• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.671-677
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• 2016

대나무를 원료로 탄화 및 활성화온도 $900^{\circ}C$에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄에 알칼리 금속(Na, K)과 알칼리토금속(Ca, Mg)을 담지 시켜 알칼리 담지 대나무활성탄을 제조하였다. 제조된 알칼리 담지 활성탄의 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐 대나무활성탄의 재활용을 위하여 알칼리 담지 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 비등온반응(반응온도 $20{\sim}850^{\circ}C$, NO 농도 0.1 kPa)과 등온반응(반응온도 600, 650, 700, 750, 800, $850^{\circ}C$, NO 농도 0.1~1.8 kPa) 조건에서 하였다. 실험 결과, 대나무 활성탄 특성 분석에서 알칼리 담지 대나무 활성탄에서는 알칼리 담지량이 증가할수록 세공 부피와 표면적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 Ca금속담지 대나무활성탄[BA(Ca)]과 Na금속담지 대나무활성탄[BA(Na)], K금속담지 대나무활성탄[BA(K)], Mg금속담지 대나무활성탄[BA(Mg)]이 대나무활성탄[BA]에 비하여 반응속도가 향상되는 것을 볼 수 있다. BA(Ca)> BA(Na)> BA(K)> BA(Mg)> BA 순으로 촉매 활성이 유효하였다. NO 반응에서의 활성화에너지는 82.87 kJ/mol[BA], 37.85 kJ/mol[BA(Na)], 69.98 kJ/mol[BA(K)], 33.43 kJ/mol[BA(Ca)], 88.90 kJ/mol[BA(Mg)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.76[BA], 0.63[BA(Na)], 0.77[BA(K)], 0.42[BA(Ca)], 0.30[BA(Mg)]이었다.

• Carbon letters
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• 제11권2호
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• pp.131-136
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• 2010

Propellant waste was impregnated on the surface of activated carbon fiber and heat-treated at different temperature to introduce newly developed functional groups on the ACF surface. Functional groups of nitrogen and oxygen such as pyridine, pyridone, pyrrol, lacton and carboxyl were newly introduced on the surface of modified activated carbon fiber. The porosity, specific surface area, and morphology of those modified ACFs were changed as increasing the heat-treated temperature from 200 to $500^{\circ}C$. The optimum heat-treatment temperature was suggested to $500^{\circ}C$, because lower temperature given rise to the decrease of specific surface area and higher temperature resulted in the decrease of weight loss. Propellant waste can be used as an useful surface modifier to porous carbons.

• Carbon letters
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• 제8권4호
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• pp.274-279
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• 2007

In order to understand the breakthrough behaviour of iodine vapours on impregnated carbon systems, an active carbon, 80 CTC grade, $12{\times}30$ BSS particle size and $1104\;m^2/g$ surface area, was impregnated with metal salts such Cu, Cr, Ag, Mo and Zn, and an organic compound Triethylene diamine (TEDA) to prepare different carbon systems such as whetlerite, whetlerite/TEDA, whetlerite/KI/KOH and ASZMT. The prepared adsorbents along with active carbon were characterized for surface area and pore volume by $N_2$ adsorption at liquid nitrogen temperature. These carbon systems were compared for their CT (concentration X time) values at 12.73 to 53.05 cm/sec space velocities and 2 to 5 cm carbon column bed heights. The carbon column of 5.0 cm bed height and 1.0 cm diameter was found to be providing protection against iodine vapours up to 5.5 h at 3.712 mg/L iodine vapour concentration and 12.73 cm/sec space velocity. The study clearly indicated the adsorption capacities of carbon systems to be directly proportional to their surface area values. Dead layer with all the prepared carbon systems was found to be less than 2.0 cm indicating it to be minimum bed height to have protection against $I_2$ vapours. Effect of carbon bed height and flow rate was also studied. The active carbon showed maximum protection at all bed heights and flow rates in comparison to all other impregnated carbon systems, showing that only physical adsorption is responsible for the removal of iodine vapours.

• Carbon letters
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• 제6권2호
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• pp.89-95
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• 2005

Crushed peach stone shells were impregnated with $H_3PO_4$ of increasing concentrations (30-70%) followed by heat treatment at 773 K for 3 h. Produced carbons (ACs) were characterized by $N_2$ adsorption at 77 K using the BET-equation and the ${\alpha}$-method. High surface area microporous ACs were obtained, with enhanced internal pore volume, as function of % $H_3PO_4$. Adsorption isotherms from aqueous solution were determined for methylene blue (MB) and p-nitrophenol (PNP), as representatives for dye and phenolics pollutant molecules. Application of the Langmuir model proved the high limiting capacity towards both solute molecules, MB was uptaken in increasing amounts as function of $H_3PO_4$ concentration and generated porosity. High removal of PNP was almost the same irrespective of porosity characteristics. Competitive adsorption of $H_2O$ molecules on the hydrophilic carbon surface seems to partially reduce the available area to the PNP molecules. Application of the pseudo-second order law described well the fast adsorption (${\leq}$ 120 min) at two initial dye concentrations.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.325-331
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• 2021

