• 한국환경과학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.81-88
• /
• 2000

Every year, 1.1 million tons of rice-hull are produced in South Korea by the by-product in pounding rice. But they has mainly been utilized as a fuel, agricultural compost and moisture proofs. So, it's very valuable to use waste rice-hull for activated carbon manufacture. SiO2 content was the highest among inorganics in rice-hull. Therefore, the SiO2 extraction experiments were carried out under the various conditions of pH 9 to 14, reaction time from 2 to 24 hrs and various temperature of 20 to 100℃. The results showed that increase in pH and temperature enhanced SiO2 extraction from the carbonized rice-hull. The surface area of the carbonized rice-hull indicating activated carbon adsorption capacity was very small as 178∼191 m2/g at first. However, it was increased to 610∼675 m2/g when extracted in alkali solution at 100℃. When the mixing rate of carbonized rice-hull and NaOH was 1:1.5, iodine No. and surface area of activated rice-hull during 10 min at 700℃ were 1,650 mg/g and 1837 m2/g, respectively. Subsequently, an activated carbon with specific surface area of 1,300∼1,900m2/g was manufactured in a short contact time of 10∼30 min with a mixing rate of 1:1.5 in carbonized rice-hull and NaOH, and iodine No. and specific surface area increased as the amount of SiO2 removal increased.

• 대한화학회지
• /
• 제61권5호
• /
• pp.238-243
• /
• 2017

본 연구에서, 400도에서 탄화시킨 정수 슬러지를 수중의 납과 카드뮴의 제거를 위한 흡착제로서 시험하였다. 탄화된 슬러지는 열중량 분석, 주사 전자 현미경, X-선 형광분광기, 표면적 분석에 의해 특성화 하였다. 탄화 슬러지는 정수 슬러지 자체보다도 대단히 높은 비표면적과 총 세공부피를 나타내었다. 회분식 흡착 과정에서 탄화 슬러지는 카드뮴보다는 납에 대하여 더 나은 흡착성능을 보였으며, 실험에서 행한 농도에서 90~98%의 흡착 능력을 달성하였다. 흡착의 평형 데이터는 Freundlich와 Langmuir와 흡착등온선 모델을 이용하여 평가하였고, Freundlich와 Langmuir 흡착 등온선 둘 다 0.95보다 큰 상관계수($R^2$) 값을 나타내었다. 연구의 결과들은 열처리 된 탄화 정수 슬러지가 수중으로부터 납과 카드뮴을 제거하는데 효율적인 흡착제로 사용될 수 있다는 것을 보였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제14권4호
• /
• pp.21-28
• /
• 1986

Plywood used for construction as a decorative inner material is inflammable and can fire accident, causing destruction of human life and property. In this study, 3.5mm Kapur plywoods were soaked in the 23% monoammonium phosphate solutions by cold soaking method 3, 6, 9hrs and hot-cold bath method for 3/3hrs, and redrying was carried out by press-drying at the platen temperature of 110, 130, 160, 180$^{\circ}C$, and then fire test was carried out to investigate burning point, flame exhausted length, frame spread length, back side carbonized area and weight loss. The results are as follows; 1. In cold soaking method for 3, 6, 9hrs. retentions of monoammonium phosphate were 0.377, 0.448, 0.498kg/(30cm)$^3$ respectively, and in hot-cold bath method for 3/3hrs, the retention was 1.331kg(30cm)$^3$ that exceeded the minimum retention 1.124kg/(30cm)$^3$. 2. Correlation coefficients among the variable were shown in table 2. From the table, it could be recognized that there were close negative correlations between the treatment and burning point, flame spread length, back side carbonized area, flame exhausted time and weight loss, and there was negative correlation between treating time and back side carbonized area, but there was positive correlation between platen temperature and burning point. 3. From table 3, it can be observed that there were highly significant differences for burning point, flame spread length, flame exhausted time, back side carhonized area, weight loss between treatments. And in 2-way interactions, there were also highly significant for burning point, flame spread length, flame exhausted time, weight loss between time x treatment. 4. It was observed that burning point, flame exhausted time, flame spread length, back side carbonized area, and weight loss in fire-retardant treated plywood were the best effects in fire-retardant treated plywood, water treated plywood and nontreated plywood. In conclusion, I can estimate that absorbed chemical contents by hot-cold bath method for 3/3hrs, have a lot of effects on fire-retardant factors such as burning point, flame spread length, flame exhausted time, backside carbonized area and weight loss, but platen temperatures have a little effects on the fire factors.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제36권6호
• /
• pp.69-76
• /
• 2008

