• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2898-2903
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• 2011

휘발성 유기화합물인 저 농도의 MEK와 톨루엔을 사용하여 고정층 반응기에서 활성탄소섬유의 흡착 및 탈착특성을 조사하였다. 활성탄소섬유의 성능은 평형흡수량, 평형에 도달하는 시간, 그리고 탈착효율로 파악하였다. 다양한 실험을 통해 흡착공정에 있어 중요한 공정변수인 유입가스농도, 유량, 수분함량, 흡착제 주입량에 대한 영향을 연구하였다. 흡착층의 온도, 유량 그리고 유입가스농도가 증가할수록 파과시간이 감소하였다. 그리고 흡착제의 충전높이가 증가할수록 파과시간은 길어짐을 알 수 있었다. MEK와 톨루엔으로 흡착된 활성탄소섬유는 일정속도 가열과정을 통해 만족스럽게 재생되었으며 두 휘발성 유기화합물 중 MEK가 $150^{\circ}C$이하의 온도에서 훨씬 손쉽게 재생됨을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제13권11호
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• pp.749-755
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• 2003

A development of micropores of $CO_2$activated isotropic carbon fibers from TEM was observed. It was observed that the micropores of activated carbon fibers(ACFs) were consisted of slit-shaped pores(SP) and cylinder-shaped pores(CP). The SPs were formed between two parallel-carbon layers, and the CPs were formed at a place which is connected polygonally by more than two carbon layers. It was shown that the CPs of the ACFs were developed at high degree of burn-offs and at high activation temperature. The pore size distribution of the best ACF, which was observed at a highest value of specific surface area(3,495 $\m^2$/g), showed a continuous distribution in the range of about $4∼l5\AA$, and the median pore size was 6.7$\AA$. The super-high specific surface area of ACFs was found to be due to that the SPs were connected with a maximum size of 7∼8$\AA$ continuously, It is possible that the SPs should be formed in the ACFs in order to show super-high SSA.

• Carbon letters
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• 제1권1호
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• pp.17-21
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• 2000

Catalytic reduction and oxidation of NO over polyacrylonitrile based activated carbon fibers (PAN-ACF) under various conditions were carried out to develop removal process of NO from the flue gas. The effect of temperature, oxygen concentration and the moisture content for the reduction of NO with ammonia as a reducing agent was investigated. The reduction of NO increased with the oxygen concentration, but decreased with the increased temperature. The moisture content in the flue gas affects the reduction of NO as the inhibition of the adsorption of the other components and the reaction on the surface of ACE For the oxidation of NO to $NO_2$ over PAN-ACF without using a reducing gas, it showed the temperature and the oxygen concentration of the flue gas are the important factors for the NO conversion in which the conversion increased with oxygen concentration and decreased with the temperature increase and might be the alternative option for the selective catalytic reduction process.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.193-197
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• 2014

피치계 활성탄소섬유의 유해가스 감응특성을 알아보고자 피치계 활성탄소섬유와 폴리비닐알코올(PVA)을 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. 제조된 가스센서용 활성탄소섬유 전극의 물리화학적 특성은 주사전자현미경(SEM) 및 비표면적 측정기(BET)를 이용하여 분석하였다. 또한, 전극의 유해가스 감응특성은 $NH_3$, NO 및 $CO_2$와 같은 여러 유독가스를 이용하여 확인하였다. 가스센서용 활성탄소섬유 전극의 비표면적은 바인더인 PVA에 의하여 활성탄소섬유보다 33% 감소하였지만, 전극의 기공크기분포는 PVA에 의하여 크게 영향을 받지 않았다. 가스센서용 활성탄소섬유 전극은 반도체 기반 가스센서와는 다르게 전자도약에 의해서 유해가스를 감응하였다. 본 연구에서, 활성탄소섬유 전극의 저항은 100 ppm의 $NH_3$ 유해가스에 대하여 7.5% 감소하였으며, 그 $NH_3$ 가스 감응특성이 다른 유해가스보다 뛰어남을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.46-51
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• 2003

본 연구에서는 적절한 반응 삼상 계면대를 형성하기 위해서 카본블랙과 활성 탄소섬유를 혼합하여 연료전지의 전극을 제조하고, 전극 삼상 계면대의 변화를 고찰하였다. 활성 탄소섬유의 직량비에 따른 백금의 담지량과 백금 입자크기는 각각 원자흡광분석기와 X-선 회절기를 사용하여 분석하였다. 또한 비표면적( $S_{BET}$), 미세기공도 및 기공크기분포(PSD)를 포함하는 전극의 기공구조는 BET를 이용하연 고찰하였으며, 주사전자현미경을 이용하여 전극 삼상 계면대의 형태를 관찰하였다. 실험 결과, 백금의 담지율은 활성 탄소섬유의 첨가에는 큰 영향을 받지 않았다. 반면에, 전극 삼상 계면대는 30% 활성 탄소섬유를 카본블랙에 첨가하였을 경우 더 향상되었는데 이는 촉매의 활성점을 제공하는 미세기공 영역이 증가하였기 때문으로 사료된다.다.

