• 제목/요약/키워드: Mn/activated carbon

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오존/촉매 산화공정에서 금속담지 활성탄을 이용한 페놀의 분해 특성 (Removal Characteristics of Phenol at Advanced Oxidation Process with Ozone/Activated Carbon Impregnated Metals)

  • 최재원;윤지영;박진도;이학성
    • 공업화학
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    • 제23권3호
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    • pp.302-307
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    • 2012
  • 오존/활성탄 공정 및 오존/촉매 공정과 같은 고급산화공정을 사용하여 페놀의 분해를 비교하였다. 촉매는 조립 활성탄에 팔라듐(Pd/AC), 망간(Mn/AC), 코발트(Co/AC) 및 철(Fe/AC)을 담지하여 제조하였다. 1 h 동안의 반응결과, 포화 오존농도(1.48 mg/L)에서 용존 오존의 분해율은 Mn/AC (45%) > Pd/AC (42%) > Co/AC (33%) > AC (31%) > Fe/AC (27%)의 순서로 감소하였으며, 페놀의 제거효율은 Mn/AC (89%) > Pd/AC (85%) > Co/AC (77%) > AC (76%) > Fe/AC (71%)의 순서로 감소하였다. 총유기탄소(TOC)의 잔존 비율(C/Co)은 Pd/AC (0.29) < Mn/AC (0.36) < AC (0.40) < Co/AC (0.49) < Fe/AC (0.51)의 순서로 증가하였다. Co/AC 및 Fe/AC 공정은 오존/활성탄 공정과 비교하여 촉매효과가 거의 없었다. 또한 페놀이 분해되면서 생성되는 중간물질인 하이드로퀴논과 카테콜의 최대 농도는 Mn/AC > AC > Co/AC > Fe/AC > Pd/AC 공정의 순서로 감소하였으며, Pd/AC 공정의 경우, 1 h 동안 반응 후, 이러한 중간물질들이 검출되지 않았다.

Supercapacitor용 $LiMn_2O_4$+Activated Carbon 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of $LiMn_2O_4$+Activated Carbon Electrode for Supercapacitor)

  • 전민제;이선영;김익준;문성인;임영택;이상현;이문배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.595-596
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    • 2005
  • This research which it sees adds $LiMn_2O_4$ in the activated carbon electrode the test against the effect which it follows is. Test cells, which were $LiMn_2O_4$fabricated with active mass composite consisted of (100-X)% of MSP-20 and (X)% of $LiMn_2O_4$ (X=20,40,60,80,100), exhibits the better specific capacitance than those of the cells fabricated with single active mass that is MSP-20. The enhanced properties of composite active mass could be caused by capability of $LiMn_2O_4$ powders. But the resistance was increase by proportionate in $LiMn_2O_4$ addition and when mixture ratio of the activated carbon and the $LiMn_2O_4$ being similar, to be low rather to the after where had become the maximum it came.

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은나노 활성탄에 의한 하수 2차 처리수 중의 오염물질 제거 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Pollutant Removal in Secondary Effluent from Wastewater Treatment Plant Using Silver Nanoparticles on Activated Carbon)

  • 선용호
    • KSBB Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.353-360
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    • 2014
  • This study targets the pollutant removal of secondary effluent from final clarifiers in wastewater treatment plant using silver nanoparticles on activated carbon. The removal efficiency and treatment characteristics of pollutant are anlayzed by perfoming experiments using granular activated carbon with silver nanoparticles and ordinary granular activated carbon. The specific surface area of granular activated carbon with silver nanoparticles is smaller than that of ordinary granular activated carbon. However, the removal efficiency of $COD_{Mn}$, T-N and T-P in experiments using activated carbon with silver nanoparticles are higher than that in experiment using ordinary granular activated carbon. That means the case of activated carbon with silver nanoparticles is much better at treatment activity. In addition, activated carbon with silver nanoparticles has antimicrobial activity because there is no microbe on the surface of it after experiments.

