Journal of the Korean Applied Science and Technology
/
v.22
no.1
/
pp.43-49
/
2005
OXI-PAN fibers, Kynol fibers and rayon fibers were used as precursorsfor the preparation of activated carbon fibers (ACFs) by chemical activation with KOH at $800^{\circ}C$. The effects of different precursorfibers and fiber/KOH ratios on the final ACFs are discussed. The precursor fibers used are appropriate for the ACFs in a single stage pyrolysis process. The OXI-PAN fibers which were activated with KOH of 2.0M showed a specific surface area of $2328m^2/g$ however, loosed the fiber shape because of low yields. The Kynol fibers and Rayon fibers showed the high yields but the lower specific surface area of $900m^2/g$ and $774m^2/g$, respectively, at KOH of 1.5M. The OXI-PAN fibers which were activated with KOH of 1.5M have a specific surface area of $1028m^2/g$ and higher micro-pore volumes and lower yields rather than Kynol-1.5 and Rayon-1.5 samples. This phenomenon is because of higher chemical resistance of the Kynol and Rayon fibers rather than OXI-PAN fibers. However, the Kynol fibers were the best precursors on KOH activation at $800^{\circ}C$ considered carbon yields, surface areas and micropore volumes.
The present research was undertaken to evaluate the possibility of water purification filter with activated carbon fibers (ACFs) using a very low cost precursor consisting of phenolic resin coated on glass fibers. The simplified procedure involving coating, curing and activation and a very low cost glass fiber as a raw material were adopted in order to reduce manufacturing cost. The breakthrough curves of the manufactured ACFs and the commercial activated carbon (AC, Calgon F-200) were investigated in the initial concentration range from 19 to 49 ppm for benzene, toluene and ethylbenzene. From breakthrough profiles, the manufactured ACFs had significantly faster adsorption kinetics than the AC. Especially the benzene breakthrough curves, the manufactured ACF (13 g of ACF with 32% of carbon on the glass) was over the limited level (5 ppb) after flowing of 32 l at initial concentration of 15 ppm, while the commercial AC was shown about 3 ppm in initial adsorption.
We intended to make the activated carbon fibers which could separate, remove and recover the volatile organic compounds of benzene, toluene, acetone and methanol. Changing activation temperature and time, large specific surface area and narrow pore distribution could be obtained. The activated carbon fibers have large adsorption capacity and selectivility for those organic compounds. We characterized the adsorption capability of the activated carbon fibers for benzene, toluene, acetone and methanol by BET specific surface area and pore size and micropore volume measurements. In the result of activation, the maximum value of BET specific surface area of the fibers was $1100\m^2$/g at $800^{\circ}C$ for 60 minutes and $K_2$O was reduced actively in this condition. Their average pore size was 5.8~5.9$\AA$. The activated carbon fibers prepared in this work had high adsorption rate to saturation and the selectibility for the above organic compounds. The adsorbed amount of acetone and methanol(diameter of$ 4.3\AA$ and $4.4\AA$ respectively) which are smaller than micropore diameter in size was 43~49%, which was larger value than benzene and toluene(in the same diameter as $5.9\AA$).
Activated carbon fibers (ACFs) are fibrous form of activated carbon (AC) with higher mechanical strength and flexibility, which make them suitable for building modules for applications including directional gas flow such as air and gas purification. Similarly, ACFs are anticipated to excel in the efficient capture of CO2. However, due to the difficulties in fabricating monofilament carbon fibers at a laboratory scale, most of the studies regarding ACFs for CO2 capture have relied on electrospun carbon fibers. In this study, we fabricated monofilament carbon fibers from PAN-based monofilament precursors by stabilization and carbonization. Then, ACFs were successfully prepared by chemical activation using KOH. Different weight ratios ranging from 1:1 to 1:4 were employed in the fabrication of ACFs, and the samples were designated as ACF-1 to ACF-4, respectively. As a function of KOH ratio, increase in surface area could be observed. However, the CO2 adsorption trend did not follow the surface area trend, and the ACF-3 with second largest surface area exhibited the highest CO2 adsorption capacity. To understand the phenomena, nitrogen content and ultramicropore distribution, which are important factors determining CO2 adsorption capacity, were considered. As a result, while nitrogen content could not explain the phenomena, ultramicropore distribution could provide a reasoning that the excessive etching led ACF-4 to develop micropore structure with a broader distribution, resulting in high surface area yet deteriorated CO2 adsorption.
