• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.65-71
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• 2023

원자력 발전소에서 유출되는 세슘은 인체의 유해성으로 인하여, 이를 안전하게 처리하는 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 수용액에 용해된 세슘을 효율적으로 제거하고자, triethylenediamine (TEDA) 첨착 공정을 활성탄소에 적용하였다. 이 실험에서는 활성탄소 표면을 다양한 TEDA(2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5%) 농도로 화학적 개질을 하였으며, 세슘 제거효율 평가에 의하여 최적의 TEDA 농도가 5.0%임을 구할 수 있었다. 또한, 5.0% TEDA로 첨착된 활성탄을 사용하여 5.0과 10.0 mg/L의 세슘을 처리하였을 때, 제거효율은 각각 71.5%와 61.1%를 나타내었다. 그리고 온도 변화에 의한 흡착동력학 실험으로부터, 화학적 흡착이 이루어짐을 알 수 있었다. 이 연구를 통하여 얻어진 새로운 복원 기술은 지표수와 지하수에 함유된 세슘을 실용적으로 제거하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.671-678
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• 2021

암모니아의 흡착 성능을 향상할 목적으로 활성탄의 질산 처리 및 활성탄으로 금속 염화물의 첨착 효과를 연구하였다. 질산 처리에 의해 활성탄으로 하이드록시기 및 카르복실기와 같은 작용기들의 도입을 확인하였다. 이후 초음파 함침법을 사용하여 각 금속 염화물(NiCl₂, MgCl₂, CuCl₂, MnCl₂ 또는 CoCl₂)을 표면 개질 활성탄 위로 첨착하였다. 여러첨착된 활성탄들의 물리화학적 특성과 암모니아 흡착 성능을 관찰하였다. 금속 염화물은 초음파 처리에 의해 원활하게 분산되었으며 활성탄 표면 위에 고르게 분포되었다. 금속 염화물이 첨착된 표면 개질 활성탄은 감소된 비표면적 및 세공 부피에도 불구하고 매우 우수한 암모니아 흡착 성능을 나타내었다. 특히, NiCl₂를 첨착하여 제조한 HNO₃-NiCl₂ AC는 가장 우수한 암모니아 흡착능(3.736 mmol·g^-1)을 나타내었으며, 미처리된 활성탄(0.066 mmol·g^-1)과 비교하여 약 57배 향상되었다.

• Carbon letters
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• 제5권4호
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• pp.180-185
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• 2004

Thermolysis of $Cu(NO_3)_2{\cdot}3H_2O$ impregnated activated carbon fiber (ACF) was studied by means of XRD analysis to obtain Cu-impregnated ACF. $Cu(NO_3)_2{\cdot}3H_2O$ was converted into $Cu_2O$ around $230^{\circ}C$. The $Cu_2O$ was reduced to Cu at $400^{\circ}C$, resulting in ACF-C(Cu). Some Cu particles have a tendency to aggregate through the heat treatment, resulting in the ununiform distribution in ACF. Catalytic decomposition of NO gas has been performed by Cu-impregnated ACF in a column reactor at $400^{\circ}C$. Initial NO concentration was 1300 ppm diluted in helium gas. NO gas was effectively decomposed by 5~10 wt% Cu-impregnated ACF at $400^{\circ}C$. The concentration of NO was maintained less than 200 ppm for 6 hours in this system. The ACF-C(Cu) deoxidized NO to $N_2$ and was reduced to ACF-$C(Cu_2O)$ in the initial stage. The ACF-$C(Cu_2O)$ also deoxidized NO to $N_2$ and reduced to ACF-C(CuO). This ACF-C(CuO) was converted again into ACF-C(Cu) by heating. There was no consumption of ACF in mass during thermolysis and catalytic decomposition of NO to $N_2$ by copper. The catalytic decomposition was accelerated with increase of the reaction temperature.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권3호
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• pp.339-346
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• 1999

본 연구에서는 은이 처리된 활성탄에 물리화학적 특성과 항균성에 대하여 연구하였다. 은이 처리된 활성탄에 대한 흡착등온곡선은 대표적인 Type-I 형태를 나타내었다. 출발물질의 비표면적은 $1440\;m^{2}/g$를 나타낸 반면에 금속이 처리된 활성탄은 $740~1110\;m^{2}/g$에 범위에 분포하였다. 또한 이들 시료에 대하여 t-plot, ${\alpha}_{s}$}-plot와 DR-plot로부터 미세 동공부피를 구하였다. SEM 연구로 부터 활성탄의 표면에 은이 균일한 분포와 상당히 균일한 동공 분포를 확인하였다. 그리고 최종적으로 은이 처리된 활성탄에 대하여 E. coli에 대한 항균효과에 대하여 토론하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권7호
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• pp.847-853
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• 2013

Functionalized adsorbent has been synthesized by piperazine(Pz) on activated carbon. Quantitative estimations of $CO_2$ were undertaken using gas chromatography with GC/TCD and the prepared adsorbents were characterized by BET surface area and FT-IR. It was also studied effect of various parameters such as piperazine loadings and adsorption temperature. The specific surface area decreased from $1212.0m^2/g$ to $969.8m^2/g$ by impregnation and FT-IR revealed a N-H functional group at about $1400cm^{-1}$ to $1700cm^{-1}$. The $CO_2$ adsorption capacity at $20^{\circ}C$ and $50{\sim}100^{\circ}C$ was as follow: AC > Pz(10)-AC> Pz(30)-AC> Pz(50)-AC at $20^{\circ}C$ and Pz(10)-AC > AC > Pz(30)-AC> Pz(50)-AC at $50{\sim}100^{\circ}C$. Therefore, for high temperature flue gas condition, the Pz(10)-AC showed the highest adsorption capacity due to physical adsorption and chemical adsorption by amino-group content. The results suggest that activated carbon impregnated with Pz is an effective adsorbent for $CO_2$ capture from real flue gases above $50^{\circ}C$.

