고려대학교는 최정규 교수팀이 제올라이트 소재로 한 분리막의 이산화탄소 분리 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 제올라이트는 고유한 기공 구조를 갖는 무기 다공성 물질로, 높은 열과 화학물질에 안정성이 높아 분리막의 소재로 널리 사용되고 있다. 하지만 분리막이 형성될 때 생성되는 제올라이트 고유의 기공 크기보다 큰 결함들 때문에 분리 성능이 크게 떨어지고, 고성능의 분리막 제작에 어려움을 있었다.

최정규 교수팀은 간단하면서도 효율적인 방법으로 제올라이트 분리막 내에 존재하는 결함을 메우는 후처리 기술을 개발했다. 이 기술은 결함의 크기보다 작은 염료를 이용해 선택적으로 결함을 메우는 방법이다. 이를 이용하면 기본 방식보다 경제적이면서도 간단하게 분리막 내에 존재하는 결함을 메울 수 있고 분리막의 고유한 성능을 끌어낼 수 있는 게 최 교수의 설명이다.

최정규 교수는 "이러한 후처리 기술은 단순히 이번 연구에서 사용된 CHA(chabazite, 차바자이트) 종류의 제올라이트 분리막 뿐만 아니라 다른 형태의 제올라이트 분리막에도 적용 가능한 기술로 다공성 물질 기반의 분리막 분야에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구 성과는 재료화학분야 국제학술지 케미스트리 오브 머터리얼즈(Chemistry of Materials, I.F: 9.45) 5월 7일자 온라인 판(논문명: Healing of microdefects in SSZ-13 membranes via filling with dye molecules and its effect on dry and wet CO2 separations)에 게재됐다.

[디지털뉴스국 조성신 기자]
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