경북대학교는 윤민영 화학과 교수팀이 크실렌의 분리 성능을 크게 높인 유연성 금속-유기 골격체 소재를 개발했다고 18일 밝혔다.
금속-유기 골격체는 다공성물질 중 하나다. 내부 빈 공간을 가지는 특성을 이용해 선택적으로 분자를 저장·분리할 수 있어 수소저장, 기체분리, 이차전지, 탄화수소 분리 등 다양한 분야에 사용되고 있다.
방향족 탄화수소 중 하나인 크실렌은 석유화학물질이다. 합성수지나 합성섬유 원료로 주로 사용된다. 석유 정제과정에서 생성되는 방향족 탄화수소는 구조는 다르지만 비슷한 화학적 특성으로 선택적 분리가 어렵다는 문제점이 있다.
연구팀은 수십 나노미터(㎚) 두께의 2차원 다공성 골격구조가 쌓여있는 박막이 매우 빠른 속도로 유기 분자에 감응해 구조 변화를 나타내는 현상을 규명했다. 관련 논문은 지난달 국제학술지 '케미컬 커뮤니케이션즈' 표지논문에 실렸다. 연구결과를 토대로 유연한 구조적 변화를 나타내는 금속-유기 골격체를 대량으로 합성, 크실렌 혼합물 중 특정 분자를 선택적으로 흡착할 수 있도록 했다. 연구팀이 대량으로 합성한 금속-유기 골격체는 유기물- 모양에 맞게 유연하게 변하는 성질로 인해 기존 다공성 골격구조보다 크실렌 혼합물의 선택적 흡착 성능이 2배 이상 높은 것으로 확인됐다.
한국연구재단 신진연구지원사업 지원과 기초연구실 사업으로 수행된 이번 연구 결과는 저명 학술지인 '유럽화학회지' 게재 논문 중 상위 10%에게만 부여하는 VIP 논문으로 선정됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
