본 연구에서는 나노 사이즈의 은입자가 첨착된 입상활성탄을 적용하여 기체상 포름알데히드의 흡착특성을 확인하고 실험결과를 수치해석 결과와 비교 평가하였다. 나노 은입자 첨착활성탄에 대해 BET분석 결과, 나노 은입자가 활성탄 표면의 미세기공을 막아 활성탄의 비표면적이 다소 감소하였으며, 특히 $20{\AA}$ 이하 micropore의 총 부피가 크게 감소한 것을 확인하였다. 포름알데히드에 대한 등온흡착실험 결과, 최대 겉보기 흡착능은 나노 은입자 첨착활성탄의 값이 일반활성탄에 비해 높았다. BET 표면적이나 미세기공의 감소에도 불구하고 나노 은입자 첨착활성탄이 향상된 포름알데히드 제거능을 나타낸 것은 은입자 첨착활성탄에서 흡착 외에 추가적인 포름알데히드의 촉매산화가 이루어지고 있기 때문으로 판단된다. 흡착강도를 의미하는 1/n은 두 가지 활성탄에 대해 모두 비슷한 기울기를 보여 활성탄의 표면 개질에 의해 활성탄 고유의 물리 화학적 흡착 성능은 영향을 받지 않은 것으로 판단된다. 연속유입 실험 결과에서도 나노 은입자 첨착활성탄이 일반활성탄보다 높은 포름알데히드 제거능을 나타내어 포름알데히드 산화효과를 확인하였다. 활성탄의 연속유입 실험결과를 수치해석 결과와 비교했을 때 나노 은입자 첨착활성탄에 대해서는 나노 은입자에 의한 산화효과를 반영하지 않고 있지 않아 실험결과와 거의 일치하지 않았다. 따라서 금속물질로 표면 개질된 활성탄 컬럼 설계에 수치해석 모델을 활용하고자 한다면 흡착뿐만이 아니라 촉매산화 효과가 반영된 새로운 수치모델의 개발이 필요할 것으로 판단된다.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제8권1호
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pp.15-26
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2014
In order to study the capacities of a new occurrence of Brazilian clay samples as partial replacements of cement, a bentonite sample was selected for utilization in the natural and modified forms for present study. The natural bentonite (BBT) was modified by anchorament of 3-aminopropyltrietoxisilane ($BBT_{APS}$) and 3,2-aminoethylaminopropyltrimetoxisilane (BBTAEAPS) in the surface of component minerals of bentonite sample. The original and organo-bentonite samples were characterized by elemental analysis, scanning electron microscopic and textural analyses. The values of micropore area were varying from $7.2m^2g^{-1}$ for the BBT to $12.3m^2g^{-1}$ for the $BBT_{AEAPS}$. The bentonite samples were characterized by the main variable proportion of bentonite in the natural and intercalated forms (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, and 35 % by weight of cement) in the replacement mode whiles the amount of cementations material. The workability, density of fresh concrete, and absorption of water decreased as the substitution of ordinary Portland cement by perceptual of natural and modified bentonite increased. The results reveal that workability decreased with decrease of the amount of natural bentonite in the concrete, same behavior is observed for bentonite functionalized, varying from 49 to 28 mm. The energetic influence of the interaction of calcium nitrate in the structure of blends was determined through the calorimetric titration procedure.
The increase in color depth of polyester fiber dyed with black disperse dyes was investigated with respect to the kinds of resins and alkali treatment. The color depth of the dyed polyester fiber increased continuously according to the concentration of resins coated onto the fabrics. The alkali treatment to polyester fiber before dyeing also enhanced the color depth. It was thought that the polyester fiber was hydrolyzed by alkali resulting micropores on the sample. And the following treatment with a resin, Jet Black T-101, to the polyester fiber increased the color depth much higher. The successive process of alkali treatment, dyeing and Jet Black T-101 treatment could give the best color depth to polyester fiber. Although the alkali treatment reduced the tensile strength of polyester fiber, the color depth of polyester fiber enhanced sufficiently within the range of practically acceptable weight loss and strength. To analyze the micropore on the polyester fiber formed by alkali treatment, nitrogen porosimeter was used. As the weight loss of polyester fiber treated with alkali increased, the BET(Brunauer-Emmett-Teller) surface area, total pore volume, and average pore size of the sample increased.
