• 제목/요약/키워드: specific surface BET

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Li-ion battery용 음극재료인 $SnO_2$의 합성법의 차이에 따른 음극 성능비교 (Comparing the methods of making $SnO_2$ nanomaterials with and without templates of anode material for Li-ion battery)

  • 심영선;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.132.2-132.2
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    • 2010
  • Mesoporous tinoxide ($SnO_2$) as anode materials for Li-ion battery were prepared by hydrothermal method and templating method using SBA-15 as template. And electrochemical properties of $SnO_2$ electrode were investigated with cyclic voltammogram (CV). The morphology and structures of $SnO_2$ were characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffractometer (XRD), respectively. The specific surface area was defined by $N_2$ adsorption with BET(Brunauer-Emmett-Teller) method. As a result, the surface area of mesoporous $SnO_2$ which was made from templating method is higher than the case of using hydrothermal method. In addition, in anodic performance, mesoporous $SnO_2$ which is prepared by templating method showed higher charge-discharge capasity compared to hydrothermal method and exhibited excellent stability over the entire cycle number. It was indicated that electrochemical performances of mesoporous $SnO_2$mainly affected to the structural features, such as specific surface area and porosity.

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함산소불소화 효과에 의한 전기방사 활성탄소나노섬유의 $CO_2$ 저장 (Effect of oxyfluorination on activated electrospun carbon nanofibers for $CO_2$ storage)

  • 배병철;김종구;임지선;이영석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.219.2-219.2
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    • 2011
  • The oxyfluorination effects of electrospun carbon nanofibers (OFACFs) were investigated for $CO_2$ storage. Carbon nanofibers were prepared form poly acrylonitrile / N,N-dimethylformamide solution through electrospinning method and heat treatment. Chemical activation of carbon nanofibers were carried out in order to improve the pore structure. And the surface modification of activated carbon nanofibers was conducted by oxyfluorination to improve the $CO_2$ storage on effect of introduced functional groups. The samples were labeled CF (electrospun carbon nanofiber), ACF (activated carbon nanofibers), OFACF-1 ($F_2:O_2$ = 3:7), OFACF-2 ($F_2:O_2$ = 5:5) and OFACF-3 ($F_2:O_2$ = 7:3). The functional group of OFACFs was investigated by x-ray photoelectron spectroscopy analysis. The specific surface area, pore volume and pore size of OFACFs were calculated and pore shape was estimated by the BET equation. Through the adsorption isotherm, the specific surface area and pore volume significantly decreased by oxyfluorination.

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활성탄의 이산화탄소 흡착에 미치는 유무기계 첨가제의 영향 (Effects of Inorganic-organic Additives on CO2 Adsorption of Activated Carbon)

  • 조동현;조기숙;박청기;김성현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.885-889
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    • 2012
  • 본 연구에서는 활성탄소의 이산화탄소 흡착 능력을 향상시키기 위한 아민과 금속산화물 첨가제에 관하여 고찰하였다. 표면 처리한 활성탄소의 물리화학적 특성은 X-ray photoelection specstroscopy (XPS), 질소등온흡착곡선, X-ray diffraction (XRD), BET 장치를 이용하여 분석하였다. 실험결과, 활성탄소 표면의 아민 기능기는 산성가스인 이산화탄소를 선택적으로 흡착하기 위한 염기성 자리로 작용하며, 2차아민을 갖는 기능기가 1차아민에 비하여 이산화탄소흡착능력이 우수함을 확인하였다. 활성탄소에 첨가된 금속산화물은 표면에서 전자 도우너(electron donor) 역할을 하며 알칼리 특성을 지니고, 아민 기능기와 유사하게 이산화탄소 가스와 산-염기 반응을 유도한다. 금속산화물 표면처리를 했을 경우 순수한 활성탄소와 비교하여 이산화탄소 흡착 용량이 85% 증가하였으며, 이러한 결과로 미루어 볼 때 금속산화물 첨가제는 활성탄소의 이산화탄소 흡착능력을 향상시키기 위한 목적으로 아민 첨가제와 병행하거나 대체할 수 있는 물질로 기대된다.

활성탄소의 산-염기 표면처리에 따른 N2, CO2 및 NH3- 흡착거동 (N2, CO2 and NH3-Adsorption Behaviors of Activated Carbons on Acid and Base Surface Treatments)

  • 박수진;김기동;이재락
    • 공업화학
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    • 제9권6호
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    • pp.920-923
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    • 1998
  • 본 연구에서는 활성탄소를 산성 및 염기성 용액으로 처리하여 pH변화에 따른 흡착 특성을 비교 분석하였다. 처리하지 않은 일반 활성 탄소와 30 wt. % HCl 및 30 wt. % NaOH 용액으로 처리된 활성탄소의 표면 산도 및 표면 염기도를 Boehm의 선택 중화법을 이용하여 측정하였으며, 그 흡착표면적과 기공도 등은 BET 법을 이용한 $N_2$ 기체 흡착을 통해 알아보았다. 또한 산, 염기 처리된 활성탄소의 흡착 특성을 비교하기 위해 $CO_2$$NH_3$ 기체의 흡착 실험을 수행하였다. 그 결과 일반 활성탄소와 산성 또는 염기성 용액으로 각각 처리된 활성탄소의 물리적인 표면구조는 큰 변화를 나타내지 않았으나, $CO_2$$NH_3$에서의 흡착에 있어서 화학적 처리에 따른 서로 다른 표면 관능기에 의하여 상대적으로 향상된 흡착 거동을 나타내었다.

