친 이산화탄소 흡착제를 이용한 모르타르 내 이산화탄소 흡수능 평가

Abstract

본 연구에서는 탄산화 반응을 이용하여 아민기를 가지는 다양한 친 이산화탄소 흡착제들을 모르타르에 적용함으로써 모르타르 내에 이산화탄소의 포집능을 증대시키는 연구를 하였다. 모르타르 내에 포집된 이산화탄소의 정도를 평가하기 위하여 열중량분석, 페놀프탈레인법, FT-IR, XRD 및 FE-SEM의 분석법을 이용하여 연구를 진행하였다. 이산화탄소 흡착제를 사용하였을 때, 이산화탄소 흡수효율은 최대 58.5% 개선되었으며, 탄산화 깊이는 일반 모르타르에 비해 3배 더 증가하였다. 이는 대기 중의 이산화탄소가 친 이산화탄소 흡착제 수용액의 아민기와 반응하여 생성된 중탄산염 이온과 시멘트에서 용해되어 나온 칼슘 이온과 화학반응이 일어나면서 탄산칼슘의 형태로 모르타르 내에 저장된 것으로 확인되었다. 또한 함침에 의한 모르타르의 표면에 흡착제의 고정화는 이산화탄소의 흡착량을 증대시키는 것이 가능한 것으로 나타났다.

This study focused on application of various CO2 philic adsorbents with amine to improve CO2 uptake in mortar. TGA, phenolphthalein method, FT-IR XRD, and FE-SEM analysis methods were used to evaluate CO2 capture in mortar. When CO2 philic adsorbents was used, CO2 absorption efficiency was improved maximum of 58.5%. Carbonation depth was increased 3 times compared with original mortar. Chemical reactions between bicarbonate ion, CO2, CO2 philic adsorbents aqueous solution, and Ca2+ ions dissolved from cement formed CaCO3 in the mortar. Therefore, impregnation of the CO2 philic adsorbent on the surface of the mortar can increase the adsorbed CO2.