• 공업화학
• /
• 제16권3호
• /
• pp.312-316
• /
• 2005

본 연구에서는 원시 활성탄에 질산을 이용한 산 처리 또는 LiOH를 첨착한 후, 이에 대한 이산화탄소의 흡착 특성을 수분의 공존 유, 무 상태에서 고정층 파과 실험을 통해 평가하였다. 질산 처리 및 LiOH 첨착에 따른 활성탄의 표면 성상 및 물리, 화학적 특성은 SEM, EDS, 질소 흡착, FTIR, XRD를 이용하여 고찰하였다. 질산 처리로 인해 원시 활성탄의 비표면적은 감소하였지만 활성탄 표면에서 산소 함량은 증가하였으며, 질산의 산화 반응으로 활성탄 표면에 탄소 및 산소 외에 질소를 포함한 새로운 관능기가 생성되었다. LiOH 첨착으로 인한 비표면적의 감소 폭은 질산 처리한 활성탄이 원시 활성탄에 비해 작게 나타났다. LiOH를 2 wt% 이상으로 첨착하면 상당 부분의 LiOH가 활성탄 세공 내부에 들어가지 못하고 외부 표면에 존재하였다. 고정층 파과 실험을 통해 질산 처리 및 LiOH 첨착량 증가에 따라 활성탄의 이산화탄소 흡착 성능은 향상되었다. 또한 공급가스 내에 수분이 공존함에 따라 이산화탄소 흡착량이 증가하였다. LiOH가 첨착된 활성탄에서 이산화탄소 흡착 후 LiOH는 화학반응에 의해 $Li_2CO_3$로 전환함을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.346-352
• /
• 2012

The properties of methane oxidation were studied in this research over transition metal containing $CeO_2$ (TM/$CeO_2$, TM=Ni, Co, Cu, Fe) with TM content of 5 wt. % at atmospheric pressure. The characteristics of catalysts were investigated by various characterization techniques, including XRD, GC, SEM and EPMA analyses. The catalytic tests were carried out in a fixed Rmix ratio of 1.5 ($CH_4/O_2$) in a fixed-bed reactor operating isothermally at atmospheric pressure. Only the Ni/$CeO_2$ catalysts showed syngas production above $400^{\circ}C$ via typical partial oxidation reaction whereas other catalysts induced complete oxidation resulting in the production of $CO_2$ and $H_2O$ in whole reaction temperature range. From the quantitative analysis on carbon deposition after catalytic tests, Cu/$CeO_2$ was found to show the highest resistance on carbon deposition. Therefore Cu can be proposed as an efficient catalyst element which can be combined with a conventional Ni-based SOFC anode to enhance the carbon tolerance.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.238-243
• /
• 2018

A nanofiber was fabricated with carbon nanotubes for transparent electrodes. It was prepared with a composite solution of bio-molecules polycaprolactone (PCL) and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) by electrospinning on a glass substrate, following which its electrical characteristics were investigated. The content of MWCNTs was varied during electrospinning, while that of PCL was fixed. Further, a nanometer-thick thin film of silver was deposited on the nanofiber layer using a thermal evaporator to improve the electrical characteristics; the sheet resistance significantly reduced after this deposition. The results showed that this carbon nanotube nanofiber has potential applications in biotechnology and as a flexible transparent display material.