Activated carbon fibers (ACFs) were prepared from cost effective commercial textiles through stabilization, carbonization, and subsequently activation by carbon dioxide. ACFs were characterized for surface area and pore size distribution by physical adsorption of nitrogen at 77 K. ACFs were also examined for various surface characteristics by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and CHNO elemental analyzer. The prepared ACFs exhibited good surface textural properties with well developed micro porous structure. With improvement in physical strength, the commercial textile grade acrylic precursor based ACFs developed in this study may have great utility as cost effective adsorbents in environmental remediation applications.
Activated carbon fibers were prepared from stabilized PAN fibers by physical and chemical activation to compare their characteristics. In this study, stabilized PAN fibers were activated by physical activation with steam and CO$_2$, and by chemical activation with KOH. The fabricated activated carbon fibers were evaluated and compared such as specific surface area, pore size distribution, pore volume, and amount of iodine adsorption. In the steam activation, a specific surface area of 1635 m$^2$/g was obtained after heat treatment at 990$^{\circ}C$. Otherwise, in the CO$_2$ activation, produced activated carbon fibers had been a specific surface area of 671 m$^2$/g after heat treatment at 990$^{\circ}C$. In chemical activation using KOH, a specific surface area of 3179 m$^2$/g was obtained with a KOH/ stabilized PAN fiber ratio of 1.5 : 1 at 900$^{\circ}C$. Nitrogen adsorption isotherms for fabricated activated carbon fibers showed type I and transformation from type I and II in the Brunauer-Deming-Deming-Teller (B.D.D.T) classification. Increasing specific surface area Increased the amount of iodine adsorption in both activation methods. Because the ionic radius of iodine was smaller than the interior micropore size of activated carbon fibers.
In this work, Rayon-based activated carbon fiber(KF-1500) was treated by HN $O_3$ and $H_2$S $O_4$ with different conditions. Specific surface areas(SSA, $S_{BET}$) of the treated activated carbon fibers were decreased by acidic treatment but, total surface acidities and surface functional groups were increased. In spite of the decrease of SSA, propylamin(PPA) adsorption and removal ability by activated carbon fiber(ACF) were increased by nitric acid treatment compared with the raw-ACF(KF-1500) and coconut based activated carbon. However, acidic treated activated carbon fibers were available to removal for various amines and contaminants by adsorption.n.
In this study, activated carbon fibers (ACFs) were treated by oxy-fluorination to improve the adsorption property of benzene gas, one of the gases causing sick house syndrome. Surface properties and pore characteristics of oxyfluorinated activated carbon fibers were confirmed by X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) and Brunauer-Emmett-Teller (BET), and adsorption properties of benzene gas were evaluated by gas chromatography (GC). As a result of XPS data, it was confirmed that the fluorine functional groups on activated carbon fibers surface increased with increasing the fluorine partial pressure. The specific surface area of all samples decreased after the oxyfluorination treatment, but the micropore volume ratio increased when the fluorine partial pressure was at 0.1 bar. The oxyfluorinated activated carbon fibers adsorbed 100 ppm benzene gas for an 11 h, it was found that the adsorption efficiency of benzene gas was improved about twice as much as that of untreated ones.
The atmospheric pressure plasma treatments ($Ar/O_2$ and $Ar/N_2$) of activated carbon fibers (ACFs) were carried out to introduce hydrophilic functional groups on carbon surfaces in order to enhance the hydrogen chloride gas (HCl) adsorption. Surface properties of the ACFs were determined by XPS and SEM. $N_2$/77 K adsorption isotherms were investigated by BET and D-R (Dubinin-Radushkevich) plot methods. The HCl removal efficiency was confirmed by HCl detecting tubes (range:1~40 or 40~1000 ppm). As experimental results, it was found that all plasma-treated ACFs showed the decrease in the pore volume, but the HCl removal efficiency showed higher level than that of the untreated ACFs. This result indicated that the plasma treatments led to the conformation of hydrophilic functional groups on the carbon surfaces, resulting in the increase of the interaction between the ACFs and HCl gas.
In this study activated carbon fibers were prepared from PAN-based carbon fibers by physical activation with steam or carbon dioxide. The variations in specific surface area amount of iodine adsorption and pore size distribution of the activated carbon fibers after the activation process were discussed. in steam activation BET surface area of about 1019 m2/g was obtained after 77% burn-off while carbn dioxide activation produced ACF with 694m2/g of BET surface area after 52% burn-off. However carbon dioxide activation produced at a similar degree of activation higher micropore volume(0.37 cc/g) and amount of iodine adsorption (1589mg/g) than steam activation. Nitrogen adsorption isotherms for (PAN based activated carbon fibers that prepared by physical activation were of type I in the Brunauer-Deming-Deming-Teller classification
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.