The change of permeation mechanism from Knudsen diffusion to micropore diffusion was observed after CVD modification of an alumina-sol coated alumina support which was prepared by slip coating process. Permselectivities of He/N2, H2/N2, and CO2/N2 were 5.67, 5.02, and 1.44, respectively. These values were higher than those under Knudsen diffusion controlled region.
Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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v.27
no.11
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pp.1300-1306
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2003
Cotton fibers were treated, with 1, 2, 3, 4-butanetetracarboxylic acid (BTCA) which is formaldehyde-free reagent to impart durable press performance. The dyeability, dyeing rate, and diffusion coefficient, of BTCA treated cottons were compared to prove the changes of pore size structure using direct dyes and disperse dyes. Diffusion coefficients of BTCA treated cotton fibers were determined at acidic conditions to figure out the effect of swelling. Since the dyeability of BTCA treated cotton fibers dyed with direct dyes were reduced, it is considered that the dyeability to direct dyes is related to the quantity of residual large pores. But, the dyeability to disperse dyes were increased due to the less reduction of small pore sizes and the increase of hydrophobicity in BTCA treated cotton cellulose. The dyeability to direct dye and disperse dye were decreased more at acidic conditions than at neutral conditions. It seemed that the swelling of pores in the fiber were inhibited.
Um, Ji Hyun;Kim, Yunok;Ahn, Chi-Yeong;Kim, Jinsoo;Sung, Yung-Eun;Cho, Yong-Hun;Kim, Seung-Soo;Yoon, Won-Sub
Journal of Electrochemical Science and Technology
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v.9
no.3
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pp.163-168
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2018
Biomass waste-derived carbon is an attractive alternative with environmental benignity to obtain carbon material. In this study, we prepare carbon from coffee grounds as a biomass precursor using a simple, inexpensive, and environmentally friendly method through physical activation using only steam. The coffee-derived carbon, having a micropore-rich structure and a low extent of graphitization of disordered carbon, is developed and directly applied to lithium-ion battery anode material. Compared with the introduction of the Ketjenblack (KB) conducting agent (i.e., coffee-derived carbon with KB), the coffee-derived carbon itself achieves a reversible capacity of ~200 mAh/g (0.54 lithium per 6 carbons) at a current density of 100 mA/g after 100 cycles, along with excellent cycle stability. The origin of highly reversible lithium storage is attributed to the consistent diffusion-controlled intercalation/de-intercalation reaction in cycle life, which suggests that the bulk diffusion of lithium is favorable in the coffee-derived carbon itself, in the absence of a conducting agent. This study presents the preparation of carbon material through physical activation without the use of chemical activation agents and demonstrates an application of coffee-derived carbon in energy storage devices.
A faujasite NaY zeolite membrane was prepared on a tubular ${\alpha}-Al_2O_3$ support by the secondary growth process, and effects of permeation test conditions on the $CO_2/N_2$ separation were investigated. A NaY zeolite membrane with good $CO_2/N_2$ separation was successfully synthesized by using the hydrothermal solution ($Al_2O_3:SiO_2:Na_2O:H_2O$ = 1:6:14:840 in a molar base): at a permeation temperature of $30^{\circ}C$, its $CO_2$ permeance and $CO_2/N_2$ separation factor were $2.5{\times}10^{-7}mol/m^2secPa$ and 34, respectively. The $CO_2$ and $N_2$ permeations were highly dependent on permeation test conditions (feed composition, feeding rate, feed pressure, He sweeping rate and permeation temperature). The results indicated that (i) $CO_2$ and $N_2$ permeations through NaY zeolite membrane are governed by surface and micropore diffusions, respectively, (ii) the preparation of NaY zeolite membrane with a large permeating area is one of the most difficult hurdles for its real applications, and (iii) the retardation of $N_2$ permeation is an effective key to improve $CO_2/N_2$ separation factor in NaY zeolite membrane.
Cigarettes were made using a triple filter with several porous materials in its cavity. The removal effect of the adsorbents on carbon monoxide and hydrogen cyanide in cigarette smoke was investigated with the variation of their surface area and pore volume distributions. Several attempts were made to activated coconut shell based char under the fixed steam purging rate. 1. The specific surface area increased in number of micropore. It was found for transitional pore to have a little effect on the total surface area. 2. A Small amount of the particulate matter adsorbed on the adsorbents with transitional pores, Zeolite showed a little effect on the carbon monoxide adsorption though its small pore volume, but there was no significant difference in the adsorption capacity zeolite and the others. 3. In the adsorption for hydrogen cyanide as a vapor phase in cigarette smoke, the adsorption effect of the adsorbents increased remarkably with increasing their surface area and number of micropore. It was considered that the adsorbents with small pore volume like molecular seive 4A, in which the capillary diffusion of adsorbates could not be able, would not be effective for the adsorption of hydrogen cyanide.
Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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1997.04b
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pp.29-29
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1997
ZSM-5계 제올라이트는 직경이 약 6${\AA}$인 균일한 3차원 채널 형태의 기공을 형성하므로 이를 이용한 기체 분리막은 분자체가름(molecular sieving)이나 미세기공확산(micropore diffusion) 및 표면확산(surface diffusion) 메커니즘에 의해 최근 지구 온난화의 주범으로 지목되고 있는 CO$_2$ 기체에 대해 높은 분리 효율을 기대할 수 있으므로 ZSM-5 복합분리막의 제조 및 기체 투과 특성과 CO$_2$ 분리 특성에 대해 연구하였으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 콜로이달 실리카 졸에 질산 알루미늄, 수산화 나트륨 및 TPABr을 첨가한 혼합졸과 물유리를 증류수로 희석한 후 TPBr을 첨가한 용액을 각각 150~180${\AA}$의 온도 범위의 오토클레이브에서 수열 처리하여 ZSM-5와 실리카라이트를 합성하였다. 합성 제올라이트의 결정 구조는 사방정이었으나 450${\AA}$에서 하소하였을 때에는 단사정으로 전이됨과 동시에 채널 속을 채우고 있던 TPABr이 제거되면서 제올라이트의 3차원 채널 형태의 기공 구조가 생성되었다. 제올라이트 결정의 형상과 크기는 실리카 공급원과 반응용액/졸의 농도에 따라 매우 민감하게 변화되었다. 하소 제올라이트의 비표면적은 약 360 m$^2$/g 이었다. 합성 제올라이트의 표면은 소수성인 반면에 높은 CO$_2$ 흡착능을 갖고 있어서 CO$_2$ 분리용 막의 재료로써 적합하였다.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2001.11a
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pp.641-646
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2001
In early-age concrete, volumetric deformations due to thermal expansion and moisture transfer are restrained by various boundary conditions, and then restraint stresses occur in proportion to developed stiffness. With increase of the age, these stresses are gradually relieved by significant relaxation behavior of early-age concrete. Therefore, it is necessary to consider the stress relaxation in order to analyze the behavior of early-age concrete more accurately. In this paper, we propose a unified algorithm which combines a relaxation model with hydration model, heat conduction model, micropore structure formation model, moisture diffusion model and mechanical properties development model and develop a finite element program based on the algorithm. The program is applied to evaluate stress development if a temperature-stress test machine (TSTM) specimen and a massive concrete structure, and then validity of the program is discussed and evaluated.
Activated carbons were obtained by activating wild cherry stones with different concentrations of phosphoric acid or zinc chloride at different temperatures. The adsorption of $N_2$ at 77 K and of $CO_2$ at 273 K was followed and the data were analyzes by considering different adsorption models. The activated carbons obtained measured high surface area with the most of the surface in all samples located in micropores. Fair agreement was found between the nitrogen surface areas calculated from the BET-, t-, ${\alpha}$- and DR- methods, although the first three are based on surface coverage whereas the latter is based on micropore filling. The carbon dioxide surface areas calculated by the DA equation were smaller than the comparable nitrogen areas. This was ascribed to domination of surface coverage mechanism, the absence of activated diffusion process. Based on this explanation the $CO_2$-surface areas as calculated by DA equation should be taken with great reservation.
Adsorption process using granular activated carbon(GAC) has been considered as one of the most effective water treatment technologies to remove humic acid which is recon- niEed as trihalomethane(THM) precursor in chlorination. To design the most effective GAC process, it is necessary to conduct the test of adsor- ption performance by means of isothem, batch rate and column studies and to select the most effective activated carbon according to raw materials of GAC - lignite and coconut shell. The objective of this study is to investigate the adsorption performance of humid acid on two activated carbons - lignite activated carbon(LAC) and coconut shell activated car- bon(CAC) made in Korea. It is available to represent UV-abs and trihalomethane formation potential(THMFP) as concentration of humic acid due to good relationship. The adsorption capacity of humid acid is not concerned with surface area of activated carbon but with pore size related to about $100{\AA}$, and then LAC forming at the extent of mesopore is found to be eight times more effective in adsorption capacity than CAC forming at micropore. The adsorption capacity of LAC and CAC is better at pH 5.5 than at pH 7. Pore and surface diffusion coefficients calculated from the diffusion model are $7.61\times10^{-13}m^2/sec$, $3.52\times10^{-15}m^2/sec$ for CAC, and $3.38\times10^{-12}m^2$/sec and $Ds=1.48{\times}10^{-15}m^2/sec$ for GAC respectively. From the results of column test it shows that the performance of LAC is also better than CAC and the optimal EBCT(Empty Bed Contact Time) is 4.52min. and activated carbon removes selectively the components of humic acid to be easily formed to THM.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.32
no.10
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pp.936-941
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2010
This study was conducted to investigate formaldehyde removals by silver nano-particles attached on the surface of granular activated carbon (Ag-AC) and to compare the results to those obtained with ordinary activated carbon (AC). The BET analysis showed that the overall surface area and the fraction of micropores (less than $20{\AA}$ diameter) of the Ag-AC were significantly decreased because the silver particles blocked the small pores on the surface of the Ag-AC. The formaldehyde removal capacity of the Ag-AC determined using the Freundlich isotherm was higher than that of AC. Despite the decreased BET surface area and micropore volume, the Ag-AC had the increased removal capacity for formaldehyde, presumably due to catalytic oxidation by silver nano-particles. In contrast, the adsorption intensity of the Ag-AC, estimated by 1/n in the Freundlich isotherm equation, was similar to that of the ordinary AC, indicating that the surface modification using silver nano-particles did not affect the adsorption characteristics of AC. In a column experiment, the Ag-AC also showed a longer breakthrough time than that of the AC. Simulation results using the homogeneous surface diffusion model (HSDM) were well fitted to the breakthrough curve of formaldehyde for the ordinary AC, but the predictions showed substantial deviations from the experimental data for the Ag-AC. The discrepancy was due to the catalytic oxidation of silver nano-particles that was not incorporated in the HSDM. Consequently, a new numerical model that takes the catalytic oxidation into accounts needs to be developed to predict the combined oxidation and adsorption process more accurately.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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