1SA-3 : 분자크기 선택성이 세밀하게 제어되는 분자 맞춤형 알루미노실리케이트 분자체 합성

분자체를 통한 분리 기술은 고부가 화합물의 정제를 목적으로 널리 사용되는 기술로, 상당한 에너지를 사용하는 분별 증류법에 비해 70~80% 이상 에너지를 절약 할 수 있다. 제올라이트는 1-nm 이하의 기공이 균일하게 배열된 결정성 알로미노 실리케이트로, 높은 화학적/열적 안정성을 가져 크기별로 분자를 분리하는 상업 공정에 널리 사용된다. 제올라이트의 기공 크기와 모양은 결정 구조에 의해 정해지는 데, 100여년 간의 오랜 연구에도 불구하고 불과 200여개의 결정 구조만 보고되었다. 따라서 제올라이트의 분자체로서의 활용은 상당히 제한되었고, 현 상황의 기술은 제올라이트의 기공 특성을 분석하고, 거기에 맞는 분자 분리에 활용하는 것이다. 차세대에는 이러한 소재 맞춤형 분리기술을 벗어나, 궁극적으로 분리하고자 하는 분자를 먼저 설정하고, 이를 선택적으로 흡착할 수 있는 분자맞춤형 제올라이트 분자체의 제조가 절실하다. 본 연구에서는 후처리 개질법을 통해 제올라이트의 기공 크기를 세밀하게 조절하는 새로운 방법을 보고한다. 기공 크기가 제어된 제올라이트를 분자체로 이용해 에탄/에틸렌 분리, 프로판/프로필렌 분리에 이용하였다.