• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.467-474
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• 2007

팔라듐과 금 나노입자 등이 첨착된 높은 비표면적을 갖는 Polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유(ACF: Activated Carbon Fiber)를 제조하였다. 여러 첨착 ACF에 대하여 BET, FE-SEM, TEM, XPS 등으로 비표면적과 기공부피, 미세구조, 시간에 따른 산소관능기의 표면변화를 관찰하였으며 $SO_2$에 대한 흡착성능을 연구하였다. 그 결과 첨착과정으로 인하여 총 기공부피 대비 미세기공 부피는 95.5%에서 30.5~43.7%로 대부분 감소하였으며, 산소관능기의 표면변화는 대기중에서 시간이 경과함에 따라 나노입자보다 금속염의 산소관능기 변화가 컸음을 알 수 있었다. 또한 Au 나노입자와 금속염을 첨착한 ACF의 $SO_2$ 파과시간은 무첨착 ACF에 비하여 크게 변하지 않았으나, 100 ppm의 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 $SO_2$ 파과시간이 880 s로 흡착성능이 우수하였다. 이러한 결과로 볼 때 $SO_2$ 흡착성능은 시간에 따른 산소관능기의 표면 변화와 연관성이 있다고 볼 수 있으며, PAN계 활성탄소섬유에 적정한 농도의 Pd 나노입자 첨착은 촉매작용으로 인하여 $SO_2$ 흡착 성능을 증가시키는 것으로 판단된다

• Membrane and Water Treatment
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• 제15권1호
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• pp.41-50
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• 2024

Presence of hazardous dyes in water cause considerable risks to the human health and environment due to their potential toxicity and ecological disruptions. Therefore, in the present research, to suggest an alternative method for the retention of toxic Azocarmine G (ACG) dye from aqueous media, natural and H₂SO₄-modified acacia sawdust were performed for the first time as low-cost and efficient adsorbents. Based on batch experiments, it was determined that the best conditions for the developed dye retention process were an initial pH of 2.0 and an equilibrium time of 240 min. Analysis of the data using both pseudo-first order and pseudo-second order kinetic models showed that the retention of ACG onto the adsorbents predominantly occurred through chemical adsorption. Langmuir, Freundlich, and Dubinin-Radushkevich isotherm models were employed to provide insights into the interaction between the adsorbate and adsorbent and the mechanism of the adsorption process. Maximum monolayer adsorption capacities of natural and H₂SO₄-modified acacia sawdust were determined as 28.01 and 64.90 mg g^-1, respectively by Langmuir isotherm model. Results of the study clearly indicated that the modification of acacia sawdust with H₂SO₄ leads to a substantial increase in the adsorption performance of anionic dyes.

• 공업화학
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• 제9권2호
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• pp.278-285
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• 1998

배출가스중의 $SO_2$ 제거를 위하여 다양한 금속산화물로 구성된 천연망간광석, 철광석, $CuO/{\gamma}-A1_2O_3$ 등을 흡착제로 사용하여 고정층반응기에서 흡착용량실험을 하였다. 또한 흡착제중 흡착용량이 떨어지는 철광석을 제외한 두 가지 흡착제를 이용하여 유동층반응기에서 유속, 온도, 입자크기 등의 조업조건에 따른 $SO_2$ 흡착실험을 수행하였다. 모든 흡착제에서 온도가 증가할수록 흡착량이 증가하는 화학흡착반응을 보였고 유동층반응기에서 $U_o/U_{mf}$ 및 $U_o-U_{mf}$와 같은 유속조건에 따라 입자 크기에 따른 흡착량의 변화가 다르게 나타났으며 유동층반응기 성능식으로부터 반응속도상수를 얻었다. 이 실험을 통하여 천연망간광석이 유동층반응기에서 $SO_2$ 흡착제로의 사용가능성을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.313-317
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• 2023

본 연구에서는 이온교환 공정에서 사용된 제올라이트의 재이용을 위해 물리화학적 특성 분석 및 대기오염물질(VOCs, SO₂, CO₂) 흡착 성능을 평가하였다. SEM 및 XRD 분석을 통해 사용된 제올라이트의 표면 특성을 확인하였으며, XRF 분석을 통해 조성, BET 분석을 통해 비표면적을 측정하였다. 사용된 제올라이트의 표면 특성 변화는 없었지만 칼륨 및 칼슘의 함량이 증가하고 비표면적이 감소하였다. 사용된 제올라이트의 톨루엔, 황산화물, 이산화탄소 흡착 성능 평가를 수행하였으며, 기존 제올라이트 대비 성능이 증진됨을 확인하였다. 특히 톨루엔, 황산화물에 대해서는 흡착량이 각각 2.6배, 2.3배 증가하였다. 이는 사용된 제올라이트 조성 변화에 따라 각각 중합반응 증진, 염기점 증가에 의한 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.382-390
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• 2015

Poly(methyl methacrylate) (PMMA) supports and amine additives were investigated to adsorb $CO_2$. PMMA supports were fabricated by using different ratio of pore forming agents (porogen) to control the BET specific surface area, pore volume and distribution. Toluene and xylene are used for porogens. Supported amine sorbents were prepared by wet impregnation of tetraethylenepentamine (TEPA) on PMMA supports. So we could identify the effect of the pore structure of supports and the quantity of impregnated TEPA on the adsorption capacity. The increased amount of toluene as pore foaming agent resulted in the decreased average pore diameter and the increased BET surface area. Polymer supports with huge different pore distribution could be fabricated by controlling the ratio of porogen. After impregnation, the support with micropore structure is supposed the pore blocking and filling effect so that it has low $CO_2$ capacity and kinetics due to the difficulty of diffusing. Macropore structure indicates fast adsorption capacity and low influence of amine loading. In case of support with mesopore, it has high performance of adsorption capacity and kinetics. So high surface area and meso-/macro- pore structure is suitable for $CO_2$ capture.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.532-538
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• 2006

