Activated carbon nanofibers (ACNF) were prepared from polyacrylonitrile (PAN)-based nanofibers using $CO_2$ activation methods with varying activation process times. The surface and structural characteristics of the ACNF were observed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. $N_2$ adsorption isotherm characteristics at 77 K were confirmed by Brunauer-Emmett-Teller and Dubinin-Radushkevich equations. As experimental results, many holes or cavernous structures were found on the fiber surfaces after the $CO_2$ activation as confirmed by scanning electron microscopy analysis. Specific surface areas and pore volumes of the prepared ACNFs were enhanced within a range of 10 to 30 min of activation times. Performance of the porous PAN-based nanofibers as an electrode for electrical double layer capacitors was evaluated in terms of the activation conditions.
Kim, Jung-Ae;Park, In-Soo;Seo, Ji-Hye;Lee, Jung-Joon
Transactions on Electrical and Electronic Materials
/
제15권2호
/
pp.81-86
/
2014
The process parameter in optimized KOH alkali activation of soft carbon series coke material in high purity was set with DOE experiments design. The activated carbon was produced by performing the activation process based on the set process parameters. The specific surface area was measured and pore size was analyzed by $N_2$ absorption method for the produced activated carbon. The surface functional group was analyzed by Boehm method and metal impurities were analyzed by XRF method. The specific surface area was increased over 2,000 $m^2/g$ as the mixing ratio of activation agent increased. The micro pores in $5{\sim}15{\AA}$ and surface functional group under 0.4 meq/g were obtained. The contents of the metal impurity in activated carbon which is the factor for reducing the electrochemical characteristics was reduced less than 100 ppm through the cleansing process optimization. The electrochemical characteristics of activated carbon in 38.5 F/g and 26.6 F/cc were checked through the impedance measuring with cyclic voltammetry scan rate in 50~300 mV/s and frequency in 10 mHz ~100 kHz. The activated carbon was made in the optimized activation process conditions of activation time in 40 minutes, mixing ratio of activation agent in 4.5 : 1.0 and heat treatment temperature over $650^{\circ}C$.
Granular Activated Carbon (GAC) has been proven to be an excellent material for many industrial applications. A systematic study has been carried out of the kinetics of physical as well as chemical activation of phenolic resin chars. Physical activation was carried out using $CO_2$ and chemical activation using KOH as activating agent. There are number of factors which influence the rate of activation. The activation temperature and residence time at HTT varied in the range $550{\sim}1000^{\circ}C$ and $\frac{1}{2}{\sim}8$ hrs respectively. Kinetic studies show that the rate of chemical activation is 10 times faster than physical activation even at much lower temperature. Above study show that the chemical activation process is suitable to prepare granular activated carbon with very high surface area i.e.$ 2895\;m^2/g$ in short duration of time i.e. 1 to 2 hrs at lower temperature i.e. $750^{\circ}C$ from phenolic resins.
Carbon blacks could be used as the filler for the electromagnetic interference (EMI) shielding. The poly vinyl alcohol (PVA) and polyvinylidene fluoride (PVDF) were used as the matrix for the carbon black fillers. Porous carbon blacks were prepared by $CO_2$ activation. The activation was performed by treating the carbon blacks in $CO_2$ to different degrees of burnoff. During the activation, the enlargement of pore diameters, and development of microporous and mesoporous structures were introduced in the carbon blacks, resulting in an increase of extremely large specific surface areas. The porosity of carbon blacks was an increasing function of the degree of burn-off. The surface area increased from $80\;m^2/g$ to $1142\;m^2/g$ and the total pore volume increased from $0.14073\;cc{\cdot}g^{-1}$ to $0.9343\;cc{\cdot}g^{-1}$. Also, the C=O functional group characterized by aldehydes, ketones, carboxylic acids and esters was enhanced during the activation process. The EMI shielding effectiveness (SE) of raw N330 carbon blacks filled with PVA was about 1 dB and those of the activated carbon blacks increased to the values between 6 and 9 dB. The EMI SE of raw N330 carbon blacks filled with PVDF was about 7 dB and the EMI SE increased to the range from 11 to 15 dB by the activation.
