• 분석과학
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• 제18권4호
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• pp.355-361
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• 2005

본 연구는 인산의 전처리에 의한 두 종류의 활성탄소섬유의 특성 변화와 여기에 칼륨을 처리하여 표면 특성을 비교하고자 하였다. X-선 회절 패턴은 인산을 전처리함에 따라 칼륨종을 포함하는 활성탄소섬유에 대한 금속과 금속염의 존재에 대한 좋은 결과를 나타내었다. 인산을 처리한 후에 표면특성과 비표면적 변화에 차이의 원인을 나타내기 위하여, 동공구조와 표면 모폴로지를 흡착분석과 SEM에 의하여 연구하였다. 인산을 가지고 전처리한 활성탄소섬유의 칼륨 처리효과에 대한 화학적 구성에 대한 원소분석을 위하여 EDX를 사용하였다. 최종적으로, 산소를 포함하는 기능기의 형태와 정성분석은 Boehm에 의하여 제안된 방법으로 부터 결정하였다.

• Carbon letters
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• 제14권3호
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• pp.180-185
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• 2013

In this study, activated carbons nanofibers (ACNFs) were prepared from polyacrylonitrile-based nanofibers by physical ($H_2O$ and $CO_2$) and chemical (KOH) activation. The surface and structural characteristics of the porous carbon were observed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. Pore characteristics were investigated by $N_2$/77K adsorption isotherms. The specific surface area of the physically ACNFs was increased up to $2400m^2/g$ and the ACNFs were found to be mainly composed of micropore structures. Chemical activation using KOH produced ACNFs with high specific surface area (up to $2500m^2/g$), and the micropores were mainly found in the ACNFs. The physically and chemically ACNFs showed both mainly type I from the International Union of Pure and Applied Chemistry classification.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.928-935
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• 2001

본 연구에서는 PAN계 안정화섬유를 원료로 하여 수증기를 이용한 물리적 활성화에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하고, 비표면적, 요오드 흡착량, 미세구조, 세공구조 등을 측정하여 제조조건에 따른 그 특성변화를 고찰하였다. 수증기를 이용한 물리적 활성화에서 기존의 탄화과정과 활성화과정의 2단계를 이용한 공정과, 탄화공정과 활성화 공정을 동시에 수행하는 1단계 활성화과정을 비교함으로써 저가로 활성탄소섬유를 제조할 수 있는 제조방법을 연구하였다. 2단계 법에서는 안정화 섬유를 $900^{\circ}C$에서 탄화한 후 이를 다시 $900^{\circ}C$에서 활성화하는 방법으로 $1019m^2/g$의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유를 얻었으나 1단계 방법에서는 $900^{\circ}C$에서 $1636m^2/g$의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유를 제조하였다. 이들 활성탄소섬유 사이에는 비표면적, 요오드 흡착력, 기공분포 등이 서로 차이가 있음에도 불구하고, Brunauer-Deming-Deming-Teller(BDDT)에 의한 분류에서는 제I형을 나타내는 공통점도 가지고 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권3호
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• pp.211-218
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• 2007

본 시험은 축분을 이용한 활성탄소를 제조하는 기술을 개발하고 이의 활용방안을 연구하여 축분의 처리방법을 다변화하고 제조된 활성탄소의 토양개량재, 악취흡착재 등 농업적 이용을 모색하기 위하여 악취제거시험 등을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 가축분을 건조, 펠렛화 과정을 거친 후 $400^{\circ}C$에서 1시간 탄화처리하고 $750^{\circ}C$에서 1시간 활성화처리시 활성탄소가 제조되었다. 2. 축분의 회분 함량은 돈분퇴비가 11.9%로 낮았으나 계분퇴비 29.8%, 젖소깔짚 40.7%로 높았다. 휘발성물질은 젖소깔짚 11.6%, 계분퇴비 18.8%, 계분 31.0%, 돈분퇴비 22.3% 이었으나 육계깔짚은 49.8%로 높았다. 3. 축분활성탄소의 비표면적은 계분퇴비 259.8, 계분 209.8, 돈분퇴비 442.3, 젖소깔짚 $812.9\;m^2/g$으로 야자각 활성탄소 $1,040\;m^2/g$ 보다 낮았으며 미세기공의 크기는 육계깔짚 $5.02\;{\AA}$으로서 큰 반면 젖소깔짚은 $0.39\;{\AA}$으로 야자각 활성탄소와 비슷하였다. 4. 축분활성탄소의 요오드 흡착능력은 $530{\sim}580mg/g$으로 야자각 활성탄소의 1,000 mg/g 보다 낮았다. 5. 암모니아가스의 흡착율은 계분이나 계분퇴비로 만든 활성탄소가 가장 낮았으며 젖소깔짚 활성탄소가 가장 높았으며 계분퇴비 활성탄소는 20분 경에 흡착 포화에 도달하는 반면 젖소깔짚 활성탄소는 40분이 되어서 흡착 포화에 도달하였다. 6. 황화수소의 경우 휘발성물질이 비교적 많은 육계깔짚, 계분퇴비, 산란계분 등으로 만든 활성탄소에서 흡착율이 낮았으며 젖소깔짚 활성탄소에서 높았다.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.20-30
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• 2014

