• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5370-5375
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• 2011

활성탄소섬유에 항균특성을 부가하기 위해 은나노입자, 망간 그리고 인산을 첨착시켰으며 이러한 첨착정도를 SEM 분석을 통해 관찰한 결과 적절하게 ACF에 첨착되었음을 확인할 수 있었다. 은나노입자 등으로 첨착된 ACF는 첨착되지 않은 ACF보다 휘발성 유기화합물의 흡착능력면에서 다소 떨어짐을 알 수 있었다. 은나노입자와 인산으로 첨착된 ACF의 경우 bacillus cereus와 salmonella entaritidis에 대해 뛰어난 항균력을 보였으나 망간으로 첨착된 ACF의 경우는 bacillus cereus와 salmonella entaritidis에 대한 항균력이 거의 없음을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권3호
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• pp.52-58
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• 2008

여러 조건으로 제조한 망간첨착활성탄(Mn-AC)을 유기물과 무기물이 함께 오염되어 있는 합성 폐수처리에 적용하였다. 유기물과 무기물의 대표물질로 각각 페놀과 3가 비소를 선정하였다. Mn-AC의 물리화학적 특성과 안정성을 분석한 후, 회분식 반응조에서 활성탄(AC) 및 Mn-AC에 의한 3가 비소 및 페놀 흡착 특성을 조사하였다. Mn-AC의 안정성 평가를 위해 pH 2에서 4의 산성용액에서 용출되는 망간의 농도로부터 평가하였다. pH 3 이하에서는 Mn-AC로부터 많은 양의 망간이 용출되었지만, pH 4에서는 청정지역 허용기준인 3 ppm 이하의 농도로 용출되었다. Mn-AC에 대한 X-선 회절기 분석결과 첨착된 망간은 $Mn_2O_3$로 밝혀졌다. Mn-AC를 이용한 3가 비소와 페놀의 동시처리 실험결과 3가 비소는 낮은 pH에서 AC보다 높은 산화율을 보였으나, 중성 이상의 pH에서는 AC가 더욱 높은 산화율을 보였다. 활성탄에 망간을 첨착시킴으로서, 비표면적이 13% 감소하였고 이로서 Mn-AC에 의한 페놀제거율은 AC에 비해 8% 정도 줄어들었다. 3가 비소 산화 및 페놀 흡착실험을 통하여 Mn-AC는 복합오염물을 갖는 폐수의 동시처리에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.423-429
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• 2008

유기물과 무기물이 함께 오염되어 있는 합성 폐수처리에 대한 망간첨착활성탄(Mn-AC)의 적용성을 연구하였다. 유기물과 무기물의 대표물질로 페놀과 3가 비소를 각각 선정하였다. 산성조건에서 Mn-AC의 안정성을 평가하기 위해, 용액의 pH를 2, 3 및 4로 달리하여 시간경과에 따른 용존망간의 용출능을 평가하였을 때, pH 3보다 낮은 조건에서는 Mn-AC의 안정성이 떨어졌지만, pH 4에서는 반응시간동안 용출되는 망간의 농도는 무시할 수 있는 정도였다. 이러한 안정성 실험결과 Mn-AC는 pH 4 이상의 일반폐수 처리에 사용할 수 있음을 알 수 있었다. AC와 비교하였을 때, 망간첨착에 의한 비표면적 감소로 인해 망간첨착활성탄의 페놀제거속도 및 페놀 흡착능은 일부 감소하였다. 페놀 농도 변화에 따른 등온흡착결과 Mn-AC의 최대흡착량은 AC의 75%에 해당하였다. 산성영역의 pH에서는 Mn-AC에 의한 3가 비소 산화효율이 AC보다 높았지만 pH 7 이상에서는 반대 경향을 나타내었다. 본 연구를 통하여 Mn-AC를 페놀과 3가 비소의 동시처리에 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.302-307
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• 2012

