수소저장물질의 물리흡착

Abstract

최근 기후변화와 자원 위기가 위협적인 현실로 다가오면서 에너지와 환경문제는 국가경제의 미래를 결정하는 주요변수로 부각되는 만큼 화석연료의 고갈과 기후변화에 대체 할 수 있는 그린에너지의 개발이 불가피한 상황이다. 그 중 수소에너지에 대한 관심이 커지고 있는 현황에, 수소 저장 물질에 대한 관심은 고조되고 있다. 물리흡착을 이용한 수소저장에 있어 poresizes는 수소저장량을 결정짓는 중요한 요인 중 하나이다. 일반적으로 poresizes는 질소 흡착 등온선을 이용한 BJH, DFT 등에 의해 측정 되었지만, 질소 흡착 등온선을 이용한 PSD 방법으로는 mesopore size의 pore만을 검출 할 수 있어, 수소 저장에 큰 비중을 차지하는 micropore range의 분석을 위한 방법으로 수소 흡착 등온선을 사용하는 방법이 당연하다 볼 수 있다. 본 논문에서는 micropore size의 Cu-BTC(MOF)와 mesopore size의 MCM-41를 사용하여 수소 흡착 실험을 진행하였으며, 그 흡착 등온선으로부터 Density Functional Theory에 의해 PSD를 분석하였다. Cu-BTC는 3.9wt%, MCM-41은 1.4wt%의 저장량을 보였다.