In this study, carbon aerogel (CA) was synthesized using a soft-template method, and the optimum conditions for the adsorption of carbon dioxide ($CO_2$) by the carbon aerogel were evaluated by controlling the activation temperature. KOH was used as the activation agent at a KOH/CA activation ratio of 4:1. Three types of activated CAs were synthesized at activation temperatures of $800^{\circ}C$(CA-K-800), $900^{\circ}C$(CA-K-900), and $1000^{\circ}C$(CA-K-1000), and their surface and pore characteristics along with the $CO_2$ adsorption characteristics were examined. The results showed that with the increase in activation temperature from 800 to $900^{\circ}C$, the total pore volume and specific surface area sharply increased from 1.2165 to $1.2500cm^3/g$ and 1281 to $1526m^2/g$, respectively. However, the values for both these parameters decreased at temperatures above $1000^{\circ}C$. The best $CO_2$ adsorption capacity of 10.9 wt % was obtained for the CA-K-900 sample at 298 K and 1 bar. This result highlights the importance of the structural and textural characteristics of the carbon aerogel, prepared at different activation temperatures on $CO_2$ adsorption behaviors.
Isotropic pitch based carbon fibers were exposed to isothermal oxidation in carbon dioxide gas to study the activation kinetics under the temperature of 800~$1100^{\circ}C$. The kinetic equation $f=1-{\exp}(-at^b)$ was introduced and the constant b was obtained in the range of 0.92~1.25. It was shown that the activated carbon fiber shows the highly specific surface area (SSA) when the constant b comes close to 1. The activation kinetics were evaluated by the reaction-controlling regime (RCR) according to changes of the apparent activation energy with changes of the conversion. It was observed that the activation energies increase from 47.6 to 51.2 kcal/mole with the conversion increasing from 0.2 to 0.8. It was found that the pores of the activated carbon fiber under the chemical reaction were developed well through the fiber.
To produce activated carbon fibers, the process is carried out through either physical activation method or chemical activation method. In this study, we present the results regarding the characteristics of activated carbon fibers manufactured under various conditions through the quantitative control of steam. The yield after activation indicates a decreasing trend with the increase in steam quantity and activation time. Additionally, specific surface area characteristics exhibit variations based on activation time and steam flow rate. The SEM analysis results reveal that higher steam flow rates lead to the presence of both mesopores and macropores on the surface of activated carbon fibers (ACF).
Activated carbon fiber could be prepared at 973 K by catalytic activation using potassium hydroxide. Phenol resin fiber (Kynol) was impregnated with potassium hydroxide ethanol solution, carbonized and activated at 973 K, resulting in activated carbon fibers with different porosities. The potassium hydroxide accelerated the activation of the fiber catalytically to form narrow micropore preferentially in carbon dioxide atmosphere. The narrow micropore volume of 0.3~0.4 cc/g, total pore volume of 0.3~0.8 cc/g, mean pore width of 0.5~0.7 nm was obtained in the range of 20~50% burnoff.
A series of activated carbons were prepared from coconut shells and coal-tar pitch binder by physical activation with steam in this study. The effect of variable processes such as activation temperature, activation time and ratio of mixing was investigated for optimizing those preparation parameters. The activation processes were carried out continuously. The nitrogen adsorption isotherms at 77 K on pellet-shaped activated carbons show the same trend of Type I by IUPAC classification. The average pore sizes were about 19-21${\AA}$. The specific surface areas ($S_{BET}$) of pellet typed ACs increased with increasing the activation temperature and time. Specific surface area of AC treated for 90 min at temperature $900^{\circ}C$ was 1082 $m^2/g$. The methylene blue numbers continuously increased with increasing the activation temperature and time. On the other hand, iodine numbers highly increased till activation time of 60 min, but the rate of increase of iodine numbers decreased after that time. This indicates that new micropores were created and the existing micropores turned into mesopores and macropores because of increased reactivity of carbon surface and $H_2O$.
Sisal fiber, an agricultural resource abundantly available in china, has been used as raw material to prepare activated carbon with high surface area and huge pore volume by chemical activation with zinc chloride. The orthogonal test was designed to investigate the influence of zinc chloride concentration, impregnation ratio, activation temperature and activation time on preparation of activated carbon. Scanning electron micrograph, Thermo-gravimetric, $N_2$-adsorption isotherm, mathematical models such as t-plot, H-K equation, D-R equation and BJH methods were used to characterize the properties of the prepared carbons and the activation mechanism was discussed. The results showed that $ZnCl_2$ changed the pyrolysis process of sisal fiber. Characteristics of activated carbon are: BET surface area was $1628m^2/g$, total pore volume was $1.316m^3/g$ and ratio of mesopore volume to total pore volume up to 94.3%. These results suggest that sisal fiber is an attractive source to prepare mesoporous high-capacity activated carbon by chemical activation with zinc chloride.
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.