• 한국세라믹학회지
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• 제36권6호
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• pp.577-582
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• 1999

Activated carbon fibers were prepared from stabilized PAN fibers by chemical activation using hydroxide. The variations in specific surface area amount of iodine adsorption micro-structure and pore size distribution in the activated carbon fibers after the activation process were discussed. In the chemical activation using potassium hydroxide specific surface area of about 2545m2/g and amount of iodine adsorption of 2049 mg/g were obtained at the condition of KOH/fiber ratio of 1 and 800$^{\circ}C$ Nitrogen adsorption isotherms for PAN based activated carbon fibers showed the type I in the Brunauer-Deming-Deming-Teller classification indicating the micro-pores consisting the activated fibers.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권1호
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• pp.56-62
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• 1997

탄화된 PAN 섬유, 페놀수지, 세라믹 결합체를 혼합하여 탄소섬유-세라믹복합체를 제조한 후 활성화시켜 PAN 섬유의 탄화온도에 따른 활성탄소섬유-세라믹복합체의 비표명적과 굽힘 강도변화를 연구하였다. 안정화 PAN 섬유를 80$0^{\circ}C$와 100$0^{\circ}C$에서 각각 탄화시켜 얻은 두 종류의 탄소섬유를 복합체 제작시편의 원료로 사용하였다. 탄소섬유-세라믹복합체를 10~90분간 CO2로 85$0^{\circ}C$에서 활성화시켜 얻은 두 종류의 활성복합체에 대한 물성 측정결과, 80$0^{\circ}C$로 PAN 섬유를 탄화시켜 만든 활성복합체의 burn-off이 37%에서 76%로 증가될 때 비표면적은 493m2/g에서 1090m2/g으로 증가하였으며, 굽힘강도는 4.5 MPa에서 1.4MPa로 감소하였다. 이 값들은 안정화 PAN 섬유의 탄화온도를 100$0^{\circ}C$로하여 활성복합체 시편이 나타내는 값보다 약 2배 정도 큰 값이었다. 비표면적, 굽힘강도 측정결과와 미세조직 관찰결과, PAN 섬유의 탄화온도가 활성복합체의 비표면적과 굽힘강도에 미치는 영향은 활성화시 탄소섬유와 페놀수지탄화체 또는 세라믹 필름간에 발생되는 결합력과 상대적인 수축율에 의해 결정되는 활성복합체의 구조특성에 기인된 것으로 해석하였다.

• Carbon letters
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• 제1권1호
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• pp.17-21
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• 2000

Catalytic reduction and oxidation of NO over polyacrylonitrile based activated carbon fibers (PAN-ACF) under various conditions were carried out to develop removal process of NO from the flue gas. The effect of temperature, oxygen concentration and the moisture content for the reduction of NO with ammonia as a reducing agent was investigated. The reduction of NO increased with the oxygen concentration, but decreased with the increased temperature. The moisture content in the flue gas affects the reduction of NO as the inhibition of the adsorption of the other components and the reaction on the surface of ACE For the oxidation of NO to $NO_2$ over PAN-ACF without using a reducing gas, it showed the temperature and the oxygen concentration of the flue gas are the important factors for the NO conversion in which the conversion increased with oxygen concentration and decreased with the temperature increase and might be the alternative option for the selective catalytic reduction process.

• Carbon letters
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• 제15권1호
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• pp.71-76
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• 2014

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.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권10호
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• pp.1016-1021
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• 1999

활상탄소섬유는 입상 활성탄에 비해 빠른 흡 · 탈착 속도와 높은 흡착량을 갖기 때문에 흡착재, 촉매, 분자체와 같은 환경 신소재로서 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 안정화 PAN계 탄소섬유를 수증기와 CO2를 이용한 물리적 활성화에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하였고, 비표면적, 요오드 흡착량, 세공구조 등을 측정하였다. 수증기 활성화에서 77%의 burn-off에서 비표면적이 1019 m2/g을 나타내었고, 반면에 CO2 활성화에서는 52%의 burn-off에서 7168m2/g의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유가 제조되었다 그러나, 비슷한 burn-off에서는 CO2로 활성화한 경우에서 세공용적이 0.37 cc/g이고, 요오드 흡착량이 1589 mg/g으로서 수증기 활성화보다 더 큰 세공용적과 요오드 흡착량을 나타내었다. 또한 제조된 활성탄소섬유의 질소 흡착등온선들은 Brunaner-Deming-Deming-Teller의 분류에 따르면 모두 type I으로 주로 미세공들로 이루어져 있음을 알 수가 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제4권4호
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• pp.90-96
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• 1992

