질산 처리에 따른 활성탄 표면의 친수성 특성 향상에 관한 연구

• 영문명: A study on the improvement of hydrophilic properties of activated carbon surface by nitric acid treatment
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 강혜주(Hye Ju Kang) 양소영(So Yeong Yang) 김태민(Tae Min Kim) 김용렬(Yong Ryeol Kim)
• 간행물 정보: 『한국응용과학기술학회지』한국응용과학기술학회지 제38권 제5호, 1241~1248쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.10.31

국문 초록

제 4 차 산업혁명이 일어남에 따라 각국의 정부와 기업들은 보다 환경친화적인 정책과 기술 개발에 힘쓰고 있다. 배기가스 배출과 소음이 거의 없는 전기차 및 수소차의 개발, 그리고 이를 보편화 하기 위한 정부의 정책 등 기존의 경제, 산업 구조를 친환경적으로 바꾸려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 최근 여러 환경문제를 해결하기 위해 각종 유해 가스 흡착 및 폐수 처리용으로 활성탄을 많이 사용하고 있으나 흡착질의 특성에 따라 요구되는 표면 특성이 다르기 때문에 수요에 걸맞는 활성탄의 개발이 점차 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 친수성 유기물 제거에 유리한 활성탄을 개발 하고자 C-O, C-O-C, C=O 및 O=C-O 등과 같은 친수성 작용기를 질산처리 방법을 통해 활성탄 표면에 효과적으로 도입하는 연구를 진행하였다. 질산을 활용하여 끓는점 및 다양한 농도 조건에서 활성탄을 환류, 개질하였고, 이를 세척 후 고온에서 탄화시켜 활성탄의 표면을 개질하였다. 제조된 개질활성탄은 활성탄의 비표면적, mesopore 및 micropore 의 함량을 알기 위하여 BET 를 이용하여 측정하였고, 4 M 120 ℃에서 개질한 결과 가장 높은 792.22 m 2 g -1 으로 확인되었다. 또한 제조된 활성탄의 표면 및기공 특성 변화를 확인하기 위해 SEM, XPS, EDX, BET 등의 분석을 실시하였으며 질산 처리 정도에 따른 특성 변화에 대해 비교 고찰하였다.

영문 초록

In order to figure out various environmental problems, various governments and companies are investigating more environmentally policies and technologies. In other words, activated carbon is widely used for the adsorption of different harmful gases and waste liquid treatment. However since the required surface properties are different in various industry, depending on the adsorption properties, the development of activated carbon demand in different ways. In this work, we have investigated and developed the activated carbon surface to improve the hydrophilic properties by nitric acid treatment through reforming of activated carbon.

목차

1. 서론

2. 실험

3. 결과 및 고찰

4. 결론

키워드

활성탄 질산처리 표면개질 친수성 특성 향상 유기물 제거 Activated carbon Nitric acid treatment Surface modification Hydrophilicity improvement Organic removal