• 전기화학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.35-41
• /
• 2023

리튬이온 이차전지용 음극 활물질인 탄소가 코팅된 실리콘 일산화물(carbon-coated silicon monoxide, c-SiO_x)은 용량이 높지만, 충방전 중의 부피변화로 인해 사이클 수명이 제한된다. 특히, 활물질의 큰 부피 변화는 전극의 구조를 변형시켜 전자의 전달경로가 쉽게 손상될 수 있다. 전극에서 전자전달 경로를 형성하는 도전재인 카본블랙 중 일부를 선형의 형태를 지니는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)로 대체하여 활물질의 부피변화로 인한 전극의 손상을 완화하여 성능을 개선하고자 한다. 전극 내의 전체 도전재의 함량을 10 중량%로 고정하고, 탄소나노튜브의 상대적인 함량을 0, 2, 5, 10, 25 중량%로 카본블랙의 일부를 대체하여 전극을 제조하고 전기화학적 성능을 평가하였다. 전극 내의 탄소나노튜브의 함량이 증가함에 따라 사이클 수명과 속도특성이 모두 향상된다. 부피 변화가 큰 c-SiO_x 음극에 소량의 CNT를 도전재로 적용하는 것으로 전지의 전기화학적 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 CNT를 잘 분산시키게 되면 더 적은 양을 사용하면서도 동등한 성능을 구현할 수 있다.

• 에너지공학
• /
• 제20권4호
• /
• pp.309-317
• /
• 2011

연료의 물리의 특성에 따른 직접탄소 연료전지(Direct Carbon Fuel Cell)성능해석을 위해 국내 화력발전소에서 사용되고 있는 석탄 중에서 역청탄(Shenhua coal), 아역청탄(Adaro coal) 각 1종 및 순수한 탄소성분들의 결정체인 탄소 입자(Carbon particle)를 연료로 사용하여 DCFC시스템의 성능변화를 분석하였다. 연료의 물리적 특성에 따른 DCFC의 성능해석을 위해 SEM, XRD 및 BET 분석을 통해 연료의 물리적 특성(표면적, 기공의 크기, 결정립의 크기 및 구조, 구성성분)을 분석하였다. 직접탄소 연료전지는 873 K 이상의 온도에서 작동하는 고온형 연료전지이기 때문에, 성능 해석은 원탄(Raw coal)보다는 일정온도에서 탈휘발 과정이 끝난 촤의 물성 분석이 더욱 중요하다. SEM, XRD 및 BET 분석을 통한 물리적 특성 분석결과를 바탕으로 성능측정 결과를 비교분석한 결과, 연료의 탄소 함량 보다는 표면적과 기공체적이 연료 전지의 성능에 큰 영향을 미치게 되며, 원탄의 물성보다는 촤 상태의 물성에 더 많은 영향을 받는다. 또한 연료전지의 성능은 작동 온도에 영향을 받으며, 온도가 상승함에 따라 성능도 상승하게 된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제26권6호
• /
• pp.38-44
• /
• 2017

시멘트 제조 공정에서 발생하는 바이패스 더스트는 지정폐기물로서 고가의 처리비용이 요구되고 있다. 바이패스 더스트의 주성분은 KCl이며, KCl은 주로 비료에 사용되고 있다. 비료에 사용하기 위해서는 pH 수준이 중성 혹은 약산성 이어야 한다. 그러나 바이패스 더스트의 pH는 12.0~12.5 수준으로, 또다른 전처리 없이 비료로 사용될 수 없다. 본 연구에서는 시멘트 바이패스 더스트에서 KCl을 수득하는 과정 중, 이산화탄소를 사용하여 산화칼슘을 제거하고, 동시에 pH 변화량을 제어하고자 하였다. 탄산화시험기 내부 분위기를 $25^{\circ}C$-50RH%로 고정한 후, 이산화탄소 20 vol% 조건에서 0~7시간으로 유지하고, 각 시간별 산화칼슘 함량 및 pH 값을 분석하였다. 이산화탄소 유지시간 증가에 따라 산화칼슘 함량 및 pH 값은 감소하였으며, 6시간 경과 후 pH 값은 7에 근접하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권6호
• /
• pp.890-896
• /
• 2016

Paulownia tomentosa is one of fast-growing wood species in Korea. In order to evaluate the solid bioenergy properties of Paulownia tree, this study examined the heating value, moisture content (MC), pH and proximate analysis of stem, branch, root, bark and leaf. The heating values of wood parts were slightly higher than those of bark and leaf, and that of branch was the highest among all the samples. The higher moisture content of bark and leaf referred to their lower heating value. Also, the pH of stem, branch and root was similar and lower than those of bark and leaf. The ash content of bark and leaf was much higher than that of wood parts, which is the one of the reasons for effect on the lower heating value and higher pH. While, the volatile matter content (VMC) of bark and leaf was lower than those of wood parts. The bark showed the highest fixed carbon content (FCC), while the FCC of stem was the lowest among all the samples. The obtained results are encouraging that the Paulownia tree could be totally utilized as alternative fuels for bioenergy production.