• 환경위생공학
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• 제12권2호
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• pp.65-74
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• 1997

The purpose of this study was to investigate the removal effect and variation of contaminated water by various water treatment processes using sediment filter, activated carbon, photocatalysis, reverse osmosis, ultra violet sterilizer and ultra filtration. The removal effect of chloride and trace metal was low by activated carbon and ultra filter but high in reverse osmosis. The removal effect of bacteria and E. coli was low by activated carbon and membrane filter system using activated carbon but high in impregnated activated carbon. The removal effect of TCE was low in sand and ultra filter system as compared with activated carbon. Ultra filtration process was effective for purify agricultural water without E.coli. Reverse osmosis was effective to remove heavy metal and activated carbon was effective to remove halogenated organic chemical compound. The flux and the removal effect of COD in spiral wound ultrafilter were higher than the hollow fiber ultrafilter.

• 한국안전학회지
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• 제14권3호
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• pp.127-133
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• 1999

One of the major malodorous gas at the working place is hydrogen sulfide and impregnated activated carbon fiber(ACF) was used as a adsorbent to remove this gas. ACF is treated and impregnated with chemicals to increase the adsorption capacity. The experiments showed that the adsorption efficiency for hydrogen sulfide was increased in case of impregnation with $Na_2CO_3$ or KI. Also, by the surface treatment with NaOH, the adsorption efficiency was increased however not so much as impregnation. KI was the best impregnant for this purpose and the optimum concentration was 9wt%. The adsorption capacity of hydrogen sulfide was more than 500mg/g ACF.

• Carbon letters
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• 제6권4호
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• pp.248-254
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• 2005

Silver impregnated activated carbon fibers were post-modified using hydrochloric acid. Adsorption behaviors, SEM morphologies, and functional groups for the silver impregnated ACFs were compared with those of post-modified ACFs. Adsorption isotherms were used to characterize $S_{BET}$, the pore structure and volume of silver-activated carbon fibers (ACFs) before and after acid post-treatment. In order to the reveal the causes of the differences surface states after the samples were washed with hydrochloric acid, outer surface and pore structure were investigated by SEM. And the type and quality of various functional groups were studied from FT-IR spectra and Boehm titration method. Finally, the quantitative properties in silver contents were also examined by EDX spectra.

• 공업화학
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• 제8권2호
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• pp.204-210
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• 1997

입상활성탄의 기공내에 알루미노실리케이트 겔을 침적시킨 후 수열합성하여 제올라이트 4A가 담지된 복합 분자체를 제조하였다. 평균입경이 $0.8{\mu}m$ 정도 되는 미세한 제올라이트 4A 결정이 활성탄의 macro pore상에 포획된 상태로 존재하였다. 입상활성탄의 기공부피는 $0.67m{\ell}/g$이였으며, 제올라이트 4A가 21.6wt% 담지된 시료의 경우에는 $0.41m{\ell}/g$으로서 약 40% 정도 기공부피가 감소하였다. 입상활성탄에 담지된 제올라이트 4A의 칼슘이온 교환능은 320mg $CaCO_3/g$ zeolite 정도로서 분말상 제올라이트 4A와 거의 비슷하였다. 초음파 분산 과정에서 입상활성탄 지지체상에 담지된 제올라이트 4A 결정은 용액상으로 분리되지는 않았다. 제올라이트 4A가 담지된 시료의 수분흡착 등온선은 Type I과 Type III의 중간 형태였으며, 친수 및 친유성 흡착 특성을 동시에 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권5호
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• pp.332-339
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• 2011

본 연구는 자력분리와 중력분리의 특징을 가진 산화철 나노입자 표면개질 분말활성탄에 의한 MF막 분리 공정의 운전 및 NOM 제거 효율에 미치는 영향을 알아보았다. MF막의 전처리로 표면개질 PAC 유동층 칼럼을 구성하였으며, 표면개질 PAC층은 63 m/d의 유속에서 표면개질 PAC 입자가 유출되지 않은 최대의 유속을 유지하였고, 이 때 접촉시간은 29분이었다. 유동상칼럼 상단에는 경자성체(magnet)를 설치하여 부유하는 미세한 입자의 유출을 방지하였다. 직렬로 구성한 표면개질 PACMF 결합공정에서 표면개질 PAC 칼럼을 통하여 MF막의 파울링 저감과 NOM 제거효율의 상당한 향상을 보였다. MF막만을 이용하였을 때에 막 차압은 98시간 만에 적정운전범위인 40 kPa이 초과되었으나, 표면개질 PAC 칼럼을 함께 구성하였을 때 막 차압은 여전히 12 kPa의 안정적으로 유지되었다. NOM의 제거효율 또한 표면개질 PAC의 전처리를 통해서 DOC와 $UV_{254}$가 각각 46%와 51%에서 75%와 84%로 상승하였다. 시스템 내 NOM의 제거현상을 알아보기 위한 HPLC-SEC 분석을 통해서 표면개질 PAC는 광범위한 분자량을 가진 유기물의 효과적인 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.