탄화온도별로 제조한 신갈나무(Quercus mongolica Fischer)목탄과 낙엽송(Larix leptoepis)수피탄에 의한 유해가스 흡착성능 평가를 하여 본 결과, 탄화온도가 증가하면 비표면적과 탄소함량이 증가하는 경향이 있으나, $600^{\circ}C$이상의 온도에서는 상승폭이 둔화하였다. 또한 신갈나무탄과 낙엽송수피탄에 의한 유해가스 제거율 차이는 뚜렷하지는 않았으나, 탄화온도는 가스흡착성능에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, $300^{\circ}C$에서 탄화한 저온 목질탄화물은 목탄 또는 수피탄의 종류에 관계없이 50% 이하의 매우 낮은 악취가스 및 VOC 물질 제거율을 나타낸 반면, $600^{\circ}C$이상의 고온 탄화물은 목질의 종류에 관계없이 악취물질인 트리메틸아민, 메틸메르캅탄, 황화수소의 제거율과 VOC물질인 벤젠, 톨루엔, 자일렌 제거율이 거의 100%를 나타낼 정도로 높았으며, 흡착 10분 이내에 흡착평형에 이를 정도로 빠른 흡착성을 나타내었다. 한편 아세틸렌이나 $SO_2$, $NO_2$ 가스 제거율은 고온탄화물이라도 흡착 4시간 후인 흡착평형이 이루어지더라도 40% 이하로 매우 낮아 가스 종류에 따라서 흡착거동에 차이가 있었다. 이와 같이 탄화온도와 가스 종류에 따라 흡착성능이 달라지는 것은 비표면적과 같은 물리적인 요인뿐만 아니라 목탄의 관능기 종류 및 양에 의한 화학적 변화가 영향을 미치는 것으로 판단되며, 화학적 요인에 대한 구명이 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제26권2호
• /
• pp.6-15
• /
• 1998

A total of forty five-ply, 30- by 30-cm lauan and larch plywood sheets were manufactured in the laboratory using commercial urea and phenol resin adhesives; half of these sheets were treated with fresh concrete. Each sheet was carbonized for 2, 4, and 6hours at $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, and $750^{\circ}C$, respectively, and their physical properties were measured. The yie1d of charcoal decreased as carbonization temperature and time increased. Charcoal yield was greater in plywood than in veneer, and slightly greater in plywood treated with concrete compared to untreated plywood. Plywood manufactured with phenol resin adhesive had higher pH, higher equilibrium moisture content (EMC), and greater adsorption of methylene-blue dye compared to plywood manufactured with urea resin. For concrete-treated plywood, pH was greater than 10 even when the sheets were carbonized for 2hours at $400^{\circ}C$. Although the EMC of the phenol resin plywood was higher than that of the urea resin plywood, EMC of the phenol resin was lower than that of the urea resin. The larch phenol resin plywood that was carbonized for 6 hours at $750^{\circ}C$ adsorbed more methylene-blue than did the commercia1 wood-based activated charcoal as a result of total pore volume and surface area.

• Carbon letters
• /
• 제22권
• /
• pp.81-88
• /
• 2017

In the present study, biomass-based lignin was extracted from industrial waste black liquor and the extracted lignin was characterized by means of attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy and $^1H-nuclear$ magnetic resonance spectroscopy. The extracted lignin was carbonized at different temperatures and then activated with steam at $850^{\circ}C$. The extracted lignin in powder state was transformed into a bulky carbonized lignin due to possible fusion between the lignin particles occurring upon carbonization. The carbonized and then pulverized lignin exhibits brittle surfaces, the increased thermal stability, and the carbon assay with increasing the carbonization temperature. The scanning electron microscopic images and the Brunauer-Emmett-Teller result indicate that the steam-activated carbon has the specific surface area of $1718m^2/g$, which is markedly greater than the carbonized lignin. This study reveals that biomass-based activated carbon with highly porous structure can be produced from costless black liquor via steam-activation process.

