Journal of the Korean Wood Science and Technology

The Korean Society of Wood Science & Technology (한국목재공학회)
권호 표지

Analysis of Structure and Physical and Chemical Properties of the Carbonized Powder of Pine Wood (Pinus densiflora Sieb. et Zucc.) (II) - FT-IR, Raman -

가열처리 및 탄화처리 소나무재(Pinus densiflora) 목분의 구조 및 물리·화학적 특성(II) - FT-IR, Raman -

  • Lee, In-Ja (Department of Chemistry, College of Science and Technology, Dongguk University) ;
  • Lee, Won-Hee (Dept. of Wood Sci.&Tech., College of Agriculture & Life Sciences, Kyungpook National University)
  • 이인자 (동국대학교 과학기술대학 화학과) ;
  • 이원희 (경북대학교 농업생명과학대학 임산공학과)
  • Received : 2008.01.31
  • Accepted : 2008.04.12
  • Published : 2008.07.25
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Abstract

In this study, the effects of carbonization temperature on the physico-chemical properties of porous wood charcoal are studied by FT-IR and Raman spectroscopies. IR studies showed that cellulose and hemicellulose are mostly decomposed in the precarbonization stage at $500^{\circ}C$, while the decomposition reaction of relatively more stable lignin lasts up to $700^{\circ}C$. Above $900^{\circ}C$, the peak at $1575cm^{-1}$ disappears and a new peak at $1630cm^{-1}$, which seems to be related to the new carbon deposit phase, is evolved. The results of Raman studies, which show the red-shift of D-band and the increase in the relative intensity of D- to G-band, indicate that the size of the crystalline becomes smaller with increasing the carbonization temperature.

본 연구에서는 소나무재 심재부와 변재부 목질 다공체의 물리 화학적 성질에 미치는 탄화 온도의 영향을 FT-IR과 Raman 분광법을 이용하여 연구하였다. IR 연구에 따르면, $500^{\circ}C$의 예비 탄화 단계에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 C-O, C-O-C 및 C=O 작용기와 관련된 피크는 대부분 사라진 반면에 리그닌의 aromatic C=C 및 C-O 피크는 상대적으로 덜 감소하였으며, $700^{\circ}C$까지도 분해 과정이 진행되었다. 탄화 온도가 $900^{\circ}C$ 이상이 되면 $1575cm^{-1}$의 피크는 사라지고, $1630cm^{-1}$에 새로운 피크가 관찰되었는데, 전보에서 관찰한 새로운 탄소 구조체의 생성과 관련이 있는 것으로 보인다. 라만에서는 탄화 온도가 증가함에 따라 D-띠는 낮은 파수쪽으로 이동하였으며, 그 상대적인 세기는 증가하였는데, 이것은 시료의 결정 크기가 작아진다는 것을 의미한다.

Keywords

Acknowledgement

Grant : 미세 다공성 흡착소재에 의한 기능성 목탄소재 활용기술 개발

Supported by : 농림부

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