Preparation and properties of antibacterial activated carbon fiber

The study on the adsorption, the surface properties and the antibacterial effects of the metal-treated pitch based activated carbon fibers was carried out. From the adsorption studies on the series of metal-treated activated carbon fiber, the specific surface areas of the metal treated activated carbon fiber obtained from BET equation were in the range of 113.2~1574 $m^2$/g for the Ag-ACFs. And that of Cu treated ACF are distributed to 688.2-887.8 $\m^2$/g. And, the specific surface areas of the Ni-treated pitch based ACFs were in the range of 692.6~895.2 $\m^2$/g. From the ${\alpha}_s$- method, 0.06~1.1 cm^3/g of the micropore volumes were obtained from Ag-ACFs. And, 0.1~0.2 cm^3/ and 0.2~0.6 cm^3/g of the micropore volumes were obtained from Cu and Ni-ACFs, respectively. And, from the SEM morphology results, it was observed that the surface of activated carbon fiber are partially blocked and coated by metal after the treatment. Finally, from the antibacterial effects of metal-treated activated carbon fiber against E. coli, the areas of antibacterial effect become larger with the increase in mole ratio of metal treated. And, from the antibacterial effects using Shake flask method against E. coli, the percentage of the effects was 92.5~100 % and the antibacterial effect was increased with the increase in mole concentration of metal treated.

항균성 탄소섬유의 제조와 특성

피치계 탄소섬유로부터 활성탄소섬유를 제조한 후, 이에 대하여 금속를 처리하여 금속-ACFs를 제조하였다. 제조된 금속-ACFs에 대하여 흡착 및 표면특성을 통하여 물리화학적 특성을 제시하였다. BET식으로부터 금속이 처리된 활성 탄소섬유의 비표면적을 구한 결과 Ag-ACF의 경우 136.2~1585$m^2$/g의 범위에, Cu가 처리된 활성탄소섬유에 경우 698.2~896.2$\m^2$/g의 범위에, Ni-ACF의 경우 685.2~898.2$\m^2$/g의 범위에 분포하였다. 또한 $\alpha_s$-법을 사용하여 구한 미세 동공부피는 Ag-ACF에 대하여 0.07~1.2cm^3/g, Cu-ACF에 대하여 0.2~0.3cm^3/g, Ni-ACF에 대하여 0.3~0.7cm^3/g, 의 범위에 분포함을 알 수 있었다. 이와 관련하여 SEM 분석을 통하여 표면성상에 대하여 연구한 결과, 처리된 금속은 섬유표면 주위를 부분적으로 또는 전 범위에 걸쳐서 피복되어 있음이 관찰되었다. 최종적으로 Shake 플라스크법에 의거하여 대장균(E. coli)에 대한 금속-ACFs의 항균특성에 대한 결과로부터 금속의 양이 증가함에 따라 항균효과가 크게 증가함을 알 수 있었다.