암모늄-아미노산 이온성액체 및 수소결합공여체 혼합물의 CO₂ 흡수 특성 및 물성 변화

국문 초록 (Abstract)

연소후 CO₂ 포집 공정에서 사용되어 왔던 아민 계열 흡수제들의 몇 가지 단점으로는 반복 사용에 의한 열화, 휘발 손실 등을 들 수 있다. 이온성액체는 넓은 온도범위에서 액체인 용매로서, 열화 및 흡수제 손실이 아민에 비해 낮으며, 비교적 낮은 열용량을 가지고 다. 본 연구에서는 CO₂ 흡수를 위해 합성한 [HN222][amino acid] 형태의 몇 개의 이온성액체의 구조를 ¹H-NMR, FT-IR을 통해 확인하였다. 모사배기가스 조건에서의 CO₂ 흡수실험 결과, rich CO₂ loading에서 몇몇 이온성액체의 상분리가 관찰되었다. 이를 저감하고자 수소결합공여체(hydrogen bond donor, HBD)를 소량 첨가한 혼합흡수제 [HN222][serine]-triethylenetetraamine의 CO₂ 흡수 메커니즘을 13C-NMR을 통해 관찰하였다. 아울러 이온성액체 흡수제의 점도와 CO₂ 흡수능을 30 wt% MEA와 비교하였다. 그 결과 CO₂ 흡수능은 30 wt% MEA와 비슷하였지만, HBD의 첨가량이 늘어날수록 점도가 급격히 높아지는 현상을 보였다. 마지막으로 기존에 우리가 연구한 아민-이온성액체블렌드 및 합성한 다양한 이온성액체와의 비교를 통해 CO₂ 흡수제로서 이온성액체의 연구개발 방향에 대해 논의하였다.