본 연구에서는 미이용 바이오매스인 3급 목재펠렛 및 커피박을 이용하여 바이오카본을 생산하고 이를 통하여 저분자 극성 휘발성 유기화합물인 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 성능 실험을 수행하였다. 바이오카본 생산 실험은 이산화탄소를 활성화제로 사용하여 고정층 반응기에서 수행하였다. 활성화 실험 시 반응온도 900 ℃ 및 이산화탄소 1 L min^-1으로 반응조건을 고정하여 진행하였다. 활성화 실험 결과 1급 목재펠렛으로부터 생산한 바이오카본의 BET 비표면적이 약 788 m² g^-1으로 가장 높음을 알 수 있었고 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 약 544 m² g^-1으로 가장 낮게 나타났다. 본 실험을 통해 생산된 바이오카본은 대부분 마이크로 기공을 가진 것으로 나타났다. 바이오매스 원료 내 회분의 함량이 낮을수록 바이오카본의 비표면적이 높아지는 것으로 나타났다. 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 실험 결과 1급 및 3급 목재펠렛으로 부터 생산한 바이오카본에 비해 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 더욱 우수한 흡착 성능을 보여주었다. 추가적으로 상용 첨착 활성탄과 커피박으로부터 생산한 바이오카본의 비교 실험을 진행하였다. 포름알데하이드 제거 성능은 상용 첨착 활성탄이 우수한 반면 아세트알데하이드 제거에는 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 우수한 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.317-324
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• 2013

This research assessed the surface properties of modified activated carbons with three different acids and five different metals for ammonia gas removal. Raw bituminous coal-based activated carbon ($4{\times}8$ mesh) had low adsorption capacity of 0.72 mg $NH_3/g$ based on the analysis in the column adsorption experiment. Adsorption capacities of carbons modified with $CH_3COOH$, $H_3PO_4$, and $H_2SO_4$ increased up to 3.34, 21.00, and 35.21 mg $NH_3/g$, respectively. Those of carbons with Cu, Zn, Zr, Fe, and Sn were 9.63, 9.13, 7.09, 25.12 and 15.03 mg $NH_3/g$. Ammonia adsorption was enhanced by the presence of surface oxygen groups on carbon materials, which influenced pH of carbon surface. BET surface area of raw carbon was analyzed to be $1087m^2/g$, but it decreased by carbon surface modification. Fe-impregnated carbon showed $503.02m^2/g$ of surface area. These observations were mostly caused by chemical adsorption.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.807-813
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• 2014

대나무를 원료로 탄화 및 활성화온도 $900^{\circ}C$에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄을 질산은 수용액에 침지시켜 은첨착 대나무활성탄을 제조하였다. 0.002~0.1 mol/L 농도의 질산은 수용액에서 농도변화와 시간 변화 조건에서 은첨착실험을 하였다. 제조된 첨착활성탄의 은첨착량, 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐대나무활성탄의 재활용을 위하여 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 반응온도 $20{\sim}850^{\circ}C$, NO 농도 0.1~1.8 kPa 변화 조건에서 하였다. 실험 결과, 첨착시간 2시간 내에 은첨착이 완료되었고, 질산은 수용액 농도가 0.002~0.1 mol/L로 증가됨에 따라 은첨착량은 1.95 mg Ag/g 활성탄(0.2%)~88.70 mg Ag/g 활성탄(8.87%)로 증가되었다. 대나무 활성탄 특성 분석에서 은첨착량이 증가할수록 세공 부피와 표면적은 은첨착 0.2%일 때 최대이고 은첨착량이 증가할수록 세공체적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 은첨착 대나무활성탄[BA(Ag)]이 대나무활성탄[BA]에 비하여 반응이 억제되는 것을 볼 수 있다. NO 반응에서의 활성화에너지는 80.5 kJ/mol[BA], 66.4 kJ/mol[BA(Ag)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.63[BA], 0.69l[BA(Ag)]이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.144-149
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• 2016

대나무를 원료로 탄화 및 활성화 온도 $900^{\circ}C$에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄에 금속 구리와 금속 은을 담지시켜 금속 담지 대나무 활성탄을 제조하였다. 제조된 금속 담지 활성탄의 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐 대나무 활성탄의 재활용을 위하여 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 반응 온도 $20{\sim}850^{\circ}C$, NO 농도 0.1~1.8 kPa 변화 조건에서 하였다. 실험 결과, 대나무 활성탄 특성 분석에서 구리 담지 대나무 활성탄에서는 구리 담지량이 증가할수록 세공 부피와 표면적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 구리 담지 대나무 활성탄[BA(Cu)]이 대나무 활성탄[BA]에 비하여 반응속도가 향상되는 것을 볼 수 있었다. 그러나 은 담지 대나무 활성탄[BA(Ag)]은 반응이 억제되는 것을 볼 수 있었다. NO 반응에서의 활성화에너지는 80.5 kJ/mol[BA], 48.5 kJ/mol[BA(Cu)], 66.4 kJ/mol[BA(Ag)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.63[BA], 0.92[BA(Cu)]이었다.

• Carbon letters
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• 제10권2호
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• pp.114-122
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• 2009

Crushed, depitted peach stones were impregnated activated with 50% $H_3PO_4$ followed by pyrolysis at $500^{\circ}C$. Two activated carbons were produced, one under its own evolved gases during pyrolysis, and the second conducted with air flow throughout the carbonization stage. Physicochemical properties were investigated by several procedures; carbon yield, ash content, elemental chemical analysis, TG/DTG and FTIR spectra. Porosity characteristics were determined by the conventional $N_2$ adsorption at 77 K, and data analyzed to get the major texture parameters of surface area and pore volume. Highly developed activated carbons were obtained, essentially microporous, with slight effect of air on the porous structure. Oxygen was observed to be markedly incorporated in the carbon matrix during the air treatment process. Cation exchange capacity towards Cu (II) and Cd (II) was tested in batch single ion experimental mode, which proved to be slow and a function of carbon dose, time and initial ion concentration. Copper was up taken more favorably than cadmium, under same conditions, and adsorption of both cations was remarkably enhanced as a consequence of the air treatment procedure. Sequestration of the metal ions was explained on basis of the combined effect of the oxygen functional groups and the phosphorous-containing compounds; both contributing to the total surface acidity character.