C/N 비가 낮은 농촌마을 하수의 고도처리를 위하여 $0.4{\mu}m$의 세공크기를 갖고 있는 평막이 침지된 연속회분식 반응기를 사용하였다. 분말활성탄의 투입, 폭기량 및 유입 유기물 농도가 처리효율과 여과 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 54일 이내의 조업 초기에서는 C/N 비가 증가할수록 COD, T-N 및 T-P의 제거율과 MLSS 농도는 증가하였다. 조업 89일 후의 COD, T-N 및 T-P의 제거율은 각각 97.1%, 75.0% 및 48.3%이었다. 막여과에 의해 처리수에서 SS는 검출되지 않았으며, T-P의 제거율이 낮게 나온 이유는 과잉의 슬러지를 배출하지 않았기 때문이다. 분말활성탄을 투여한 경우 조업이 진행됨에 따라 분말활성탄의 혼합강도와 충돌빈도가 증가하여 슬러지의 입자크기가 감소하였으며, 이로 인해 분말활성탄을 투여하지 않은 경우에 비해 TMP 상승이 크게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.739-744
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• 2011

선택적환원 반응용 활성탄 촉매는 액정디스플레이 제조 공정에서 배출되는 붕소를 포함하는 배가스 중의 $NO_x$를 제거하는데 사용되는데, 붕소가 촉매의 세공을 막거나 활성점에 침적되어 촉매 비활성화가 발생하게 된다. 폐촉매는 다양한 계면활성제를 포함하는 수용액 중에서의 세정, 건조 및 소성에 의해 재생이 가능하였다. 세정 과정의 조건, 계면 활성제 종류, 소성 조건 등을 변화시키면서 재생 전과 후의 폐촉매의 물리화학적 성능 비교를 위하여 질소 흡착 실험, ICP에 의한 원소 분석을 수행하였다. 암모니아를 사용하는 선택적환원 반응은 고정층 촉매 반응기를 사용하여 $120^{\circ}C$에서 수행하였다. $90^{\circ}C$의 수용액에서 비이온 계면활성제를 사용하여 세정하고, 질소 분위기에서 $550^{\circ}C$에서 소성하여 재생한 활성탄 촉매는 붕소가 가장 많이 제거되어 신규 활성탄과 유사한 수준의 표면적과 $NO_x$ 제거 효율을 회복하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.43-48
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• 2000

화학적 활성법과 수증기 활성법을 이용하여 활성탄소섬유를 제조한 결과 수증기 활성법 보다 우수한 표면 특성을 얻을 수 있었으며, 이 결과를 이용하여 탄소재료의 새로운 응용분야 개척 차원에서 항균성 활성 탄소섬유를 제조하였다. 기능성이 부가된 활성 탄소섬유의 비표면적이 544.27-1575.6 ㎠/g. 평균동공 반경이 10.6-12.9 (equation omitted)의 범위에 존재하였다. 항균성 활성 탄소섬유의 흡착등 온곡선의 유형이 전형적인 Tyre I을 나타냄을 알 수 있었으며 SEM을 이용하여 관찰한 모폴로지를 통하여 이들의 표면에 항균물질이 덮혀있는 상태를 관찰하였다. 마지막으로 항균 활성 탄소섬유에 대장균의 일종인 E. Coli를 처리하여 얻은 항균 활성의 결과를 보였다. 결론적으로, 활성 탄소섬유의 응용 분야 확대를 위하여 살균·탈취·방충 등의 기능성 부여가 가능함을 보여주었다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제14권1호
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• pp.9-16
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• 2018

