Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.14, No.1, 61-68, February, 2003
유리섬유를 이용한 활성탄소섬유복합체 필터제조 및 흡착능
The Manufacture of Activated Carbon Fiber Assemblies Filter using the Glass Fibers and Their Adsorption Performance
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초록
본 연구에서는 상업적으로 대량생산되어 값이 저렴한 유리섬유를 이용 새로운 저가의 활성탄소섬유복합체 필터를 제조하였다. 그리고 제조된 활성탄소섬유복합체 필터들의 비표면적, 세공크기분포, COD 제거율 그리고 페놀 제거율을 측정하여 비교·검토하였고, 수처리용 필터제조기술을 확립하였다. 필터제조시 ZnCL2 활성화법을 적용하였고, 활성화 최적조건은 활성화온도 400 ℃, 활성화시간 80 min, PAN 1.2 g이었고, 이 때 비표면적은 1610 m2/g이었고, 평균세공크기는 13.2 Å이었다. 제조된 활성탄소섬유복합체 필터들을 산업폐수, 페놀, 계면활성제 인공폐수에 적용하여 시간에 따른 유입수(Co)에 대한 유출수(C)의 비율(C/Co)로 흡착실험에 따른 제거율을 나타낸 결과 산업폐수의 경우 COD에 대한 C/Co(%)가 7%(원수농도: 45 ppm), 페놀에 대한 C/Co(%)가 5%(원수농도: 100 ppm) 그리고 계면활성제 인공폐수는 COD에 대한 C/Co(%)가 8%(원수농도: 120 ppm)까지 낮게 나타났고 흡착능이 좋은 것을 알 수 있었다.
The objectives of this study were to develop a process for manufacturing a new, low cost activated carbon fiber assemblies filter from glass fiber; to measure and compare the surface area, pore size distribution, COD and phenol removal ability of the manufactured activated carbon fiber assemblies filter; and to establish an application technique for the advanced watertreatment of various pollutants. Glass fiber based activated carbon fiber assemblies filter was manufactured using the ZnCl2 method. The optimum operating temperatures, time and the amount of PAN for activation were 400 ℃, 80 min and 1.2 g respectively. With these conditions, the BET surface area and average pore diameter were 1610 m2/g and 13.2 Å, reaspectively. The results showed the removal efficiency (C/Co) was 7% for 45 ppm of industrial wastewater concentration; the removal efficiency (C/Co) was 5% for 100 ppm of phenol concentration; and the removal efficiency (C/Co) of COD was 8% for 120 ppm of AOS (alpha-olefin sulfonate) concentration.
- Kim BW, Chang IY, HWAHAK KONGHAK, 4(2), 113 (1966)
- Chermisinoff PN, Ellerbusch F, Carbon Adsorption Handbook, Ann Arbor Science Publishers, Inc., Michigan (1978)
- U.S. Patent, 3,903,220 (1975)
- 이상은, 상수의 고도처리 기술개발방향, 환경산업리포트 (1993)
- 한국화학공학회 공업화학분과위원회, 흡착제와 그의 활용에 관한 Workshop, 전남대학교 (1995)
- Andreopoulos AG, Economy J, Chem. Mater., 3(4), 594 (1991)
- Economy J, Lin RY, Appl. Polym. Symp., 29, 199 (1976)
- Dimotakis E, Cal M, Economy J, Chem. Mater., 7(12), 2262 (1995)
- Caturla F, Selles MJ, Carbon, 34(4), 412 (1996)
- Daley MA, Mangun CL, Economy J, Low-Cost ACF Assemblies for Control of Contaminants from Air/Water, 89th Annual Meeting & Exhibition, Nashville, Tennessee, June 23 (1996)
- Foster K, Rood MJ, Economy J, Comparison of Experimental and Modeled Results Describing Adsorption Isotherms and Break through Times for VOC on ACFs, 86th Annual Meeting & Exhibition, Denver, Colorado, June 13 (1993)
- 빈현숙, 김태영, 백일현, 민병무, 한국폐기물학회지, 16(2), 173 (1999)
- 백일현, 빈현숙, 김태영, 김광렬, 남기창, 대한환경공학회지, 20(10), 1485 (1998)
- 수질오염, 폐기물, 토양오염 공정시험방법, 수질편 제 17항 동화기술, 서울 (2001)
- 수질오염, 폐기물, 토양오염 공정시험방법, 수질편 제 6항 동화기술, 서울 (2001)
- 박영태, 신판 활성탄-기초와 응용, 35, 동화기술, 서울 (1995)