'이산화탄소 흡착' 가장 복잡한 제올라이트 구조 합성

 촉매나 이온 교환제로 활용되는 '제올라이트(Zeolite)'는 300만종의 구조가 존재하지만 지금까지 밝혀진 구조는 230종에 불과하다.

 이마저도 처음부터 설계해 만들어진 것이 아니라 우연에 의해 합성이 이뤄진 것들이지만 포스텍(포항공과대) 환경공학부 홍석봉 교수팀이 이번에 예측하고 설계해 가장 복잡한 구조를 가진 제올라이트를 합성하는 데 성공했다.

 연구 결과는 화학분야 권위지 안게반테 케미(Angewandte Chemie)지를 통해상위 5% 이내 주요 논문으로 선정됐다.
 제올라이트는 무수히 뚫려있는 미세한 구멍을 이용해 이산화탄소를 흡·탈착할 수 있는 미래 신소재로 주목받고 있으나 다양한 요인에 영향을 많이 받아정확한 합성 메커니즘은 밝혀지지 않고 있다.

 연구팀에 따르면 일정한 규칙성을 가지고 구조 확장을 하는 제올라이트 군(群)을 바탕으로 컴퓨터 모델링을 이용해 더욱 확장된 가상의 구조들을 예측하고 설계했다.

 제올라이트를 합성하기 위해 구조 유도물질을 선택적으로 조절하는 한편, 실리카와 알루미나, 물 함량을 조절하는 방법으로 새로운 제올라이트 2종을 합성하고 PST-26, PST-28로 명명했다.

 이전 제올라이트보다 가장 큰 단위격자 부피와 가장 복잡한 구조로 되어 있다고 연구팀은 밝혔다.
 지금까지 가장 큰 구조를 가지는 제올라이트는 홍 교수팀이 스웨덴, 영국 연구팀과 공동으로 연구해 지난해 네이처(Nature)지에 발표한 PST-25이다.

 기존 제올라이트보다 더 빠르고 더 많이 이산화탄소를 흡·탈착해 에너지·환경분야에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.
 홍 교수는 "우연으로만 이뤄지던 제올라이트 합성을 예측과 설계를 통해 원하는 구조로 합성이 가능하다는 사실을 증명한 것이 의미가 있다"고 말했다.연합뉴스
 

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