• Carbon letters
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• 제2권2호
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• pp.109-112
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• 2001

For the adsorption of ammonia, activated carbon fibers (ACFs) were subjected to sulfuric acid treatment in order to modify the surface functional groups. The surface acid and base value of ACFs were measured using titration and FT-IR spectrometry. SEM was used to investigate the surface morphology. Acid treatments by $H_3PO_4$, $H_2SO_4$, and $HNO_3$ were performed to increase the adsorption capacity of $NH_3$. As a result, Cellulose-based ACF has high adsorption capacity for ammonia. The ammonia removal efficiency of ACF was the maximum which was treated by 15 wt% sulfuric acid at $100^{\circ}C$ for 60 min. The average pore diameter little increased from $19{\AA}$ to $20.8{\AA}$ and the specific surface area of ACF considerably decreased and acid values increased by 15 wt% sulfuric acid treatment. Ammonia reacted with sulfonyl radicals. After adsorption of ammonia, white material was grown on the surface of ACF through the adsorption of ammonia and it was determined to ammonium sulfate.

• Carbon letters
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• 제27권
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• pp.64-71
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• 2018

$TiO_2$-doped activated carbon fibers (ACFs) were successfully prepared as capacitive deionization (CDI) electrode materials by facile ultrasonication-assisted process. ACFs were treated with titanium isopropoxide (TTIP) and isopropyl alcohol solutions of different concentrations and then calcinated by ultrasonication without heat-treatment. The results show that a certain amount of anatase $TiO_2$ was present on the ACF surface. The specific capacitance of the $TiO_2$-doped ACF electrode was remarkably improved (by 93.8% at scan rate of $50mV\;s^{-1}$) over that of the untreated ACF electrode, despite decreases in the specific surface area and total pore volume upon $TiO_2$ doping. From the CDI experiments, the salt adsorption capacity and charge efficiency of the sample with TTIP percent concentration of 15% were found to considerably increase by 71.9 and 57.1%, respectively. These increases are attributed to the improved wettability of the electrode, which increases the number of surface active sites and facilitates salt ion diffusion in the ACF pores. Additionally, the Ti-OH groups of $TiO_2$ act as electrosorption sites, which increases the electrosorption capacity.

• 상하수도학회지
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• 제10권1호
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• pp.121-130
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• 1996

Adsorption isotherms of three trihalomethanes(THMs: $CHCl_3$, $CHBrCl_2$ and $CHBr_2Cl$) and the other organics(p-chlorophenol and sucrose)on activated carbon fibers(ACFs) were measured. Adsorption capacities of the ACFs for these THMs were found to be comparable with or slightly larger than those of granular activated car bons(GACs) which have been widely used for trihalomethanes control in drinking water. Also, the breakthrough curve prediction was successfully carried out using a mathematical model on basis of the assumption that the adsorption equilibrium is instantaneously established when a THM solution contacts the ACF. In practice, THM removal from drinking water was investigated at water works using benchscale ACF adsorptJOn columns. The volume of water treated at a space velocity(SV) of about $100h^{-1}$ was approximately 40 l/g-ACF. The practical adsorption capacities of PCP and sucrose in column adsorption were in good agreement with those of theoretically calculated results using the batch adsorption measurments. And the saturation time model of these substrates in the columns was also agreed succesfully with practical measurments.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.863-867
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• 2008

피치계 활성탄소섬유가 납사분해 잔사유를 개질하여 용융 방사하고, 산화, 탄화 및 스팀으로 활성화하여 제조되었다. 활성탄소섬유의 표면은 주석-팔라듐을 사용하여 단일 스텝에 의해 예민화 과정을 거쳤다. 예민화된 활성탄소섬유 표면에 무전해도금법을 사용하여 구리를 골고루 담지하였다. 도금시간을 증가시켜서 구리의 담지량을 변화시키고, BET, SEM, XRD 및 ICP를 이용하여 촉매 특성 변화에 미치는 영향을 관찰하였다. 도금시간에 따라 부가된 구리의 양은 증가하나, 기공부피와 비표면적은 감소하였다. 또한 반응 온도가 증가함에 따라 NO 제거 성능이 증가하였다. $300^{\circ}C$ 이상의 반응 온도에서 부가된 구리의 양이 증가하면 표면적의 감소와 구리 분산도의 감소 때문에 NO 제거 성능은 감소하는 결과를 얻었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권4호
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• pp.165-171
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• 2002

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.