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침상구조의 루틸상 TiO2 초미분체를 이용한 광촉매 반응에 대한 연구 (Study on Photocatalytic Reaction Using Acicular TiO2 Rutile Powder)

  • 황두선;구숙경;김광수;민형섭;이은구;김선재
    • 한국재료학회지
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    • 제12권8호
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    • pp.641-649
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    • 2002
  • The redox properties of a homogeneously-precipitated $TiO_2$ rutile powder with a BET surface area of ~$200 m^2$/g, consisting of an acicular primary particle, were characterized using photocatalytic reaction in aqueous 4-chlorophenol, Cu-EDTA and Pb-EDTA solutions under ultraviolet irradiation, compared to those of commercial P-25 X$200 m_2$ powder with a spherical primary particle as well as home-made anatase $TiO_2$ powder with ~$200 m^2$/g BET surface area. Here, the anatase powder also includes mainly the primary particles very similar to the acicular shapes of the rutile $TiO_2$ powder. The rutile powder showed the fastest decomposition rate and the largest amount in the photoredor, compared with the anatase or P-25 powder, while the anatase powder unexpectedly showed the slowest rate and the smallest amount in the same experiments regardless of almost the same surface area. From results, the excellent photoredox abilities of this rutile powder appears to be due to specific powder preparation method, like a homogeneous precipitation leading to direct crystallization from the solution, regardless of their crystalline structures even when having the similar particle shape and surface area.

전이금속 산화물 촉매를 이용한 톨루엔 분해 (Decomposition of Toluene over Transition Metal Oxide Catalysts)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.651-656
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    • 2005
  • 톨루엔은 섬유산업 공정에서 발생하는 주요한 유해성 대기 오염원으로 간주된다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$를 지지체로 한 전이 금속 산화물 촉매(Cu, Mn, V, Cr, Co, Ni, Ce, Sn, Fe, Sr, Cs, Mo, La, W, Zn)를 제조하여 톨루엔 완전 산화 반응을 조사하였다. XRD, FE-SEM, BET와 TPR 기법을 사용하여 금속 촉매의 특성을 조사하였다. 촉매 가운데 Cu/${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 활성을 보여주었다. BET결과 촉매 활성의 증가는 비표면적과는 관련이 적은 것으로 나타났으며, X선 회절 분석에서 대부분의 촉매들이 무정형으로 존재함이 관찰되었다. FE-SEM을 관찰한 결과, 전이금속 산화물 촉매 중 구리산화물 촉매가 지지체 표면에 고르게 분산되어 있음을 확인할 수 있었다. 톨루엔 산화반응에 따른 촉매활성 효과는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 지지체 위에 전이금속 산화물 촉매가 고르게 분산된 점과 촉매 표면의 우수한 환원 특성에 기인하는 것으로 설명할 수 있었다.

M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm) 촉매상에서 합성가스 제조를 위한 메탄의 부분산화반응 (Partial Oxidation of Methane to Syngas over M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm) Catalysts)

  • 서호준;김용성
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.720-725
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    • 2017
  • 메탄의 부분 산화반응으로부터 합성가스를 제조하기 위해 M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm)를 제조하였다. 촉매는 BET, TEM, XPS의 기기를 사용하여 특성화하였다. M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm)의 BET 비표면적, 평균 기공 크기는 각각 538.8, 504.3, $447.3m^2/g$과 6.4, 6.8, 7.1 nm이었다. SBA-15 담체의 TEM 이미지는 중기공성 육방정계 구조를 보여주었고, Ce(10)-Ni(5)/SBA-15 촉매는 Ni와 Ce의 금속 입자가 SBA-15 담체의 구속효과에 의해서 담체 표면상에 균일하게 분포하고 있었다. XPS 분석으로 촉매 표면상에 격자산소($O^{2-}$, $O^-$)와 $Ce^{4+}$$Ce^{3+}$의 두개의 산화상태가 존재함을 알 수 있었다. 촉매상에서 메탄의 부분 산화 반응으로부터 합성가스의 수율은 1 atm, 973 K, $CH_4/O_2=2$, $GHSV=1.08{\times}10^5mL/g_{cat.}{\cdot}h$에서 52.9% $H_2$와 21.7% CO이었으며, 75 h의 반응에서도 이 값을 일정하게 유지하였다. M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm)촉매는 합성가스 수율이 같은 경향을 보여주었다. 이러한 결과는 조촉매인 Ce, Nd, Sm의 Redox 반응이 촉매의 수율과 안정성을 향상시킨다는 것을 보여주었다.

