탄소섬유의 KOH 활성화와 휘발성유기화합물 (VOC)의 흡착특성

장진석; 김인기; 임굉; 조성준; J. S. Jang; I. K. Kim; G. Yim; S. J. Cho

Korean Journal of Materials Research, Vol.9, No.4, 362-367, April, 1999

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탄소섬유의 KOH 활성화와 휘발성유기화합물 (VOC)의 흡착특성

Activation of Carbon Fibers by KOH and Adsorption Characteristics for VOC

장진석, 김인기¹, 임굉, 조성준

배재대학교 신소재공학부
¹한서대학교 재료공학과

J. S. Jang, I. K. Kim¹, G. Yim, and S. J. Cho

Division of New Ma!erials Engineering, Paichai University, Taejeon 302-735, Korea
¹Department 01 Mate채als And &ience Engineering, Hanseo University, Seosan 356-820, Korea

초록

KOH 를 이용하여 벤젠, 톨루엔, 아세톤, 메탄올등 휘발성 유기화합물들을 분리, 제거, 회수할 수 있는 활성탄소섬유를 제조하고자 하였다. 활성화시간과 옹도를 변화시켜서 큰 비표면적과 좁은 기공분포를 유도함으로서 휘발성 유기화합물 (VOC) 에 대한 큰 흡착용량과 선택성을 지니도록 하였다. 벤젠, 아세톤, 톨루엔, 메탄올등에 대한 활성탄소섬유의 흡착능력올 측정하여 기공크기, 용적 및 BET 비표면적과 관련시켜 고찰하였다. 활성화결과, 800℃ 60분의 활성화 조건에서 BET 비표면적이1100m2/g으로 가장 크게 얻어졌고, 이때 K2O가 활발하게 환원되었음을 알 수 있었다. 이때 평균기공크기는 5.8~5.9Å 이었다. 얻어진 활성탄소섬유는 포화흡착량에 도달하는 홉착속도가 매우 빨랐으며 유기화합물에 대해서 선택성이 있었다. 분자크기가 작은 아세톤과 에탄올(4.3Å 과 4 .4Å) 의 흡착량은 크기가 큰 벤젠이나 블루엔 (모두 5.9Å) 보다 훨씬 큰 43~49% 였다.

We intended to make the activated carbon fibers which could separate, remove and recover the volatile organic compounds of benzene, toluene, aætone and methanol. Changing activation temperature and time, large specific surface area and narrow pore distributiqn could be obtained. The activated carbon fibers have large aclsorption capacity and selectibility for those organic comppunds. We characterized the adsorption capability of the activated carbon fibers for benzene, toluene, acetone and methanol by BET specific surface area and pore size and micropore volume measureπlents. In the result of activation, the tiJ.aximum value of BET specific surface area of the fibers was 1100m2/g at 800℃ for 60 minutes and K2O was reduþed actively in this condition. Their average pore size was 5.8~5.9Å. The activated carbon fibers prepared in this work had high adsorption rate to saturation and the selectibility for the above organic compounds. The adsorbed amqunt of acetone and methanol(diameter of 4.3Å and 4.4Å respectively) which are smaller than micropore diameter in size was 43~49%, which was larger value than benzene and toluene(in the same diameter as 5.9Å).

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