금속 나노입자를 이용한 이산화탄소 흡수 속도 촉진

국문 초록 (Abstract)

지구온난화 방지를 위해 이산화탄소를 제거하는 다양한 방법 중 이산화탄소 포집 및 저장 기술이 가장 유망한 기술로 부각되고 있다. 이산화탄소 포집 및 저장기술이 상용화되기 위해서는 저가의 효율적인 흡수제 개발이 필수적이다. 본 연구에 서는 금속 나노입자를 이용하여 이산화탄소 흡수속도를 촉진하는 연구를 수행하였다. 코발트, 아연, 니켈의 세 가지 금속나노 입자를 합성하였으며 나노입자 합성 방법 중 습식법과 건식법에 의한 영향을 비교 분석하였다. pH 변화를 이용한 이산화탄 소 흡수 속도 측정 결과 습식법으로 제조한 니켈 금속나노입자가 가장 우수한 이산화탄소 흡수 속도 촉진효과를 보였다. 금속 나노입자를 이산화탄소 포집공정에 적용할 경우 흡수탑의 크기를 작게 하여 경제적인 공정 구현이 도움이 될 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With increasing concern about global warming, CCS (Carbon dioxide capture and storage) has attracted much attention as a promising technology for reducing CO₂ emission. It is necessary to develop the cost-effective absorbents materials in order to rapid commercialize CCS technologies. In this work, he study for the promotion of absorption rate in CO₂ capture system using metal nanoparticle were investigated. Three kinds of metal nanoparticle, cobalt, zinc, and nickel, were prepared by wet and dry method and effect of preparation method on the absorption rate of CO₂ were compared. Among the tested using pH method, nickel nanoparticle prepared by wet method showed the most significant improvement of CO₂ absorption rate. In case that metal nanoparticle is applied to CCS process, it is expected to be more efficient in CO₂ capture process due to reduce the size of absorption tower.

참고문헌 (Reference)

1 G. A. Bhaduri, "Nickel nanoparticles catalyse reversible hydration of carbon dioxide for mineralization carbon capture and storage" 3 : 124-1239, 2013

2 J.MC. Nathalie, "Kinetics of absorption of carbon dioxide in aqueous MDEA solutions with carbonic anhydrase at 298 K" 9 : 385-392, 2012

3 J. vanHolst, "Kinetic study of CO2 with various amino acid salts in aqueous solution" 64 : 59-68, 2009

4 M. Vinoba, "Harvesting CaCO3 polymorphs from in situ CO2 capture process" 118 : 17556-17566, 2014

5 "Fifth Assessment Report" IPCC 2008

6 G. M. Bond, "Development of integrated system for biomimetic CO2 sequestration using the enzyme carbonic anhydrase" 15 : 309-316, 2001

7 M. Vinoba, "Carbonic anhydrase promotes the absorption rate of CO2 in post-combustion processes" 117 : 5683-5690, 2013

8 M. Vinoba, "Carbonic anhydrase promotes the absorption rate of CO2 in post-combustion processes" 117 : 5683-5690, 2013

9 D. H. Chu, "CO2mineralization into different polymorphs of CaCO3 using an aqueous-CO2 system" 3 : 21722-21729, 2013

10 K. H. Lee, "Aqueous hydrazine as a promising candidate for capturing carbon dioxide" 29 : 256-262, 2014

11 G. B. Damas, "A quantum chemistry study for ionic liquids applied to gas capture and separation" 118 : 9046-9064, 2014