또는 재활용에 대한 새로운 기술 확보 (자원처리 및 재활용분야 형성 기대)
- 새로운 나노다공성 소재로의 보고됨에 따라 새로운 학술적 및 사업부분 형성을 기대
- 자원처리 및 회수분야에서의 고부가가치 원천소재의 한 단계를 발전할 것으로 기대
- 본 연구과제 성공시에 추후 목적에 맞는 표면개발로 수행 할 경우, 다양한 분야 접근 가능기대
연구성과 논문(3건)
논문 목록
논문명 저자
Silanol-rich Ordered Mesoporous Silica Modified Thiol Group for Enhanced Recovery Performanceof Au(III) in Acidic Leachate Solution 한요셉
Pore structure characterization of shale with sampling depth and chemical composition using gas physisorption 한요셉
Hammer Milling Behavior of Waste Printed Circuit Board 이원재
특허(0건)
보고서(0건)

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