• Carbon letters
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• 제9권2호
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• pp.127-130
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• 2008

This study aims to find a correlation between XRD and Raman result of the activated carbon fibers as a function of its activation degrees. La of the isotropic carbon fiber prepared by oxidation in carbon dioxide gas have been observed using laser Raman spectroscopy. The basic structural parameters of the fibers were evaluated by XRD as well, and compared with Raman result. The La of the carbon fibers were measured to be 25.5 ${\AA}$ from Raman analysis and 23.6 ${\AA}$ from XRD analysis. La of the ACFs were 23.6 ${\AA}$ and 20.4 ${\AA}$, respectively, representing less ordered through activation process. It seems that the $I_D/I_G$ of Raman spectra were related to crystallite size(La). Raman spectroscopy has demonstrated its unique ability to detect structural changes during the activation of the fibers. There was good correlation between the La value obtained from Raman and XRD.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.271-278
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• 2018

본 연구에서는 활성탄소섬유를 이용하여 축전식 탈염공정에 적용할 탄소전극을 제조하였다. polyvinylidene fluoride (PVDF)를 바인더로 사용했으며 적절한 용매에 활성탄소섬유를 배합한 후 상용의 그라파이트 시트에 캐스팅하여 탄소전극을 제조하였다. 이 때 활성탄소섬유의 입자 크기를 달리하였고, 용매, 고분자 바인더 그리고 활성탄소섬유를 80 : 2 : 18, 80 : 5 : 15의 배합비율로 전극을 제조하였다. 그런 다음 염 제거 효율을 흡착전압과 시간, 탈착전압과 시간, NaCl 공급액의 농도와 유속 등에 운전조건에 대하여 염 제거 효율을 측정하였다. 대표적으로 활성탄소섬유의 입자크기가 $32{\mu}m$ 이하이며 80 : 2 : 18의 배합비율에서 1.2 V, 3분의 흡착조건, -0.1 V, 1분의 탈착조건, NaCl 100 mg/L, 15 mL/min의 공급액 조건에서 53.6%의 염 제거 효율을 보였다.

• 분석과학
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• 제13권5호
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• pp.573-583
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• 2000

몇 가지 식물섬유, 합성섬유 및 혼합섬유를 원료로 하여 비표면적 차이가 나는 세가지 등급의 활성탄소섬유를 제조하고 입상활성탄을 대조흡착제로 하여 페놀 및 메틸렌블루의 액상흡착특성을 비교 검토하였다. 이들 흡착질 수용액의 활성탄소섬유에 대한 흡착등온선, 흡착속도 및 컬럼통액실험을 통하여 돌파점곡선을 측정하였다. 페놀 및 메틸렌블루의 흡착등온은 모두 type I을 나타내었으며 낮은 평형농도에서도 높은 흡착량을 나타내었다. 흡착질에 대한 활성탄소섬유의 흡착속도는 활성탄에 비하여 100배 이상 빠른 흡착속도를 보이며 유효확산계수도 20배 이상 높았다. 컬럼통액 실험결과 활성탄소섬유의 흡착용량은 활성탄에 비해 10배 이상으로 나타났다. 유해성 유기 오염물질 10종을 포함한 조제수를 자연여과방식으로 50 L씩 처리한 결과 2단에서 이들 유기성 오염물질을 완전히 제거하여 활성탄에 비하여 수처리 효율이 훨씬 높은 결과를 보였다.

• 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.

• Carbon letters
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• 제7권2호
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• pp.105-113
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• 2006

The electro-chemical removal (ECR) of water pollutants by metal-ACF electrodes from wastewater was investigated over wide range of ECR time. The ECR capacities of metallic ACF electrodes were related to physical properties such as adsorption isotherm, surface area and pore size and to reaction time. Surface morphologies and elemental analysis for the metal supported ACFs after electro-catalytic reaction were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and energy disperse X-ray (EDX) to explain the changes in adsorption properties. The IR spectra of metallic ACFs for the investigation of functional groups show that the electro-catalytic treatment is consequently associated with the removal of pollutants with the increasing surface reactivity of the activated carbon fibers. The metal-ACFs were electro-catalytically reacted to waste water to investigate the removal efficiency for the COD, T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N and $NO_2$-N. From these removal results of the piggery waste using metallic ACFs substrate, satisfactory removal performance was achieved. The removal efficiency of the metallic ACFs substrate was mainly determined by the properties of the material for adsorption and trapping of organics, and catalytic effects.

