• 청정기술
• /
• 제16권1호
• /
• pp.19-25
• /
• 2010

결정성의 셀룰로우스를 수소분위기하에서 다양한 귀금속 촉매를 이용하여 폴리올로 전환시키는 연구를 수행하였다. 촉매는 단일 귀금속(Pt, Ru, Ir, Rh, Pd)을 활성탄에 습식함침법으로 담지시켜서 제조하였으며, Pt/$\gamma-Al_2O_3$와 Pt/H-mordenite를 비교촉매로 사용하였다. 생성물은 고압액체크로마토그래피로 분석하였다. 촉매는 질소흡착, X-선 회절법, 유도결합플라즈마분광법(ICP-AES), 수소-승원환원분석($H_2$-TPR), 그리고 일산화탄소 화학흡착을 통하여 분석하였다. 셀룰로우스의 전환율은 사용한 촉매와 연관관계가 낮은 것으로 나타났으며 활성탄에 담지된 귀금속 촉매중에서 Pt/AC가 높은 폴리올의 수득률에 바람직한 것으로 조사되었다.

• 한국습지학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.410-416
• /
• 2018

본 연구는 탄소나노튜브(MWCNT)와 활성탄을 이용한 니켈과 구리의 흡착특성을 평가하였다. 산성조건에서 활성탄의 제거성능이 낮은 반면, MWCNT만 니켈과 구리를 흡착 제거하는데 효율적이었다. MWCNT와 중금속의 흡착반응은 유사 일차반응식을 따랐다. 초기 pH가 중성일 때, 니켈은 MWCNT에 의해 신속히 제거되었고, 활성탄은 4시간에 각각 99.02%와 80.30%를 나타냈다. 또한, 구리이온은 초기 pH가 중성일 때 4시간내에 효율적으로 제거되었다. 흡착제 주입량을 증가함에 따라 pH가 증가하였고, 중금속 제거율도 증가하였다. 또한, 산화 전처리 공정은 MWCNT의 중금속 제거율을 증가시켰다.

• 대한화학회지
• /
• 제57권1호
• /
• pp.104-108
• /
• 2013

The adsorption characteristics of Cd(II) and Pb(II) in aqueous solution using granular activated carbon (GAC), activated carbon fiber (ACF), modified ACF (NaACF), and a mixture of GAC and NaACF (GAC/NaACF) have been studied. The surface properties, such as morphology, surface functional groups, and composition of various adsorbents were determined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscopy (SEM) measurements. The specific surface area, total pore volume, and pore size distribution were investigated using nitrogen adsorption, Brunauer-Emmett-Teller (BET), and Barrett-Joyner-Halenda (BJH) methods. In this study, NaACF showed a high adsorption capacity and rate for heavy metal ions due to the improvement of its ion-exchange capabilities by additional oxygen functional groups. Moreover, the GAC and NaACF mixture was used as an adsorbent to determine the adsorbent-adsorbate interaction in the presence of two competitive adsorbents.

• 청정기술
• /
• 제25권3호
• /
• pp.189-197
• /
• 2019

본 연구에서는 대표 악취물질로 분류되는 황화수소(hydrogen sulfide, $H_2S$)를 처리하기 위해 3원계의 금속이온 물질이 담지된 활성탄의 제조조건 최적화에 대한 연구를 수행하였다. $H_2S$ 흡착성능 증진을 위한 금속이온 물질로는 $H_2S$ 흡착성능 증진 물질인 KI를 기반으로 Li 및 Fe 또는 3원계(K, Li, Fe)로 조합 시 성능 증진을 확인하였으며, 이는 XRD 분석을 통해 각 활성 물질의 $H_2S$와의 반응 또한 결합에 의한 것으로 판단하였다. 흡착제의 열처리시 질소를 이용한 경우 공기에 비교하여 흡착 성능이 약 3배 이상 증가하였다. 최적 흡착제의 최대 흡착량 상수($q_m$)값은 97.07로써 기존 K 기반 첨착활성탄 대비 6배의 흡착성능이 나타났으며, 물질전달속도와 흡착속도 간 평형에 의해 객관적인 흡착량($0.3g\;g^{-1}$ 이상)이 확보됨을 확인하였다. 입자 크기에 따른 흡착제 성능 차이를 확인한 결과, 성능의 구배는 존재하나 시약급 활성탄 입자 크기를 가지는 활성탄의 개질 시에도 성능 증진이 뚜렷함을 확인하였다. 상대습도가 비교적 높은 60, 100%에서도 흡착성능이 존재함을 확인하였으며, 이를 통해 스크러버 후단과 같은 습도가 높은 실 공정에도 적용 가능할 것으로 판단된다.

