1차적으로 안정화 PAN(OXIPAN)계 섬유,Rayon및 Kynol탄소섬유를 이용하여 화학적인 방법으로 제조된 활성탄소섬유(ACFs)의 특성을 비교한 후, 2차적으로 OXIPAN계 탄소섬유를 프리커서로 하여 KOH와 NaOH에 의해 여러등급의 활성탄소섬유를 제조하였고,비표면적,요오드 흡착량,미세구조,세공구조 등을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. OXIPAN계,Rayon 및 Kynol섬유를 프리커서로 하여 KOH를 이용한 화학적 활성화법으로 활성탄소섬유를 제조할 경우, OXI PAN계의 경우 2578m2/g의 높은 비표면적을 지닌다.그러나 수율이 가장 낮았으며 섬유형상을 잃었다.이는 KOH에 의한 화학적 활성화의 경우 K원자의 ...
1차적으로 안정화 PAN(OXIPAN)계 섬유,Rayon및 Kynol탄소섬유를 이용하여 화학적인 방법으로 제조된 활성탄소섬유(ACFs)의 특성을 비교한 후, 2차적으로 OXIPAN계 탄소섬유를 프리커서로 하여 KOH와 NaOH에 의해 여러등급의 활성탄소섬유를 제조하였고,비표면적,요오드 흡착량,미세구조,세공구조 등을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. OXIPAN계,Rayon 및 Kynol섬유를 프리커서로 하여 KOH를 이용한 화학적 활성화법으로 활성탄소섬유를 제조할 경우, OXI PAN계의 경우 2578m2/g의 높은 비표면적을 지닌다.그러나 수율이 가장 낮았으며 섬유형상을 잃었다.이는 KOH에 의한 화학적 활성화의 경우 K원자의 열에너지에 의한 intercalation현상이 결정화도가 낮은 OXIPAN섬유의 표면뿐 아니라 내부로의 활성화가 활발히 일어나게 되기 때문이다.또한,높은 농도로 인해 K원자의 움직임이 고온에서 높아져 세공벽이 파괴되어 기공의 크기가 커지면서 요오드 흡착량이 저하되고 계속적인 기공의 성장으로 수율 또한 낮아진다. 반면,Kynol과 Rayon의 경우 섬유자체의 높은 결정화도와 화학적 저항성이 높은 특성으로 수율은 높지만,기공부피나 성장면에서는 낮은 활성화도를 나타내었다. 위의 결과를 토대로 OXIPAN계 섬유가 고기능성의 활성탄소섬유를 제조하는데 적당하다고 판단,OXIPAN계 섬유를 NaOH와 KOH를 이용한 화학적 활성화 방법에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하였다.NaOH 활성화와 KOH 활성화를 비교해보면 KOH활성화가 비표면적뿐 아니라 요오드 흡착에서도 높게 나타내었는데 이는 탄소섬유 표면에서만 활성화가 일어나는 NaOH와는 달리,K원자에 의해 탄소표면뿐 아니라 내부로의 활성화가 활발히 일어나게 되어 탄소층간의 간격을 넓혀줌으로써 미세기공이 형성되어 탄소의 비표면적이 증가되었기 때문이다.또한 KOH자체가 강알카리로 NaOH보다 activity가 더 높기 때문이기도 하다. 건조온도별로 제조된 활성탄소섬유를 은 흡착실험을 한 결과 NaOH로 90℃에서 건조 후 활성화한 활성탄소섬유가 가장 좋은 은 흡착과,은 결정성장을 나타내었다.이는 은 흡착능에 중요한 인자인 활성탄소섬유 표면의 함산소 관능기함유량이 NaOH자체의 독특한 특성 때문에 KOH를 활성화 제재로 사용했을 때보다 상대적으로 많기 때문이며,같은 활성화 제재를 사용할 경우 비표면적이 중요한 인자가 되기 때문에 비표면적이 가장 높은 90℃건조한 시편이 빠른 은 흡착과 결정 성장을 보였다.