• 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.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.312-317
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• 2018

본 연구에서는 새집증후군 원인가스 중 하나인 벤젠 가스 흡착특성을 향상시키기 위하여 활성탄소섬유에 함산소불소화 처리를 실시하였다. 함산소불소화 처리된 활성탄소섬유 표면특성 및 기공특성은 X-선광전자분광기(XPS)와 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 분석을 통해 확인하였으며, 벤젠 가스 흡착 특성은 가스크로마토그래피(GC)로 평가하였다. XPS 결과로부터 불소분압이 증가함에 따라 활성탄소섬유 표면의 불소관능기가 증가함을 알 수 있었다. 함산소불소화 처리 후 모든 샘플의 비표면적은 감소하였으나, 불소 분압이 0.1 bar일 때 그 미세기공 부피비가 증가하였다. 함산소불소화 처리된 활성탄소섬유는 11 h 동안 100 ppm의 벤젠 가스를 모두 흡착하였으며, 이는 미처리 활성탄소섬유와 비교하여 벤젠 가스 흡착효율이 약 2배 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.298-305
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• 2016

In this study, we treated pitch-based activated carbon fibers (ACFs) in hydrogen peroxide using electron beam (E-beam) irradiation to improve nitrogen monoxide (NO) sensing ability as an electrode material of gas sensor. The specific surface area of ACFs treated by E-beam irradiation with 400 kGy increased from $885m^2/g$ (pristine) to $1160m^2/g$ without any changes in structural property and functional group. The increase in specific surface area of the E-beam irradiated ACFs enhanced NO gas sensing properties such as response time and sensitivity. When the ACFs irradiated with 400 kGy, response time was remarkably reduced from 360 s to 210 s and sensitivity was increased by 4.5%, compared to the pristine ACFs. These results demonstrate convincingly that surface modification of ACFs using E-beam in hydrogen peroxide solution can enhance textural properties of ACFs and NO gas sensing ability of gas sensor at room temperature.

• 상하수도학회지
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• 제10권1호
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• pp.121-130
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• 1996

Adsorption isotherms of three trihalomethanes(THMs: $CHCl_3$, $CHBrCl_2$ and $CHBr_2Cl$) and the other organics(p-chlorophenol and sucrose)on activated carbon fibers(ACFs) were measured. Adsorption capacities of the ACFs for these THMs were found to be comparable with or slightly larger than those of granular activated car bons(GACs) which have been widely used for trihalomethanes control in drinking water. Also, the breakthrough curve prediction was successfully carried out using a mathematical model on basis of the assumption that the adsorption equilibrium is instantaneously established when a THM solution contacts the ACF. In practice, THM removal from drinking water was investigated at water works using benchscale ACF adsorptJOn columns. The volume of water treated at a space velocity(SV) of about $100h^{-1}$ was approximately 40 l/g-ACF. The practical adsorption capacities of PCP and sucrose in column adsorption were in good agreement with those of theoretically calculated results using the batch adsorption measurments. And the saturation time model of these substrates in the columns was also agreed succesfully with practical measurments.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권9호
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• pp.1967-1972
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• 2009

The electrospinnability of pitch was improved by blending in a solution of polyacrylonitrile (PAN) resulting in the reduction of the average fiber diameter from 2000 to 750 nm. Activated carbon fibers (ACFs) derived by stabilization, carbonization and steam activation at 700, 800, and 900 ${^{\circ}C}$ of the PAN/pitch electrospun fibers for 60 min were investigated as electrodes for supercapacitors. The Brunauer, Emmett, Teller (BET) specific surface area ranged from 732 to 1877 $m^2g^{-1}$ and the specific capacitance from 75.5 to 143.5 $Fg^{-1}$, depending on the activation conditions. Electrodes from the electrospun web activated at 900 ${^{\circ}C}$ exhibited a particularly quick response showing a high frequency of 5.5 Hz at a phase angle of ‒$45^o$ of the impedance spectroscopy.