In the PAN-based ACF manufacturing system stabilization step was improved with chemical treatment (preoxidation) in order to yield higher carbon content and to avoid excessive fragmentation during carbonization and activation process. The optimal condition of preoxidation was at 18$0^{\circ}C$ for 4 minutes in sodium glyceroxide in glycerine (concentration of NaOH was 0.02 meq/g). To investigate low temperature stabilization effect, preoxidized PAN fiber heated 22$0^{\circ}C$ to 26$0^{\circ}C$ as a function of treatment time and oxidative gas atmosphere, and analysed by infrared spectrum and TGA. As a results of IR and TGA, it was clear that impregnated[preoxidative] PAN had 14% higher residual than untreated PAN at 100$0^{\circ}C$ and the optimal condition of stabilization was at 26$0^{\circ}C$ for 3.5 hours within $N_2$ atmosphere.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.318-324
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• 2018

본 연구에서는 물리적 활성화법인 수증기 활성화법을 이용하여 PAN (Polyacrylonitrile)계 활성탄소섬유를 제조하였다. 활성화는 온도와 시간을 변수로 하였으며, 활성화 온도(700, 750, $800^{\circ}C$)에 도달하였을 때 200 mL/min의 수증기 유량의 조건으로 PAN 탄소섬유의 활성화를 진행하였다. 제조된 활성탄소섬유의 기공구조를 분석하기 위하여 질소가스의 흡 탈 등온선을 통한 비표면적($S_{BET}$) 측정과 표면분석을 위한 AFM 분석을 실시하였다. 또한 인장시험을 실시하여 활성화 결과 형성된 기공구조가 섬유의 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 활성화 후 섬유의 비표면적($S_{BET}$)은 $448{\sim}902m^2/g$의 값을 나타냈으며, 인장강도는 58.16~84.92%, 탄성계수는 69.81~83.89%의 감소를 보였다.

• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.467-474
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• 2007

팔라듐과 금 나노입자 등이 첨착된 높은 비표면적을 갖는 Polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유(ACF: Activated Carbon Fiber)를 제조하였다. 여러 첨착 ACF에 대하여 BET, FE-SEM, TEM, XPS 등으로 비표면적과 기공부피, 미세구조, 시간에 따른 산소관능기의 표면변화를 관찰하였으며 $SO_2$에 대한 흡착성능을 연구하였다. 그 결과 첨착과정으로 인하여 총 기공부피 대비 미세기공 부피는 95.5%에서 30.5~43.7%로 대부분 감소하였으며, 산소관능기의 표면변화는 대기중에서 시간이 경과함에 따라 나노입자보다 금속염의 산소관능기 변화가 컸음을 알 수 있었다. 또한 Au 나노입자와 금속염을 첨착한 ACF의 $SO_2$ 파과시간은 무첨착 ACF에 비하여 크게 변하지 않았으나, 100 ppm의 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 $SO_2$ 파과시간이 880 s로 흡착성능이 우수하였다. 이러한 결과로 볼 때 $SO_2$ 흡착성능은 시간에 따른 산소관능기의 표면 변화와 연관성이 있다고 볼 수 있으며, PAN계 활성탄소섬유에 적정한 농도의 Pd 나노입자 첨착은 촉매작용으로 인하여 $SO_2$ 흡착 성능을 증가시키는 것으로 판단된다

• 한국세라믹학회지
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• 제42권7호
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• pp.469-474
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• 2005

Activated Carbon Fibers (ACFs) are widely used as adsorbents in technologies related to pollution abatement due to their highly porous structure and large adsorption capacity. The porous structure and surface area of ACFs depends strongly on both the activation processes arid the nature .of the precursors. The chemical activation with hydroxides has recently been, of great interest as it permits the preparation of activated carbon fibers with highly developed porosity. In this work, OXI-PAN fiber used as precursor for the preparation of activated carbon fibers by chemical activation with KOH and NaOH. The affects of several activation conditions on the surface properties, pore size distribution and adsorption capacity of Ag ion and Iodine ion on ACFs studied.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.928-935
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• 2001

본 연구에서는 PAN계 안정화섬유를 원료로 하여 수증기를 이용한 물리적 활성화에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하고, 비표면적, 요오드 흡착량, 미세구조, 세공구조 등을 측정하여 제조조건에 따른 그 특성변화를 고찰하였다. 수증기를 이용한 물리적 활성화에서 기존의 탄화과정과 활성화과정의 2단계를 이용한 공정과, 탄화공정과 활성화 공정을 동시에 수행하는 1단계 활성화과정을 비교함으로써 저가로 활성탄소섬유를 제조할 수 있는 제조방법을 연구하였다. 2단계 법에서는 안정화 섬유를 $900^{\circ}C$에서 탄화한 후 이를 다시 $900^{\circ}C$에서 활성화하는 방법으로 $1019m^2/g$의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유를 얻었으나 1단계 방법에서는 $900^{\circ}C$에서 $1636m^2/g$의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유를 제조하였다. 이들 활성탄소섬유 사이에는 비표면적, 요오드 흡착력, 기공분포 등이 서로 차이가 있음에도 불구하고, Brunauer-Deming-Deming-Teller(BDDT)에 의한 분류에서는 제I형을 나타내는 공통점도 가지고 있었다.