We have developed an electrostatic precipitation (ESP) type air cleaner for indoor air quality and investigated its performances regarding CADR (Clean air delivery rate), single-pass efficiency and gas removal efficiency. The ESP air cleaner used an ACF (Activated carbon fiber) filter for gas removal and the ACF as a high voltage electrode for particle removal. The ESP air cleaner was tested in a chamber with the volume of $1m^3$ regarding CADR and gas removal efficiency. The applied CADR area of the ESP was $1.8m^2$. Gas removal efficiency was tested with 3 gases (Acetaldehyde, Acetic acid, Ammonia). As the results of the gas removal efficiency, the ESP air cleaner shows the removal efficiencies of 90, 98 and 85% for acetaldehyde, acetic acid and ammonia, respectively.

• 분석과학
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• 제13권1호
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• pp.89-95
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• 2000

식물섬유, 합성섬유 및 혼합섬유를 원료로 하여 3등급의 활성탄소섬유를 제조하고 미세기공 및 세공특성을 검토하였다. 제조한 활성탄소섬유의 흡착등온선은 모두 $20{\AA}$ 이하의 기공크기를 나타내는 Type I을 보였으며 미세기공 직경은 $5.6{\pm}0.3{\AA}$ 이내에서 최대 분포를 나타냈다. 활성탄소섬유의 질소 또는 아르곤 흡착에 의한 비표면적($S_{BET}$), 산화율, 액상 요오드흡착에 대한 상관 관계를 조사한 결과 비표면적이 $1600m^2g^{-1}$까지는 비표면적의 증가와 액상 요오드흡착량이 직선 관계를 나타냈으나 그 이상의 비표면적에서는 요오드 흡착량이 낮은 결과를 보이고, 비표면적이 증가할수록 제품의 burn-off가 크게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.404-411
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• 2007

활성탄 재질별 geosmin과 2-MIB의 최대 흡착량은 석탄계 재질의 활성탄이 가장 우수한 것으로 나타났고, 다음으로 야자계, 목탄계 활성탄 순으로 나타났으며, geosmin과 2-MIB에 대한 석탄계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)은 신탄의 경우 야자계와 목탄계 활성탄에 비해 각각 $1.2\sim1.9$배 및 $2.1\sim2.6$배 정도 높은 것으로 조사되었다. 또한, 3.1년 사용탄의 경우는 석탄계와 목탄계 재질의 활성탄에서 높게 나타났으며, 5.9년 사용탄의 경우는 목탄계 재질의 활성탄이 석탄계 재질의 활성탄보다도 높게 나타났다. 활성탄에서의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 활성탄 재질별, 사용연수별 geosmin과 2-MIB에 대해 전체적으로 geosmin이 크게 나타나고 있어 활성탄 흡착공정에서 2-MIB 보다 제거가 용이한 것으로 조사되었다. 활성탄 사용율(CUR)은 석탄계 재질의 활성탄이 geosmin과 2-MIB에 대해 1.72 g/day 및 1.44 g/day, 야자계나 목탄계 활성탄의 경우는 각각 1.72와 2.05 g/day 및 2.12와 1.90 g/day의 활성탄을 사용하여야만 제어가 가능한 것으로 조사되었으며, 또한, 3.1년과 5.9년 사용탄의 경우는 목탄계 재질의 활성탄이 geosmin과 2-MIB에 대해 각각 3.13과 4.57 g/day 및 2.87과 4.14 g/day로 나타나 다른 재질의 활성탄들에 비해 적은 양으로도 geosmin과 2-MIB를 제어할 수 있는 것으로 나타났다. 석탄계와 야자계 재질의 신탄, 3.1년 및 5.9년 사용탄들에 대해 geosmin과 2-MIB의 최대 흡착량(ng/g)과 비표면적$(m^2/g)$ 및 총 세공용적$(cm^3/g)$에 대한 상관성 조사결과, 최대 흡착량은 비표면적 보다는 총 세공용적이 높은 상관성을 가지는 것으로 나타났으며, 최대 흡착량과 총 세공용적의 상관식은 geosmin의 경우는 $y=264,459\times-79,047(R^2=0.95)$, 2-MIB는 $y=319,650\times-101,762(R^2=0.93)$으로 나타났다.