• Carbon letters
• /
• 제13권4호
• /
• pp.254-259
• /
• 2012

Nanoporous non-woven carbon fibers for a gas sensor were prepared from a pitch/polyacrylonitrile (PAN) mixed solution through an electrospinning process and their gas-sensing properties were investigated. In order to create nanoscale pores, magnesium oxide (MgO) powders were added as a pore-forming agent during the mixing of these carbon precursors. The prepared nanoporous carbon fibers derived from the MgO pore-forming agent were characterized by scanning electron microscopy (SEM), $N_2$-adsorption isotherms, and a gas-sensing analysis. The SEM images showed that the MgO powders affected the viscosity of the pitch/PAN solution, which led to the production of beaded fibers. The specific surface area of carbon fibers increased from 2.0 to $763.2m^2/g$ when using this method. The template method therefore improved the porous structure, which allows for more efficient gas adsorption. The sensing ability and the response time for the NO gas adsorption were improved by the increased surface area and micropore fraction. In conclusion, the carbon fibers with high micropore fractions created through the use of MgO as a pore-forming agent exhibited improved NO gas sensitivity.

• 분석과학
• /
• 제13권2호
• /
• pp.131-135
• /
• 2000

금속이 처리된 활성탄소섬유에 대한 물리 화학적 흡착특성과 항균효과에 대한 연구를 하였다. Cu가 처리된 활성탄소섬유에 관한 물리 흡착 연구에 의한 등온곡선으로부터 BET비표면적 값은 $688.2-887.8m^2/g$의 범위에 분포하였다. 또한 흡착 등온곡선으로부터 t-방법을 도입하여 미세 동공 부피 값과 동공의 평균 크기를 얻었다. SEM 연구로부터 활성탄소섬유의 많은 미세 동공들이 처리된 금속에 의하여 가리움 현상을 일으키는 것으로 나타났다. Escherichia coli에 대한 항균효과를 알아보기 위한 결과로부터 Cu의 양을 증가시켜 처리함에 따라 항균 활성 면적이 증가함을 하였다. 이들 결과로부터 금속이 처리된 활성탄소섬유에 대한 항균 메카니즘을 제시하였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.86-91
• /
• 2006

Oil spills caused by the accidents have been occurred from house and factory waste, grounded tanker, the rupture of storage tank and oil pipelines, the deterioration of various industrial facilities, etc. Many oil spills result in contamination of shorelines and workplace. Fire and explosion may happen from these spills. There are several technologies used for clean-up application, which include use of oil dispersing agents, absorbents, solidifiers, booms and skimmers by physical, chemical, and biological methods. Methods for oil spill clean-up operation are classified into the absorption type, gel type and self-swelling type. Porous materials with oil absorptive properties are classified into micropore, mesopore, and macropore depending on their pore sizes. Recently, new porous materials with smaller size have been developed, but the selective oil absorption in water-in-oil interface demonstrates the macro pore size. In this study oil absorption effects were evaluated using the organic porous materials with a complex function of gel type and swelling type. Samples were subjected to analysis by FT-IR spectroscopy and were characterized in terms of gel formation and morphologies. Oil sorption capacity, pressure retention force and gel strength were also measured. From these results, the physicochemical reactivity before and after gelation was verified and the industrial applications of clean-up operation were suggested.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제19권11호
• /
• pp.1185-1188
• /
• 1998

Layered nanocomposite, SiO2/TiO2 sol pillared clay, has been prepared by the ion exchange reaction of Na' ion in montmorillonite with positively charged mixed SiO2/TiO2 sol. The nanosized sol particles were synthesized by mixing SiO2 sol solution with TiO2 one, which is obtained by acidic hydrolysis of TEOS and TiCl4, respectively. From powder XRD, the basal spacing (d001) of the sample calcined at 400 ℃ was found to be ca. 60 Å, due to the multistacking of nanosized SiO2 and TiO2 sol particles, which was confirmed by the pore size analysis from 129Xe NMR and micropore analysis calculated from nitrogen adsorption. The BET specific surface area shows the value of 684 m2g-1 (Langmuir 1115 m2g-1), which is the highest among various pillared clays ever reported previously, and the total porosity is found to be 0.51 mlg-1, and the pores are mainly composed of micropore with a size of ca. 11.8 Å. This result agrees with the adsorption capacity obtained from water adsorption. According to diffuse reflectance ultraviolet-visible spectroscopy, it is found that the TiO2 particles stabilized in the interlayer space of montmorillonite are quantum-sized of ca. 20 Å.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권9호
• /
• pp.900-906
• /
• 2008