• 공업화학
• /
• 제29권4호
• /
• pp.474-478
• /
• 2018

Thermal decomposition of waste Achyranthes Root (WAR) emitted from its decoction process was investigated using a TG analyzer and a fixed-bed reactor. The WAR had the larger C and fixed carbon content than fresh AR (FAR) due to the extraction of hemicelluloses from FAR during decoction process. Thermogravimetric (TG) analysis results also revealed the elimination of hemicellulose by its decoction. Relatively high contents of the cellulose and lignin made high contents of their typical pyrolyzates, such as acids, ketones, furans, and phenols, in the pyrolysis of WAR using the fixed-bed reactor. The increase of pyrolysis temperature from 400 to $500^{\circ}C$ increased yields of oil and gas due to the more effective cracking efficiency of WAR at a higher temperature. The chemical composition of product oil was also changed by applying the higher pyrolysis temperature, which increased the selectivity to furans and phenols.

• 한국가구학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.29-38
• /
• 2002

Five type boxes, which are from brick, wood panel, charcoal-packed wood panel, plywood panel and charcoal-packed plywood panel, were prepared. Relationship of preservation characteristic of strawberry and change of relative humidity in the boxes were measured. Physical properties and industrial analysis of white charcoal used were also investigated. Physical Properties and industrial analysis showed that charcoal had: 1) $0.62-0.79g/cm^3$ of density, zero of refining degree and 8.6-9.4 of pH; and 2) 1.0-3.0% of moisture content, 1.9-2.9% of ash content, 3.9-5.0 of volatiles and 89.2-93.2% of fixed carbon, indicating high quality. During the experimental period, relative humidity was highest in the brick box and lowest in the charcoal-packed plywood panel box. Weight loss of strawberry was greatest in charcoal-packed wood Panel box and very little in brick box. In the boxes with charcoal, strawberry was preserved for 6 days without mold, but in brick box it was covered with mold in 3 days. From these results, it is suggested that charcoal-packed wood panel can be used for better ecomaterial.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.391-399
• /
• 2023

최근 증가하는 폐플라스틱의 재활용 방법으로 저온 열분해 기술이 연구되고 있다. 폐플라스틱 저온 열분해 기술은 에너지 자원으로 활용할 수 있는 열분해유를 생산하지만, 고체의 잔류물이 발생한다. 폐플라스틱 열분해 잔류물은 활용 범위가 낮아 대부분 매립 처리하고 있다. 본 연구에서는 혼합 폐플라스틱 열분해 잔류물를 활성탄으로 재활용하기 위한 연구를 수행하였다. 혼합 폐플라스틱 열분해 잔류물의 화학적 활성화를 통해 활성탄을 제조하고, 그 특성에 대해 조사하였다. 공업분석을 통해 잔류물의 고정탄소량이 33.69 %인 것으로 확인하였다. 활성탄 제조에는 화학적 활성화를 활용하였으며. 활성화제로 KOH를 사용하였다. KOH와 잔류물의 혼합비율의 영향을 조사하기 위해 0.5, 1.0, 2.0의 비율로 시료를 혼합하였다. 혼합한 시료는 활성화 온도는 800 ℃에서 1시간 동안 화학적 활성화를 진행하였다. BET를 통한 활성탄 특성 분석 결과 KOH의 혼합비율이 증가할수록 비표면적이 증가하는 것을 확인하였다.