점토의 분산성이 PP/점토 나노복합재료의 열안정성에 미치는 영향 (Effects of Dispersivity of Clay on Thermal Stabilities of PP/Clay Nanocomposites)

  • 박수진;전병렬;송시용;최길영;이종문
    • 폴리머
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    • 제27권5호
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    • pp.458-463
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    • 2003
  • 표면처리된 몬모릴로나이트 (montmorillonite, MMT)가 PP 나노복합재료의 열안정성에 미 치는 영향을 조사하였다. $Na^{+}$-MMT는 dodecylammonium chloride를 이용하여 유기적으포 개질하였다. 비표면적 ( $S_{BET}$), 평형확산압력 ($\pi$$_{e}$ ), 그리고 비극성 요소 (${\gamma}$ $s^{L}$)를 포함하는 표면 특성은 $N_2$ 흡착을 이용하는 BET 방법을 이용하여 고찰하였다. 또한, 나노복합재료의 열안정성은 시차주사열량계 (DSC)와 열중량 분석기 (TGA)를 통해 알아보았다. 실험 결과, 오존처리된 dodecylammonium chloride (DA-MK ( $O_3$))의 $\pi$$_{e}$${\gamma}$ $s^{L}$는 1.7과 3.5 mJ/ $m^2$로 증가하였는데, 이는 미세기공이 증가하기 때문으로 판단된다. DSC 결과로부터, PP/DA-MK와 PP/DA-MK ( $O_3$)의 용융 온도와 결정화 온도는 순수한 PP보다 더 높았는데, 이러한 결과는 나노크기의 DA-MK가 PP 결정화를 위한 핵생성 효과를 유도하기 때문으로 판단된다. 또한, PP/DA-MK ( $O_3$) 나노복합재료의 열안정성은 64 kJ/mol 향상되었는데, 이는 PP 매트릭스 내 DA-MK ( $O_3$)의 분산성 향상에 기인하는 것으로 판단된다.단된다.다.

Effect of Two-step Surface Modification of Activated Carbon on the Adsorption Characteristics of Metal Ions in Wastewater I. Equilibrium and Batch Adsorptions

  • Park, Geun-Il;Lee, Jae-Kwang;Ryu, Seung-Kon;Kim, Joon-Hyung
    • Carbon letters
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    • 제3권4호
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    • pp.219-225
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    • 2002
  • The two-step surface modifications of activated carbon was carried out to improve the adsorption capacity of toxic heavy metal ions in liquid phase. Physical and chemical properties of the as-received activated carbon (AC) and two kinds of surface-modified activated carbons ($1^{st}AC$ and $2^{nd}AC$) were evaluated through the BET analysis, surface acidity, and oxides measurements. Specific surface area and pore volume did not significantly change, but surface oxide-group remarkably increased by the surface modification. Equilibrium and batch adsorptions of the various metals, such as Pb, Cd, and Cr, using AC, $1^{st}AC$, and $2^{nd}AC$ were performed at initial pH 5. The adsorption capacity and rate of $2^{nd}AC$ were higher than those of AC and $1^{st}AC$. The carboxylic/sodium carboxylate complex groups were developed from the two-step surface modification of activated carbon, which strongly affected the adsorption of metal ions.

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활성화 온도에 의한 PAN계 활성탄소섬유/페놀수지 복합재료의 표면 및 흡착특성 (Influence of Activation Temperature on Surface and Adsorption Properties of PAN-based Activated Carbon Fibers/Phenolic Resin Matrix Composites)

  • 박수진;김기동;이재락
    • 폴리머
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    • 제24권1호
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    • pp.97-104
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    • 2000
  • 산화처리 된 평직형태의 탄소섬유와 resole 형태의 페놀수지를 7:3 중량비로 혼합하여 성형공정에 따라 탄소섬유/페놀수지 복합재료를 제조하였으며, 이를 다시 불활성 분위기에서의 탄화(100$0^{\circ}C$) 및 $CO_2$ 분위기에서 활성화(700, 800,, 900 및 100$0^{\circ}C$)시켜 PAN계 활성탄소섬유/페놀수지 복합재료를 제조하였다. 본 연구에서는, 이렇게 제조된 복합재료에 활성화 온도가 미치는 영향을 중화 적정법에 따른 pH, 표면 산도 및 표면 염기도 등의 표면성질과 BET 방법에 따른 비표면적, 기공구조 등의 흡착특성을 측정하여 고찰하였다. 또한, ASTM에 따라 시편에 걸리는 압력 손실을 측정하였다. 결과적으로, 활성화 온도는 그 표면 성질의 변화에 영향을 주어, 90$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 시료의 표면은 점차 염기성이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비표면적, 총 기공 부피 및 기공 크기 분포도 등의 발달은 활성화 온도의 증가에 따라 점차 증가함을 쉽게 확인할 수 있으며, 그 중 활성화 온도가 90$0^{\circ}C$인 경우 가장 발달한 것으로 나타났다. 마찬가지로, 활성화 온도의 증가에 따라 시편 양 단면에 걸리는 압력손실은 점차 감소하였으며, 이것은 열처리 온도에 의한 활성탄소섬유 복합재료의 질량손실에 의한 것으로 사료된다.

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