활성탄을 제조하기 위하여 원료물질로서 음식물쓰레기를 이용하였다. 음식물쓰레기를 염화아연으로 약품활성화 하였다. 실험은 서로 다른 약품첨가비율(활성화제/음식물쓰레기), 활성화 온도, 그리고 활성화시간을 변수로 하여 수행하였다. 활성화물의 특성을 나타내기 위하여 요오드가와 메틸렌블루 가, BET 표면적, 세공 용적, 미세공 비율, 세공 직경, 수율 그리고 주사전자현미경 관찰을 수행하였다. 로터리 킬른 반응로를 이용하여 염화아연 함침비 1.0배인 시료를 500$^{\circ}C$에서 60분 동안 활성화하여 제조한 활성화물의 요오드가는 480 mg/g, 메틸렌블루 가는 95 mL/g, BET 표면적은 410 m$^2$/g, 세공 용적은 0.248 cm$^3$/g, 그리고 평균세공직경은 2.43 nm로 나타났다. 제조한 활성탄의 총 표면적중 미세공 면적 비율은 70.7%, 총 세공 용적 중 미세공 용적 비율은 53.2%를 나타냈다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.165-171
• /
• 2002

피치계 탄소섬유로부터 활성탄소섬유를 제조한 후, 이에 대하여 금속를 처리하여 금속-ACFs를 제조하였다. 제조된 금속-ACFs에 대하여 흡착 및 표면특성을 통하여 물리화학적 특성을 제시하였다. BET식으로부터 금속이 처리된 활성 탄소섬유의 비표면적을 구한 결과 Ag-ACF의 경우 136.2~1585$m^2$/g의 범위에, Cu가 처리된 활성탄소섬유에 경우 698.2~896.2$\m^2$/g의 범위에, Ni-ACF의 경우 685.2~898.2$\m^2$/g의 범위에 분포하였다. 또한 $\alpha_s$-법을 사용하여 구한 미세 동공부피는 Ag-ACF에 대하여 0.07~1.2cm^3/g, Cu-ACF에 대하여 0.2~0.3cm^3/g, Ni-ACF에 대하여 0.3~0.7cm^3/g, 의 범위에 분포함을 알 수 있었다. 이와 관련하여 SEM 분석을 통하여 표면성상에 대하여 연구한 결과, 처리된 금속은 섬유표면 주위를 부분적으로 또는 전 범위에 걸쳐서 피복되어 있음이 관찰되었다. 최종적으로 Shake 플라스크법에 의거하여 대장균(E. coli)에 대한 금속-ACFs의 항균특성에 대한 결과로부터 금속의 양이 증가함에 따라 항균효과가 크게 증가함을 알 수 있었다.

• 펄프종이기술
• /
• 제29권1호
• /
• pp.36-42
• /
• 1997

비건조 화학펄프의 세포벽공 속으로 충전제의 충전을 요체로 하는 소위 섬유벽 충전기술은 제지 공정의 충전공정을 개선하는데 기여해 왔다. 섬유 세포벽 충전기술이라 함은 펄프섬유의 세포벽공에 두가지 이상의 수용성 염의 이온용액을 1차와 2차로 차례로 흡착시켜 충전제를 침착시키는 기술이다. 즉 이들 두 이온 용액의 세포벽 내에서의 화학반응에 의해 세포벽 세포벽공내에서 물에 부용의 침전을 유발케하는 공정이다. 비록 이 섬유 세포벽 충전기술이 제지공정상 비건조 화학펄프에 적용하도록 고안되었지만, 본 연 구에서는 폐지의 재활용을 위해 폐지에 이 충전기술을 시도하였다. 그 결과 무게비율로 폐지섬유의 약 5-6%와 4-5%의 CaCO$_3$와 SrCO$_3$가 각각 충전되었다. 비건조 화학펄프의 그들 값이 17-18% 와 16-18%를 나타내는 결과와 비교하여 매우 낮은 값이긴 하지만, 여전히 주목할 만한 결과로 간주되었다. 또한 이 세포벽 충전기술은 실험결과 재래의 충전방식보다 광학적 성질, 물리적 성질 및 강도적 성질이 훨씬 우수함을 보여 주었다.

