• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.885-889
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• 2012

본 연구에서는 활성탄소의 이산화탄소 흡착 능력을 향상시키기 위한 아민과 금속산화물 첨가제에 관하여 고찰하였다. 표면 처리한 활성탄소의 물리화학적 특성은 X-ray photoelection specstroscopy (XPS), 질소등온흡착곡선, X-ray diffraction (XRD), BET 장치를 이용하여 분석하였다. 실험결과, 활성탄소 표면의 아민 기능기는 산성가스인 이산화탄소를 선택적으로 흡착하기 위한 염기성 자리로 작용하며, 2차아민을 갖는 기능기가 1차아민에 비하여 이산화탄소흡착능력이 우수함을 확인하였다. 활성탄소에 첨가된 금속산화물은 표면에서 전자 도우너(electron donor) 역할을 하며 알칼리 특성을 지니고, 아민 기능기와 유사하게 이산화탄소 가스와 산-염기 반응을 유도한다. 금속산화물 표면처리를 했을 경우 순수한 활성탄소와 비교하여 이산화탄소 흡착 용량이 85% 증가하였으며, 이러한 결과로 미루어 볼 때 금속산화물 첨가제는 활성탄소의 이산화탄소 흡착능력을 향상시키기 위한 목적으로 아민 첨가제와 병행하거나 대체할 수 있는 물질로 기대된다.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.365-372
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• 1993

양이온이 교환된 Y형 제올라이트에 담지된 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응을 상압과 $200{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위, 수소와 이산화탄소의 몰비가 4인 조건에서 수행하였다. Y형 제올라이트에 이온교환된 양이온에 따라 이산화탄소와 니켈간의 결합력의 차이를 보였으며, TPD(Temperature-programmed desorption) 결과 Ni/NaY>Ni/MgY>Ni/HY 순으로 결합력이 작아지는 것으로 나타났고, TPSR(Temperature-programmed surface reaction)의 결과로부터 이산화탄소와 니켈의 결합력이 강할 때 반응의 활성이 좋음을 알 수 있었다. 니켈의 환원온도가 높을수록 반응활성이 증가하는 것으로 보아 이산화탄소의 메탄화반응은 환원된 니켈금속입자가 커질수록 유리한 것으로 나타났고, 니켈의 담지량이 3.3wt%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 반응온도 조건의 전범위에서 일산화탄소가 부생성물로 생성되었으며, 반응물과 촉매의 접촉시간이 길어질수록 생성물질중의 일산화탄소가 감소하는 것으로 미루어 이산화탄소가 일산화탄소를 경유하여 메탄으로 전환됨을 알 수 있었다. $410{\sim}450^{\circ}C$의 온도범위에서 메탄의 생성속도는 이산화탄소의 분압에 대하여 3.3에서 -0.5 지수승에 비례하고 수소의 분압에 대하여 1.4에서 3.6 지수승에 비례하며, 이산화탄소와 수소가 경쟁적으로 니켈에 흡착함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.658-662
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• 2009

본 연구에서는 탄소나노튜브를 KOH를 이용하여 활성화 한 후 이를 아민으로 표면처리한 탄소나노튜브의 이산화탄소 흡착거동에 관하여 고찰하였다. 아민 처리한 탄소나노튜브의 물리화학적 특성은 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), $N_2$ adsorption isotherm, thermogravimetric analysis (TGA), 그리고 temperature programmed desorption (TPD)을 이용하여 분석하였다. 실험 결과, 활성화된 탄소나노튜브 표면의 아미노 관능기는 산성가스인 이산화탄소를 선택적으로 흡착하기 위한 염기성 자리로서 작용하였다. 상온에서의 이산화탄소 흡착량은 미처리된 탄소나노튜브가 가장 크게 나타났으나 온도가 증가할수록 급격한 감소를 나타내었으며 PEHA 처리한 경우 완만한 흡착거동을 보였다. 이는 탄소표면의 아미노 관능기와 이산화탄소 사이의 상호작용 때문이라 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제26권6호
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• pp.298-305
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• 2016

