미세 다공성 물질을 이용한 머스타드 가스 흡착 및 제독 연구

Abstract

머스타드가스(HD)의 빠른 흡착과 동시에 제독을 위해 미세 다공성 물질인 제올라이트 Y의 골격의 양이온을 은이온(Ag+)으로 교환한 제올라이트Y(Ag+@Y)를 이용하였다. HD의 흡착 실험을 진행한 결과 제올라이트 세공 내부에 있는 Ag+은 HD와의 높은 형성상수로 인하여 흡착 및 제독 반응이 가속되며 Ag+교환량이 많을수록 더 좋은 포집 및 분해 효율을 보였다. 또한 HD를 빠르게 포집하기 위해 미세 다공성 물질인 제올라이트형 이미다졸레이트 골격체(ZIF-8, 67)를 이용하여 물-에탄올 혼합용매에서 흡착 실험을 진행하였다. 실험 결과 물-에탄올 혼합용매에서 물의 함량이 높을수록 ZIF-8은 빠르고 높은 HD 흡착 효율을 보였다. 특히 물-에탄올 비율이 9:1일 경우 ZIF-8가 99% 이상의 HD를 흡착하였다.

For rapid adsorption of mustard gas and for detoxification at the same time, zeolite Y (Ag+@Y) in which the cation of the framework of the microporous material zeolite Y was exchanged for silver ions (Ag+) was used. As a result of the decontamination experiment of HD, Ag+ in zeolite pores accelerated adsorption and hydrolysis reactions due to the high formation constant with HD, and the higher the amount of Ag+ exchanged, the better the adsorption and decomposition efficiency. Also, in order to rapid absorb mustard gas (HD), an adsorption experiment was conducted in a water-ethanol mixed solvent using a zeolitic imidazolate framework (ZIF-8, 67), which is a microporous material. As a result of the experiment, the higher the water content in the water-ethanol mixed solvent, the faster and higher the HD adsorption efficiency of ZIF-8 and 67 was. In particular, when the water-ethanol ratio was 9:1, ZIF-8 adsorbed HD 99% or more.