오존/활성탄 공정 및 오존/촉매 공정과 같은 고급산화공정을 사용하여 페놀의 분해를 비교하였다. 촉매는 조립 활성탄에 팔라듐(Pd/AC), 망간(Mn/AC), 코발트(Co/AC) 및 철(Fe/AC)을 담지하여 제조하였다. 1 h 동안의 반응결과, 포화 오존농도(1.48 mg/L)에서 용존 오존의 분해율은 Mn/AC (45%) > Pd/AC (42%) > Co/AC (33%) > AC (31%) > Fe/AC (27%)의 순서로 감소하였으며, 페놀의 제거효율은 Mn/AC (89%) > Pd/AC (85%) > Co/AC (77%) > AC (76%) > Fe/AC (71%)의 순서로 감소하였다. 총유기탄소(TOC)의 잔존 비율(C/Co)은 Pd/AC (0.29) < Mn/AC (0.36) < AC (0.40) < Co/AC (0.49) < Fe/AC (0.51)의 순서로 증가하였다. Co/AC 및 Fe/AC 공정은 오존/활성탄 공정과 비교하여 촉매효과가 거의 없었다. 또한 페놀이 분해되면서 생성되는 중간물질인 하이드로퀴논과 카테콜의 최대 농도는 Mn/AC > AC > Co/AC > Fe/AC > Pd/AC 공정의 순서로 감소하였으며, Pd/AC 공정의 경우, 1 h 동안 반응 후, 이러한 중간물질들이 검출되지 않았다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.671-678
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• 2021

암모니아의 흡착 성능을 향상할 목적으로 활성탄의 질산 처리 및 활성탄으로 금속 염화물의 첨착 효과를 연구하였다. 질산 처리에 의해 활성탄으로 하이드록시기 및 카르복실기와 같은 작용기들의 도입을 확인하였다. 이후 초음파 함침법을 사용하여 각 금속 염화물(NiCl₂, MgCl₂, CuCl₂, MnCl₂ 또는 CoCl₂)을 표면 개질 활성탄 위로 첨착하였다. 여러첨착된 활성탄들의 물리화학적 특성과 암모니아 흡착 성능을 관찰하였다. 금속 염화물은 초음파 처리에 의해 원활하게 분산되었으며 활성탄 표면 위에 고르게 분포되었다. 금속 염화물이 첨착된 표면 개질 활성탄은 감소된 비표면적 및 세공 부피에도 불구하고 매우 우수한 암모니아 흡착 성능을 나타내었다. 특히, NiCl₂를 첨착하여 제조한 HNO₃-NiCl₂ AC는 가장 우수한 암모니아 흡착능(3.736 mmol·g^-1)을 나타내었으며, 미처리된 활성탄(0.066 mmol·g^-1)과 비교하여 약 57배 향상되었다.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.513-517
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• 2013

본 연구에서는 화재나 화생방전 시 비상대피에 사용되는 상용 방독면의 흡착소재인 첨착활성탄의 특성을 분석하고 일산화탄소(CO)의 흡착성능 및 산화반응을 조사하고자 하였다. 대표 제품 4개를 선정하여 BET/BJH 측정을 통해 각 활성탄소의 비표면적, 기공부피 및 기공크기를 비교분석하고 SEM/EDS와 XPS를 이용한 표면 성분분석을 수행하여 일산화탄소 제거 효율간의 관계를 연구하였다. 불순물 제거를 위한 전처리(heat-treatment) 후 망간(Mn)과 구리(Cu)가 주 금속으로 첨착되어 있는 화재용 시료에서는 업체에 관계없이 반응 초기에 일산화탄소의 흡착을 보였고 이후 활성 탄소 내에 첨착된 금속 촉매에 의해 최대 99%의 이산화탄소($CO_2$) 변환율로 높은 촉매활성을 보이며 산화반응이 진행되었다. 망간(Mn)을 함유하지 않은 화생방용 시료의 경우 이산화탄소로의 변환율은 최대 60%로서 화재용 시료에 비해 떨어짐을 관찰하였다. 화재용 시료의 전처리 유무에 따른 일산화탄소 반응성 조사에서는 전처리 후 기공 내 불순물 제거 효과로 상온에서 이산화탄소의 검출시간이 약 30 min간 지연되어 일산화탄소와 이산화탄소에 대해 모두 더 높은 제거율을 보임을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.432-439
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• 2018

