플라스틱병, 합성섬유, 방향제 등에 쓰이는 석유화학 원료 ‘자일렌(Xylene)’을 상온에서 고순도로 분리할 수 있는 다공성 소재가 개발됐다. 자일렌 정제에 드는 에너지와 비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

울산과학기술원(UNIST) 화학과 나명수·민승규 교수팀은 한양대 에리카(ERICA) 전형필 교수팀과 함께 상온에서 자일렌 이성질체를 분리할 수 있는 다공성 흡착 소재를 개발했다고 28일 밝혔다.

자일렌은 생수병, 합성섬유, 방향제 제조에 쓰이는 물질로, ‘오르토’ ‘메타’ ‘파라’ 3가지 이성질체가 있다. 이성질체는 구성원소와 원자수는 같지만 분자구조가 다른 물질이어서 용도 또한 다르다. 오르토 자일렌은 살충제나 염료 중간체 제조에, 파라자일렌은 생수병이나 합성섬유의 원료로 쓴다. 실제 석유화학 공정에서는 이 3가지 이성질체에다 비슷한 에틸벤젠까지 총 4가지가 섞인 혼합물 형태로 나오기 때문에 고온고압의 추가 분리정제 공정이 필요했다.

연구팀은 이런 혼합물을 상온에서도 효율적으로 분리할 수 있는 다공성 ‘금속-유기 골격체'(MOF, metal-organic framework)’를 개발했다. MOF는 금속이온과 유기물 분자가 연결돼 생긴 나노미터 수준의 기공으로 이뤄진 물질로, 기공이 이성질체 분자들을 걸러내는 체 역할을 할 수 있다.