• 공업화학
• /
• 제10권2호
• /
• pp.304-309
• /
• 1999

한국산 벤토나이트에 0.2 M $AlCl_3{\cdot}6H_2O$ 수용액과 0.5 M NaOH 수용액을 혼합하여 제조한 수산화 알루미늄 올리고머를 층간 삽입시켜 다공성의 Al-pillared clay를 합성하여 특성 분석 및 열 안정성을 조사하였다. 합성한 aluminum-pillared clay는 수산화 알루미늄 올리고머의 OH/Al의 몰비가 0.25~2.25로 증가할수록 비표면적은 $104{\sim}228m^2/g$으로 증가하였고, 미세세공 면적과 미세세공 부피도 비표면적과 함께 증가하였다. 또한 BJH식으로 계산된 기공분포로부터 약 $40{\AA}$ 정도의 mesopore도 많이 생성되었음을 알 수 있었다. 이 결과는 수산화 알루미늄 올리고머가 층간 삽입되어 층간 공간을 확장하고 알루미늄 산화물이 층간에 지주가 되어 기공이 잘 발달하였기 때문인 것으로 생각된다. 또한 OH/Al 몰비가 클수록 층간기둥이 잘 발달되어 기공이 더욱 증가되었음을 알 수 있었다. OH/Al의 비가 큰 수산화 알루미늄 올리고머 용액으로 제조된 Al-pillared clay는 층간 지주들이 많이 생성되므로서 층간 기둥 밀도를 증가시켜 열안정성을 향상시킨 것으로 생각된다.

• 공업화학
• /
• 제34권2호
• /
• pp.170-174
• /
• 2023

CO₂는 지구온난화의 원인 중 하나로 알려져 있으며 포집을 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 표면특성 변화를 통하여 활성탄소의 CO₂ 흡착 능력을 향상시키고자 사불화탄소 플라즈마 반응을 진행하였으며, 반응 시간에 따른 흡착 특성을 고찰하였다. 플라즈마 반응 이후 활성탄소의 미세기공 부피가 모두 늘어났으며, 최대 1.03 cm³/g까지 증가하였다. 또한 반응 시간의 증가에 따라 활성탄소 표면에 존재하는 불소 함량이 0.88%까지 증가하였다. 결과적으로 본 실험을 통하여 활성탄소의 기공 특성과 표면 작용기를 동시에 조절할 수 있었다. 본 연구에서 표면처리된 활성탄소의 CO₂ 흡착량은 미처리 활성탄소에 비하여 최대 7.44%까지 향상되어, 반응 시간이 60 s일 때 3.90 mmol/g으로 가장 우수한 성능을 보였다. 이는 활성탄소 표면에 도입된 불소 작용기와 식각 효과에 의하여 증가된 미세기공 부피에 의한 시너지 효과 때문으로 판단된다. 또한, CO₂ 흡착량이 3.67 mmol/g보다 낮은 구간에서는 미세기공의 부피가 CO₂ 흡착에 더 큰 영향을 미쳤으며, 그보다 높은 구간에서는 도입된 불소의 함량이 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2004년도 첨단 분리막 연구동향
• /
• pp.77-102
• /
• 2004

Carbon materials obtained from organic polymers are usually amorphous structure. The structure of carbon materials is not nearly as well defined as that of zeolite. Carbon are amorphous materials with comparatively wide pore size distribution as compared to the crystalline zeolites with monodisperse ultramicropore and micropore dimensions. (omitted)