NOx coming from combustion make photochemical smog and acid rain, cause chronic respiratory disease resulting in critical hazard to environment and human health. Most composition of NOx coming from combustion is NO and the remaining small amount of $NO_x$ is $NO_2$. Currently, many technologies are developed and used to control NO release. One of these technologies is control technology through use of the adsorbent. In this study, two methods were used to make the adsorbent and compared. KOH and ${\gamma}{\;}-alumina$ were mixed by using two methods. Then, the experimental conditions were as follows: the concentrations of KOH used were 1 mole, 0.5 mole, and 0.1 mole, respectively and the amount of ${\gamma}{\;}-alumina$$250^{\circ}C$. As a result, precipitation method, which is one of the production methods of the adsorbent, showed the most removal efficiency as KOH concentration as 1 mole and reaction temperature as $100^{\circ}C$ were used. This study shows 40 to 60% of micropores of ${\gamma}{\;}-alumina$ was lost by the reaction with KOH through the analysis of SEM and BET Finally, KOH is the most predominant factor to control the removal of NO rather than micropore of the adsorbent.
When industrial by-products like slag and fly ash are using in concrete with cement, it improves strength and durability against external deterioration factors by densifying the structure through potential hydraulic and pozzolanic reaction. But it has been pointed out that high dependence on the quality variation and the curing condition using a admixure material for concrete. In this study, the characteristics of internal micropore structure according to curing condition were analyzed for pastes and mortar specimens under using blast furnace slag powder. As a result, the variation of compressive strength and the internal microstructure were observed according to curing conditions by binder type. Particularly, using blast furnace slag powder, decrease in compressive strength were clearly observed in indoor and carbonation curing compared with water curing. The pore structure analysis also clearly observed the decrease of the gel pore existing in the CSH hydrate layer and the increase of the capillary pore in indoor and carbonation curing compared with water curing condition.
Kim, Ji-Hoon;An, Yang-Jin;Mun, Kyung-Ju;Hyung, Won-Gil
한국건축시공학회지
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제18권3호
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pp.305-312
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2018
This study is about the development of a non-sintered binder (NSB) which does not require a sintering process by using the industrial by-products Phosphogypsum (PG), Waste Lime (WL) and Granulated Blast Furnace Slag (GBFS). In this report, through SEM analysis of the NSB paste hardening body, micropore analysis of paste using the mercury press-in method and microstructure observation were executed to consider the influence of the formation of the pore structure and the distribution of pore volume on strength, and the following conclusions were reached. 1) Pore structure of NSB paste of early age is influenced by hydrate generation amount by GBFS and activator. 2) Through observing the internal microstructure of NSB binder paste, it was found that the strength expression at early age due to hydration reaction was achieved with a large amount of ettringite serving as the frame with C-S-H gel generated at the same time. It was confirmed that C-S-H gel wrapped around ettringite, and as time passed, the amount generated continually increased, and C-S-H gel tightly filled the pores of hardened paste, forming a dense network-type web structure. 3) For NSB-type cement, the degree of formation of gel pores below $10{\mu}m$ had a greater influence on strength improvement than simple pore reduction by charging capillary pores, and the pore size that had the greatest effect on strength was micropores with diameter below $10{\mu}m$.