활성탄의 화학적 흡착 및 오존촉매반응의 작용기를 향상시키기 위해 Fe, Co, Mn 및 Pd 금속들을 활성탄에 담지하여 금속촉매 활성탄을 제조하였다. 고급산화공정의 실험결과에서 페놀 분해속도, 용존 오존 분해율 및 TOC (총유기탄소) 제거율은 Pd-AC > Mn-AC > Co-AC > AC > Fe-AC의 순서로 나타났다. BET 분석에서 금속담지활성탄의 물리적 특성은 오존촉매반응에 영향을 미치지 않았으며, 촉매효과는 담지한 금속의 종류에 따라 상이한 결과를 나타내었다. RCT (생성된 OH radical과 오존의 비율) 값 측정은 OH radical과 쉽게 반응하지만 오존과는 매우 느리게 반응하는 probe compound로 알려진 파라-클로로벤조산(p-chlorobenzoic acid)의 분해결과로부터 구할 수 있었으며, 오존단독 공정은 $5.48{\times}10^{-9}$, 활성탄 공정은 $1.47{\times}10^{-8}$로 측정되었고, Fe-AC, Co-AC, Mn-AC 및 Pd-AC 공정은 각각 $2.13{\times}10^{-9}$, $1.51{\times}10^{-8}$, $4.77{\times}10^{-8}$ 및 $5.58{\times}10^{-8}$로 측정되었다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.92-97
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• 2008

$MnO_2$와 K 또는 Cu 담지 활성탄으로 이루어진 혼성촉매상에서 암모니아를 환원제로 사용한 NO의 저온 선택적 촉매 환원반응을 수행하였다. 반응물에 산소를 투입한 경우 NO의 제거율은 증가하였으며, 활성탄에 전이금속을 담지할 경우 탈질 효율이 증가한다. 수분이 존재하지 않는 경우 $MnO_2$와 K 담지 활성탄으로 이루어진 혼성촉매가 $120^{\circ}C$의 저온에서 가장 높은 탈질 효율을 보였으나, 수분이 존재할 경우 모든 촉매의 활성은 현저하게 떨어졌다. 수분 존재 시 $MnO_2$와 질산처리/열처리를 한 Cu 담지 활성탄을 물리적으로 1 : 1 (w/w) 비율로 혼합한 촉매가 $MnO_2$와 Cu 담지 활성탄을 단독으로 사용한 것에 비해 탈질효율이 더 우수하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권2호
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• pp.176-182
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• 2004

The purpose of this study was to investigate the heterogeneous catalytic ozonation of oxalic acid by manganese (Mn) doped-granular activated carbon (GAC). In order to observe the effect of the amount of Mn doped on GAC, catalysts were manufactured by varying the impregnated Mn concentration. In this paper, the following had labeled all sorts kinds of Mn-doped GAC were labeled with suitable names according to the amount (mM) of the concentration of dipping solution: They were each named as 'Mn20', 'Mn50', 'Mn100' and 'Mn200'. These experiments were performed in a batch reactor (0.5 L) and a semi-batch reactor (1 L) and Mn-free GAC was used as a blank catalyst. The ozone decay properties of each manufactured catalyst were firstly investigated to find out the reactivity between the aqueous ozone and the catalysts. Oxalic acid removal by catalytic ozonation was then performed to demonstrate the oxidative efficiencies of each catalyst.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.541-548
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• 2009

본 연구에서는 매립장 침출수 같은 중금속과 유기물을 함께 함유하고 있는 폐수를 처리하기위하여, Fe(III)을 활성탄, 모래, 불가사리와 같은 담체에 첨착 및 코팅시킨 흡착제를 사용하였다. 제조된 Iron Impregnated Activated Carbon(Fe-AC), Iron Coated Sand(ICS), Iron Coated Starfish(ICSF)는 EPA 3050B 방법을 통하여 각 매질에 함유된 철 함량을 분석하였으며, 회분식 반응조에서의 흡착실험을 통하여 각 흡착제의 Mn(II), Zn(II) 및 Cu(II)의 제거성능을 비교하였다. Fe-AC 및 ICS의 철 함유량은 각각 1,612 mg/kg 및 1,609 mg/kg으로서 매우 유사하였으며 ICSF의 철 함유량은 1,768 mg/kg으로 ICSF의 철 코팅함량이 다른 두 가지에 비해 150 mg/kg 정도 높게 나타났다. 회분식 실험에서의 Mn(II), Zn(II), Cu(II)의 제거효율은 ICSF, Fe-AC, ICS의 순으로 높은 제거율을 보였다. 각 흡착제를 단일 및 다중층으로 충전한 칼럼반응기에 의한 연속식 실험결과, 단일 흡착제에 비해 ICS, Fe-AC, ICSF의 순으로 충전한 시스템에서 높은 중금속 및 페놀제거효율을 나타내었으며, Cu(II)와 Zn(II)에 대해서는 뚜렷한 파과능을 보였으나 Mn(II) 제거율은 상대적으로 낮게 나타났다. 각 흡착제를 병합 충전한 다중층 칼럼반응시스템은 중금속 및 phenol제거에 효과적임을 알 수 있었다.