• Carbon letters
• /
• 제10권2호
• /
• pp.114-122
• /
• 2009

Crushed, depitted peach stones were impregnated activated with 50% $H_3PO_4$ followed by pyrolysis at $500^{\circ}C$. Two activated carbons were produced, one under its own evolved gases during pyrolysis, and the second conducted with air flow throughout the carbonization stage. Physicochemical properties were investigated by several procedures; carbon yield, ash content, elemental chemical analysis, TG/DTG and FTIR spectra. Porosity characteristics were determined by the conventional $N_2$ adsorption at 77 K, and data analyzed to get the major texture parameters of surface area and pore volume. Highly developed activated carbons were obtained, essentially microporous, with slight effect of air on the porous structure. Oxygen was observed to be markedly incorporated in the carbon matrix during the air treatment process. Cation exchange capacity towards Cu (II) and Cd (II) was tested in batch single ion experimental mode, which proved to be slow and a function of carbon dose, time and initial ion concentration. Copper was up taken more favorably than cadmium, under same conditions, and adsorption of both cations was remarkably enhanced as a consequence of the air treatment procedure. Sequestration of the metal ions was explained on basis of the combined effect of the oxygen functional groups and the phosphorous-containing compounds; both contributing to the total surface acidity character.

• 분석과학
• /
• 제18권4호
• /
• pp.355-361
• /
• 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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.47-54
• /
• 2006

Activated carbon fibers (ACFs) with high surface area and pore volume were modified with metal Ni impregnation and fluorination and investigated hydrogen storage properties by volumetric method. Micropore volume values of ACFs obtained from surface modification with Ni impregnation and fluorination were decreased 9 and 35 %, respectively. Hydrogen storage capacities of fluorinated ACFs were slightly changed, on the other hand, that of Ni impregnated ACF was considerably increased. It means that hydrogen was not only adsorbed on ACF surface, but also on Ni metal surface by means of dissociation. Although the microphone volume of ACF modified with fluorination was decreased, its hydrogen storage were found not to be changed compared with fresh ACF. These results indicated that the surface of ACF after fluorination modification may be strongly attracted hydrogen due to high electronegativity of fluorine. Therefore, it was proven that hydrogen storage capacity was related with micropore volume and surface property of carbon materials as well as specific surface area.

• 청정기술
• /
• 제13권4호
• /
• pp.266-273
• /
• 2007

본 연구에서는 석탄가스화 복합발전시스템용 고온건식탈황공정에 포함된 직접황회수공정의 $SO_2$ 촉매환원 반응에서 발생되는 COS의 효과적인 제거를 위한 활성탄계 흡착제의 흡착특성이 연구되었다. $SO_2$의 촉매적 환원을 위하여 전이금속 담지촉매와 복합금속산화물 촉매가 사용되었으며, 이들 촉매의 반응기구에 따라 COS 생성과정과 반응온도에 따른 유출량이 조사되었다. 생성된 저농도의 COS를 효과적으로 제거하기 위하여 상용활성탄과 활성탄의 COS흡착특성을 개선하기 위하여 알칼리금속 수용액(KOH)으로 담지시킨 활성탄이 이용되었다. TGA를 이용하여 온도에 따른 COS 흡착량과 흡착속도를 알 수 있었고, GC-PFPD가 장착된 고정층 흡착시스템을 이용하여 COS 흡착실험을 수행한 결과, 높은 BET 표면적을 지니는 KOH로 처리된 활성탄의 COS 파과시간이 상용활성탄에 비해 장시간 유지되었다. 이와 같은 결과로부터 활성탄 흡착시스템으로 $SO_2$ 환원으로부터 생성되는 COS를 효과적으로 제거할 수 있으며, 알칼리성 금속을 담지할 경우 흡착특성이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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

• 한국주조공학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.284-289
• /
• 1986

Decarburization phenomena have been studied by plasma in stainless steel, plain carbon steel and cast iron. It was also investigated the movement of impurity element P,S in the plasma jet metal pool. The plasma jet was obtained by $Ar\;-\;CO_2$ gas mixture with 5 kVA DC power source. It produced enough temperature to dissociate into activated oxygen atom by reaction of $CO_2{\leftrightarrows}CO+O^+$ and it reacted with ${\underline{C}}$ in metal pool. Decarburization rate was increased about 5 times in comparing with the conventional induction melted metal pool by $CO_2$ gas decarburization. Even under the Ar plasma jet, decarburization was obtained by agitation of metal bath by $Ar^+$ bombardment and dilution phenomena of carbon atom under the very high plasma temperature. But heavy element P and S are not much removed because they are too heavy in mass to be activated by $Ar^+$ion bombardment. Desulphurization was achieved by $Ar\;-\;CO_2$ plasma in plain carbon steel and cast iron by the reaction of $SO_2({\underline{S}}+O^+)$. But dephosphorization could not be obtained by $Ar\;-\;CO_2$ plasma, because gaseous reaction of phosphorous oxide (${\underline{P}}+O^+$) was not existed.