Electrochemical Performance of Activated Carbons/Mn3O4-Carbon Blacks for Supercapacitor Electrodes

  • Kim, Ki-Seok;Park, Soo-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권8호
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    • pp.2343-2347
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    • 2013
  • In this work, manganese dioxide ($Mn_3O_4$)/carbon black (CB) composites (Mn-CBs) were prepared by an in situ coating method as electrical fillers and the effect of the Mn-CBs on the electrical performance of activated carbon (AC)-based electrodes was investigated. Structural features of Mn-CBs produced via in situ coating using a $KMnO_4$ solution were confirmed by XRD and TEM images. The electrical performances, including cv curves, charge-discharge behaviors, and specific capacitance of the ACs/Mn-CBs, were determined by cyclic voltammograms. It was found that the composites of $Mn_3O_4$ and CBs were successfully formed by in situ coating method. ACs/Mn-CBs showed higher electrical performance than that of AC electrodes fabricated with conventional CBs due to the pesudocapacitance reaction of manganese oxides in the aqueous electrolyte. Consequently, it is anticipated that the incorporation of $Mn_3O_4$ into CBs could facilitate the utilization of CBs as electrical filler, leading to enhanced electrochemical performance of AC electrodes for supercapacitors.

망간첨착 활성탄의 다기능성을 이용한 3가 비소 및 페놀 제거 (Removal of As(III) and Phenol by Multi-functional Property of Activated Carbon Impregnated With Manganese)

  • 유목련;홍순철;양재규;장윤영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권3호
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    • pp.52-58
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    • 2008
  • 여러 조건으로 제조한 망간첨착활성탄(Mn-AC)을 유기물과 무기물이 함께 오염되어 있는 합성 폐수처리에 적용하였다. 유기물과 무기물의 대표물질로 각각 페놀과 3가 비소를 선정하였다. Mn-AC의 물리화학적 특성과 안정성을 분석한 후, 회분식 반응조에서 활성탄(AC) 및 Mn-AC에 의한 3가 비소 및 페놀 흡착 특성을 조사하였다. Mn-AC의 안정성 평가를 위해 pH 2에서 4의 산성용액에서 용출되는 망간의 농도로부터 평가하였다. pH 3 이하에서는 Mn-AC로부터 많은 양의 망간이 용출되었지만, pH 4에서는 청정지역 허용기준인 3 ppm 이하의 농도로 용출되었다. Mn-AC에 대한 X-선 회절기 분석결과 첨착된 망간은 $Mn_2O_3$로 밝혀졌다. Mn-AC를 이용한 3가 비소와 페놀의 동시처리 실험결과 3가 비소는 낮은 pH에서 AC보다 높은 산화율을 보였으나, 중성 이상의 pH에서는 AC가 더욱 높은 산화율을 보였다. 활성탄에 망간을 첨착시킴으로서, 비표면적이 13% 감소하였고 이로서 Mn-AC에 의한 페놀제거율은 AC에 비해 8% 정도 줄어들었다. 3가 비소 산화 및 페놀 흡착실험을 통하여 Mn-AC는 복합오염물을 갖는 폐수의 동시처리에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

페로망간제조 분진에서 질산과 활성탄에 의한 망간의 침출 (The Extraction of Manganese from the Medium-Low Carbon Ferromanganese dust with Nitric acid and Charcoal)

  • 이계승;김형석;송영준;신강호;김윤채;조동성
    • 자원리싸이클링
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    • 제9권4호
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    • pp.44-49
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    • 2000
  • 중저타소페로망간을 제조하는 AOD공정의 bag filter에 포집된 분진은 약 63%의 Mn을 함유하며, XRD로 분석된 결정체는 Mn$_{3}O_{4}$이지만, 질산으로 Mn을 침출하면 MnO$_{2}$가 잔류되기 때문에 67%이하의 침출율을 나타낸다. 따라서 활성탄으로 환원배소한 후에 침출하는 방법과 침출시에 활성탄을 첨가하는 방법으로 침출율을 높이고자 하였따. 70$^{\circ}C$, 0.5N HNO$_{3}$ pilp density 7 g/l 의 액에 분진된 10%이상으로 활성탄을 첨가하면 90%이상의 Mn이 침출되었고, 5%의 활성탄을 혼합하여 750$^{\circ}C$에서 배소한 분진은 상온에서 6N HNO$_{3}$에 150 g/l을 첨가하였을 때에 99%이상의 Mn이 침출되었다.

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망간산화물이 첨착된 활성탄에 의한 페놀흡착 및 비소(III) 산화 (As(III) Oxidation and Phenol Adsorption by the Activated Carbon Impregnated with Mn Oxide)