1차적으로 안정화 PAN(OXIPAN)계 섬유,Rayon및 Kynol탄소섬유를 이용하여 화학적인 방법으로 제조된 활성탄소섬유(ACFs)의 특성을 비교한 후, 2차적으로 OXIPAN계 탄소섬유를 프리커서로 하여 KOH와 NaOH에 의해 여러등급의 활성탄소섬유를 제조하였고,비표면적,요오드 흡착량,미세구조,세공구조 등을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. OXIPAN계,Rayon 및 Kynol섬유를 프리커서로 하여 KOH를 이용한 화학적 활성화법으로 활성탄소섬유를 제조할 경우, OXI PAN계의 경우 2578m2/g의 높은 비표면적을 지닌다.그러나 수율이 가장 낮았으며 섬유형상을 잃었다.이는 KOH에 의한 화학적 활성화의 경우 K원자의 열에너지에 의한 intercalation현상이 결정화도가 낮은 OXIPAN섬유의 표면뿐 아니라 내부로의 활성화가 활발히 일어나게 되기 때문이다.또한,높은 농도로 인해 K원자의 움직임이 고온에서 높아져 세공벽이 파괴되어 기공의 크기가 커지면서 요오드 흡착량이 저하되고 계속적인 기공의 성장으로 수율 또한 낮아진다. 반면,Kynol과 Rayon의 경우 섬유자체의 높은 결정화도와 화학적 저항성이 높은 특성으로 수율은 높지만,기공부피나 성장면에서는 낮은 활성화도를 나타내었다. 위의 결과를 토대로 OXIPAN계 섬유가 고기능성의 활성탄소섬유를 제조하는데 적당하다고 판단,OXIPAN계 섬유를 NaOH와 KOH를 이용한 화학적 활성화 방법에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하였다.NaOH 활성화와 KOH 활성화를 비교해보면 KOH활성화가 비표면적뿐 아니라 요오드 흡착에서도 높게 나타내었는데 이는 탄소섬유 표면에서만 활성화가 일어나는 NaOH와는 달리,K원자에 의해 탄소표면뿐 아니라 내부로의 활성화가 활발히 일어나게 되어 탄소층간의 간격을 넓혀줌으로써 미세기공이 형성되어 탄소의 비표면적이 증가되었기 때문이다.또한 KOH자체가 강알카리로 NaOH보다 activity가 더 높기 때문이기도 하다. 건조온도별로 제조된 활성탄소섬유를 은 흡착실험을 한 결과 NaOH로 90℃에서 건조 후 활성화한 활성탄소섬유가 가장 좋은 은 흡착과,은 결정성장을 나타내었다.이는 은 흡착능에 중요한 인자인 활성탄소섬유 표면의 함산소 관능기함유량이 NaOH자체의 독특한 특성 때문에 KOH를 활성화 제재로 사용했을 때보다 상대적으로 많기 때문이며,같은 활성화 제재를 사용할 경우 비표면적이 중요한 인자가 되기 때문에 비표면적이 가장 높은 90℃건조한 시편이 빠른 은 흡착과 결정 성장을 보였다.
In this study, Stabilized PAN fibers, kynol fibers and rayon fibers were used as precursors for the preparation of activated carbon fibers(ACFs) by chemical activation with KOH at 800?. The fabricated activated carbon fibers were evaluated and specific surface area, pore size distribution and amount...
In this study, Stabilized PAN fibers, kynol fibers and rayon fibers were used as precursors for the preparation of activated carbon fibers(ACFs) by chemical activation with KOH at 800?. The fabricated activated carbon fibers were evaluated and specific surface area, pore size distribution and amount of iodine adsorption were compared. The Kynol fibers and Rayon fibers showed the high carbon yields, however, specific surface area of 900?/g and 774?/g at 1.5M respectively. The OXI PAN fibers have a specific surface area of 1028?/g and higher micropore volume rather than other precursors at 1.5M, and the activation with KOH shown higher surface area compared with NaOH. Because the gasified K atom was expanding the layer to layer of carbon structure in which it was also regarded to contribute to the activation. But the use of high concentration of activation agent is caused by mesopore which broken the micropore at the same time. Increasing specific surface area increased the amount of iodine adsorption in both activation methods. This was because the. ionic radius of iodine was smaller than the interior micropore size of activated carbon fibers.
In this study, Stabilized PAN fibers, kynol fibers and rayon fibers were used as precursors for the preparation of activated carbon fibers(ACFs) by chemical activation with KOH at 800?. The fabricated activated carbon fibers were evaluated and specific surface area, pore size distribution and amount of iodine adsorption were compared. The Kynol fibers and Rayon fibers showed the high carbon yields, however, specific surface area of 900?/g and 774?/g at 1.5M respectively. The OXI PAN fibers have a specific surface area of 1028?/g and higher micropore volume rather than other precursors at 1.5M, and the activation with KOH shown higher surface area compared with NaOH. Because the gasified K atom was expanding the layer to layer of carbon structure in which it was also regarded to contribute to the activation. But the use of high concentration of activation agent is caused by mesopore which broken the micropore at the same time. Increasing specific surface area increased the amount of iodine adsorption in both activation methods. This was because the. ionic radius of iodine was smaller than the interior micropore size of activated carbon fibers.
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