In this work, recent progress on graphene/metal oxide composites as advanced materials for $HgCl_2$ and $CO_2$ capture was investigated. Density Functional Theory calculations were used to understand the effects of temperature on the adsorption ability of $HgCl_2$ and water vapor on $CO_2$ adsorption on CaO (001) with reinforced carbon-based nanostructures using B3LYP functional. Understanding the mechanism by which mercury and $CO_2$ adsorb on graphene/CaO (g-CaO) is crucial to the design and fabrication of effective capture technologies. The results obtained from the optimized geometries and frequencies of the proposed cluster site structures predicted that with respect to molecular binding the system possesses unusually large $HgCl_2$ ($0.1-0.4HgCl_2g/g$ sorbent) and $CO_2$ ($0.2-0.6CO_2g/g$ sorbent) uptake capacities. The $HgCl_2$ and $CO_2$ were found to be stable on the surface as a result of the topology and a strong interaction with the g-CaO system; these results strongly suggest the potential of CaO-doped carbon materials for $HgCl_2$ and $CO_2$ capture applications, the functional gives reliable answers compared to available experimental data.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.368-372
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• 2009

흡착제의 흡착특성인 흡착표면적과 세공크기를 수정진동자를 이용하여 측정하는 방법을 제안하고 그 성능을 조사하였다. 액체질소를 활용하는 기존의 방법에 비해 상온에서 이산화탄소를 이용하기 때문에 장치가 소형이고, 조작이 간편하며 짧은 흡착시간 내 측정이 가능한 이점을 가지고 있다. 마이크로 입자의 카본 크라오젤과 대나무 활성탄에 대해 흡착특성을 측정한 측정치를 흡착능 측정기로 측정한 측정치와 비교한 결과 메조세공의 흡착제에 대해서는 유효한 측정치가 얻어진 반면 마이크로 세공의 입자에서는 다소 큰 오차를 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제66권5호
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• pp.416-419
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• 2022

• 한국대기환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.176-183
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• 2016

Activated carbon fibers (ACFs) for $CO_2$ adsorption were prepared from polyacrylonitrile (PAN) fiber through the systematic processes such as oxidation, activation and amination with the focus on the formation of nitration functional groups. Textural analysis of test samples revealed the decrease of specific surface area and pore volume by chemical activation including amination. The ratio of micropores to the total volume was 0.85 to 0.91, which was high enough with the pore size of 1.57 to 1.77 nm. Nitrogen compounds such as imine, pyridine and pyrrole presenting favorable interforces to $CO_2$ molecules were formed throughout the whole preparation steps. The aminated ACF adsorbent showed the enhanced adsorption capacity, 0.40 mmol/g for low-level $CO_2$ flow (3000 ppm) at room temperature. Selectivity of $CO_2$ against dry air ($O_2$ & $N_2$) also increased from 1.00 to 4.66 by amination.

• 세라미스트
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• 제22권3호
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• pp.316-327
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• 2019

Carbon nitride has drawn broad interdisciplinary attention in diverse fields such as catalyst, energy storage, gas adsorption, biomedical sensing and even imaging. Intensive studies on carbon dioxide (CO₂) capture using carbon nitride materials with various nanostructures have been reported since it is needed to actively remove CO₂ from the atmosphere against climate change. This is mainly due to its tunable structural features, excellent physicochemical properties, and basic surface functionalities based on the presence of a large number of -NH or -NH₂ groups so that the nanostructured carbon nitrides are considered as suitable materials for CO₂ capture for future utilization as well. In this review, we summarize and highlight the recent progress in synthesis strategies of carbon nitride nanomaterials. Their superior CO₂ adsorption capabilities are also discussed with the structural and textural features. An outlook on possible further advances in carbon nitride is also included.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권12호
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• pp.3507-3508
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• 2010

• 한국환경과학회지
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• 제12권9호
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• pp.1005-1010
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• 2003

For the purpose of surveying any possibility of anchoring titanium dioxide on activated carbons to promote their activities as catalysts and/or adsorbents, two activated carbons were oxidized with ammonium peroxydisulfate and followed by anchoring titanium dioxide. The anchoring of titanium dioxide on the oxidized activated carbons were performed via the adsorption of tetrabutyltitanate, hydrolysis with deionized water, and calcination. The effect of oxidizing and anchoring treatment on the surface element composition, surface area, and pore texture were analyzed by XPS, BET and TPD. The oxidation of activated carbons with ammonium peroxydisulfate introduced carboxyl groups on the surface of activated carbons and these carboxyl groups promoted the anchoring of titanium oxide on the activated carbons. However, the treatments affected the surface area and the porosity of activated carbons.