  • 유목련;양재규;장윤영
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.423-429
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    • 2008
  • 유기물과 무기물이 함께 오염되어 있는 합성 폐수처리에 대한 망간첨착활성탄(Mn-AC)의 적용성을 연구하였다. 유기물과 무기물의 대표물질로 페놀과 3가 비소를 각각 선정하였다. 산성조건에서 Mn-AC의 안정성을 평가하기 위해, 용액의 pH를 2, 3 및 4로 달리하여 시간경과에 따른 용존망간의 용출능을 평가하였을 때, pH 3보다 낮은 조건에서는 Mn-AC의 안정성이 떨어졌지만, pH 4에서는 반응시간동안 용출되는 망간의 농도는 무시할 수 있는 정도였다. 이러한 안정성 실험결과 Mn-AC는 pH 4 이상의 일반폐수 처리에 사용할 수 있음을 알 수 있었다. AC와 비교하였을 때, 망간첨착에 의한 비표면적 감소로 인해 망간첨착활성탄의 페놀제거속도 및 페놀 흡착능은 일부 감소하였다. 페놀 농도 변화에 따른 등온흡착결과 Mn-AC의 최대흡착량은 AC의 75%에 해당하였다. 산성영역의 pH에서는 Mn-AC에 의한 3가 비소 산화효율이 AC보다 높았지만 pH 7 이상에서는 반대 경향을 나타내었다. 본 연구를 통하여 Mn-AC를 페놀과 3가 비소의 동시처리에 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

Synthesis and Performance of Li2MnSiO4 as an Electrode Material for Hybrid Supercapacitor Applications

  • Karthikeyan, K.;Amaresh, S.;Son, J.N.;Lee, Y.S.
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제3권2호
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    • pp.72-79
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    • 2012
  • $Li_2MnSiO_4$ was synthesized using the solid-state method under an Ar atmosphere at three different calcination temperatures (900, 950, and $1000^{\circ}C$). The optimization of the carbon coating was also carried out using various molar concentrations of adipic acid as the carbon source. The XRD pattern confirmed that the resulting $Li_2MnSiO_4$ particles exhibited an orthorhombic structure with a $Pmn2_1$ space group. Cyclic voltammetry was utilized to investigate the capacitive behavior of $Li_2MnSiO_4$ along with activated carbon (AC) in a hybrid supercapacitor with a two-electrode cell configuration. The $Li_2MnSiO_4$/AC cell exhibited a high discharge capacitance and energy density of $43.2Fg^{-1}$ and $54Whkg^{-1}$, respectively, at $1.0mAcm^{-2}$. The $Li_2MnSiO_4$/AC hybrid supercapacitor exhibited an excellent cycling stability over 1000 measured cycles with coulombic efficiency over > 99 %. Electrochemical impedance spectroscopy was conducted to corroborate the results that were obtained and described.

LiMn2O4/C 복합 양극을 이용한 비수계 슈퍼커패시터의 제조 (The Preparation of Non-aqueous Supercapacitors with LiMn2O4/C Composite Positive Electrodes)

  • 김경호;유지영;김민수;여태환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권2호
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    • pp.178-182
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    • 2007
  • $LiMn_2O_4$와 활성탄을 양극의 활물질로 사용하여 비수계 슈퍼커패시터를 제조하고 $LiMn_2O_4$의 함량에 따른 특성을 분석하였다. Cyclic voltammetry, AC impedance 분석 등을 통하여, 활성탄의 전기 이중층으로 인한 capacitive 효과에 $Li^+$ 이온의 intercalation/deintercalation에 의한 faradaic 효과가 더해진 pseudocapacitance의 발현을 확인할 수 있었으며, $LiMn_2O_4$의 함량이 증가할수록 비정전용량 및 에너지 밀도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. $LiMn_2O_4:C$의 비율이 0.86:0.14인 복합 양극을 사용하여, 순수 활성탄 양극 대비 2배 이상인 23.83 F/cc의 비정전용량과 17.51 Wh/L의 에너지밀도를 얻을 수 있었다. 또한, 1,000회 충방전 후에도 60% 이상 향상된 비정전용량과 에너지 밀도를 얻을 수 있었다.

코발트망간 산화물 양전극과 활성탄 음전극으로 구성된 초고용량 커패시터 특성 (Supercapacitive Properties of a Hybrid Capacitor Consisting of Co-Mn Oxide Cathode and Activated Carbon Anode)

  • 김용일;윤재국;권재성;고장면
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권4호
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    • pp.440-443
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    • 2010
  • 양극인 Co-Mn oxide과 음극인 활성탄, 전해질인 6 M KOH 수용액으로 구성된 혼성 커패시터를 제조하여 cyclic voltammetry를 이용하여 전기화학적 특성을 조사하였다. 제조한 초고용량 커패시터는 0~1.4 V 전위영역에서 안정한 전위창을 나타내며, 주사속도 5 mV/s일 때 비용량 67.3 F/g, 에너지 밀도 18.3 Wh/kg, 출력 밀도는 237.7 kW/kg을 나타내었다.