탄화 및 활성화 조건을 매개체로 여러 등급의 Polyacrylonitrile (PAN)계 ACF (ACF : Activated Carbon Fiber)를 제조하여 최적의 비표면적을 나타내는 활성화 공정을 알아보았고, 가장 큰 비표면적을 갖는 PAN계 ACF에 대한 표면특성 및 독성가스 등에 대한 흡착특성을 분석하였다. 시험결과 활성화 온도가 증가할수록 비표면적이 증가하고 탄화 온도가 감소할수록 비표면적이 감소하였고, $900^{\circ}C$로 15 min간 탄화한 후 $900^{\circ}C$로 30 min간 활성화 공정을 거친 ACF가 $1204m^2/g$의 가장 높은 비표면적을 나타내었고 요오드 및 테러용 독성가스에 대한 흡착 성능시험 결과 기존의 흡착제보다 우수하였다. 또한 선택적 흡착을 위한 기능성을 부여하기 위하여 기존의 금속염을 침적하는 방법을 대체하여 비교적 안정화된 금속나노입자(Ag, Pt, Cu, Pd)를 제조하여 첨착하였고 이에 대한 표면특성 및 $SO_{2}$에 대한 흡착특성을 분석하였다. 금속나노입자 첨착 ACF에 대한 $SO_{2}$ 흡착성능 시험결과 Ag, Pt, Cu 나노입자를 첨착한 ACF는 무첨착 ACF의 파과시간(326 sec)과 비교 할 때 크게 변함이 없었으나 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 파과시간이 925 sec로 $SO_{2}$ 흡착성능이 매우 우수함을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.21-26
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• 2018

석탄은 오랜 전부터 사용해온 유용한 산업 자원이다. 그러나 채굴과정에서 많은 폐기물인 석탄 폐석이 발생된다. 석탄 폐석은 주변 환경오염의 주범이며, 그 양 또한 수억 톤이 적치된 상태이다. 이러한 석탄 폐석에 포함된 성분 중 상당량이 $SiO_2$와 $Al_2O_3$ 성분이고 이것은 여러 산업에서 유용하게 사용되는 제올라이트의 주원료이기도 하다. 본 연구는 석탄 폐석을 이용하여 제올라이트를 합성하고, 상용 제올라이트와의 물성 및 흡착 성능을 비교한 것이다. 합성제올라이트는 상용 제올라이트와 유사한 물성을 보여주고 있으며, 대기 환경오염 유발가스($CO_2$, Toluene, $SO_2$, 등)에 대한 흡착성능 또한 우수하였다.

• 한국포장학회지
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• 제24권3호
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• pp.149-157
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• 2018

Low density polyethylene (LDPE) has been researched in many industrial applications, and LDPE/zeolite 4A composites has been extensively studied for many applications such as microporous, breathable film and so on. LDPE/zeolite composite have a great potential for carbon dioxide adsorption film due to its high adsorption ability. In this study, LDPE/zeolite 4A composites with various contents were prepared by melt mixing process, and co-extrusion process was applied to develop a $CO_2$ adsorption conventional film and foamed film. The thermal, rheological, mechanical, physical and morphological properties of composite films has been characterized, and $CO_2$ adsorption of the composite films evaluated by thermogravimetric analysis (TGA) and the performance was found to be about 18 cc/g at 30.9 wt% of the zeolite content.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제28권4호
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• pp.497-501
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• 2011

Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) performance degrade when sulfur dioxide is present in the fuel hydrogen gas, this is referred as $SO_2$ poisoning. This paper reveals $SO_2$ poisoning on PEMFC cathode part by measuring electrical performance of single cell under 1 ppm and 5 ppm on $SO_2$ gas operating. The security of $SO_2$ poisoning depended on $SO_2$ concentration under the best operating conditions($65^{\circ}C$ of cell temperature and 100% of relative humidity between anode and cathode). $SO_2$ adsorption occured on the surface of catalyst layer on membrane electrode assembly (MEA), In addition, MEA poisoning by $SO_2$ was cumulative but reversible. After poisoning within 5 ppm $SO_2$ for 1hr, the electrical performance of PEMFC was found to recover up to about 93% by cyclic voltametry scan.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제4권2호
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• pp.47-56
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• 2013

Inhibition performance of Lornoxicam & Tenoxicam against corrosion of carbon steel in 1M $H_2SO_4$ solutions was investigated by weight loss, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The inhibition efficiency increased with increasing inhibitor's concentration, but decreased with increase in temperature. Potentiodynamic polarization curves showed that, the inhibitors were of mixed type. The apparent activation energy ($E^*_a$) and other thermodynamic parameters for the corrosion process have also been calculated and discussed. The inhibition of carbon steel corrosion is due to the adsorption of the inhibitor molecules on the surface, which follows Temkin adsorption isotherm. The mechanism of inhibition was discussed in the light of the chemical structure of the undertaken inhibitors.