• 접착 및 계면
• /
• 제18권2호
• /
• pp.75-81
• /
• 2017

본 연구에서는 잘 배열된 나노세공 구조와 자성체 나노입자를 포함하는 메조포러스 카본(Carbonized Ni-FDU-15)을 합성하였다. Carbonized Ni-FDU-15는 구조형성 주형으로 트리블럭 공중합체(F127)를 이용하고, 카본 세공벽 형성 물질로 resol 전구체를 사용하며 질산 니켈(nickel(II) nitrate)을 금속이온 원으로 사용하여 증발유도 자기조립(Evaporation-Induced Self-Assembly, EISA)과 직접 탄화과정을 거쳐서 합성되었다. 메조포러스 카본은 잘 배열된 이차원적 육방체 구조(2D-hexagonal structure)를 가진다. 한편, 세공벽 내 자성체 나노입자는 니켈(Ni) 금속과 니켈 산화물(NiO)이 생성되었다. 나노입자의 크기는 약 37 nm이었다. 그리고 Carbonized Ni-FDU-15의 표면적, 세공크기, 세공부피는 각각 $558m^2g^{-1}$, $22.5{\AA}$ 그리고 $0.5cm^3g^{-1}$이었다. Carbonized Ni-FDU-15는 외부에서 자력을 가하였을 때 자력이 가해지는 방향으로 이동함을 확인하였다. 이러한 자성체 담지 메조포러스 카본 물질은 흡착/분리, 자기 저장 매체, 자성 유체(ferrofluid), 자기 공명 영상(MRI) 및 약물 타겟팅 등의 광범위한 응용 분야에 높은 응용성을 가질 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.345-349
• /
• 2000

Activated carbons were prepared from Korean coal by steam activation in this study. The variation of pore structure of the activated carbons were investigated according to different carbonization temperatures. Yield, surface area, pore volume and pore structure of this activated carbon were compared with those of activated carbon prepared without carbonization. The investigated carbonization temperature ranged from 700${\circ}C$ to 1,000${\circ}C$. Carbonization was carried out in nitrogen atmosphere for 70 minutes and activation was performed by steam at 950${\circ}C$ for 210 minutes. Surface area and pore volume of the resulting activated carbons increased with carbonization temperature. Also pore volume increased by 20% compared to the activated carbon without carbonization. Especially, in mesopore region, the activated carbon carbonized at 900${\circ}C$ had more pores by 60% than that of activated carbon carbonized at other temperature.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제45권3호
• /
• pp.327-334
• /
• 2017

본 연구에서는 각종 건축재료의 폼알데하이드 방출 특성 및 탄화보드에 의한 이들의 저감 효과를 알아보기 위하여 챔버법으로 성능을 분석하였다. 그 결과, 약 12일간 소형 챔버 내에서의 폼알데하이드 저감 성능은 탄화보드(90%), 죽탄보드(84%), 규조토판넬(82%), 알로펜타일(78%), 소나무판재(58%), MDF (54%), 석고보드(46%)의 순으로 나타났다. 또한 파티클보드(PB)로 채워진 $1.9m^3$ 크기의 챔버 내 폼알데하이드 방출량을 68일간 조사한 결과, 탄화보드 투입량이 증가함에 따라 폼알데하이드 방출량은 크게 감소하는 것으로 나타났다. 특히 챔버의 크기 및 PB 면적 대비 탄화보드를 각각 약 10% 및 30% 투입하면 폼알데하이드를 약 40% 및 75% 이상 저감시킬 수 있는 것으로 조사되었다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.120-125
• /
• 2019

본 연구에서는 구획된 공간에 비닐장판을 깔고, 인화성 액체 50 ml를 뿌리고 실물 연소 실험을 실시하였다. 연소가 진행될 때의 연소 거동을 실시간 분석하였으며, 탄화된 비닐장판의 표면 및 단면의 탄화 패턴을 해석하였다. 휘발유에 착화되어 화염이 최성기에 도달하면 지속적으로 화염이 일어나는 영역, 간헐적으로 화염이 일어나는 영역, 플룸 영역 등이 형성되는 것을 알 수 있었다. 50 ml의 휘발유가 비닐장판 위에서 연소되는데 약 26 s가 소요되었으며, 달무리 패턴이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 등유를 비닐 장판 위에 동일하게 뿌리고, 가스 토치를 이용하여 착화를 시도하였으나 실패하였다. 연소가 완료된 후의 비닐장판의 탄화 범위는 가로 600 mm, 세로 380 mm이며, 탄화 면적은 1,000 ㎟로 분석되었다. 탄화된 비닐장판의 표면은 열에 의해 코팅층이 탄화층으로 변형되어 더욱 딱딱한 것을 알 수 있었다. 그리고 탄화된 비닐장판의 경계면을 실체현미경을 이용하여 단면을 분석한 결과 부풀림 현상이 확인되었고, 코팅층 하부의 흰색 경계층이 없어지는 것을 알 수 있었다.