본 연구에서는 합성한 styrene-acrylonitrile(SAN) 전구체를 기반으로 한 탄소를 제조하였다. 그 제조된 탄소는 화학적 환원법으로 활성화하였고, 그 활성화된 SAN 기반 탄소를 A-SAN이라 명명하였다. 전기이중층 커패시터의 전극용 A-SAN 기반 탄소의 표면 특성과 전기화학적 특성에 있어서 활성화 온도에 의한 효과를 확인하기 위해 다양한 온도에서 활성화를 진행하였다. A-SAN의 특성분석을 위해 X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM) 그리고 비표면적 장치에 의해 조사되었다. 또한 전기화학적 거동은 순환전류전압과 정전류 충방전법으로 측정하였다. 그 실험 결과로부터, A-SAN 700이 우수한 전기화학적 특성과 가장 높은 비축전용량 값을 보였지만, 활성화 온도가 $700^{\circ}C$가 넘으면 이러한 특성들은 감소했다. 이것은 $700^{\circ}C$ 이상의 온도에서의 활성화가 마이크로 기공 구조의 변형을 야기하기 때문인 것으로 사료된다.
질소의 흡착 등온곡선을 이용하여 흡착체의 동공부피 분포를 계산하는 과정에서 표면장력의 곡률 의존도 고려 효과를 조사하였다. 즉, 장세헌 등에 의한 표면장력의 곡률 의존도식과 캘빈 식으로부터 주어진 압력에서의 캘빈반경을 구하고, 이것으로부터 흡착체의 동공부피 분포를 계산하였다. 이와 같이하여 얻은 계산 결과를 표면장력의 곡률 의존도를 고려하지 아니한 종래방법에 의한 계산 결과와 비교하였다. 일반적으로 곡률 의존도를 고려해주면 동공부피 분포 곡선의 극대부분이 큰 동공 쪽으로 이동한다. 또한 모세관 응축이 일어나는 상대압력이 종래까지 생각했던 것보다 훨씬 낮아지고 있다. 이러한 효과들은 흡착체의 동공들이 미세해 질수록 더욱 현저하게 일어난다.
Polyacrylonitrile(PAN) 고분자 용액으로부터 전기방사된 고분자 나노섬유를 다양한 농도의 KOH 용액을 이용하여 다공성 나노탄소섬유를 제조하였으며, 그에 따른 세공 구조 및 이산화탄소 흡착 특성을 평가하였다. PAN 용액으로부터 제조된 활성나노탄소섬유는 KOH 활성화 농도가 증가함에 따라 섬유 직경이 감소하였으며, 표면의 산소관능기가 증가하는 경향을 보였다. 또한 질소 흡착에 따른 세공특성을 분석한 결과 KOH 활성화 농도 증가에 따라 활성나노탄소섬유의 비표면적이 증가하고, 미세공은 4 M KOH로 활성화한 나노탄소섬유가 가장 많았으며, 중간세공은 8 M KOH로 활성화한 활성나노탄소섬유가 가장 많았다. 또한 0, $25^{\circ}C$에서 KOH 활성화제의 농도가 BET 및 XPS에서 나타난 것처럼 이산화탄소 흡착을 강화시키도록 세공 및 표면 특성에 영향을 주었다.
본 연구에서는 면상발열체 특성을 향상시키기 위해 피치계 탄소종이에 전도성 탄소필러로 석유계 코크스, 카본블랙, 흑연을 페놀수지와 함께 함침시켰으며, 탄소종이에 함침된 탄소필러가 물리화학적 성질에 미치는 영향을 전기적, 열적 특성 분석을 통해 고찰하였다. 그 결과, 면저항과 계면접촉저항이 선형적으로 감소하였으며, 탄소필러의 함량이 증가함으로써 전기전도도와 열전도도가 향상하였다. 또한, 탄소종이에 1~5 V 전압을 인가하였을 경우 탄소종이의 면상발열 특성을 관찰하였을 때 5 V 전압에서 최대 $125.01^{\circ}C$로 발열 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 탄소섬유 사이에 존재하는 미세공극이 채워짐으로써, 전기적 네트워크가 형성되어 전기적 및 열적 특성이 향상되었기 때문이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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