[논문]Investigation of Narrow Pore Size Distribution on Carbon Dioxide Capture of Nanoporous Carbons

Meng, Long-Yue; Park, Soo-Jin

doi:10.5012/bkcs.2012.33.11.3749

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Bulletin of the Korean chemical society, v.33 no.11, 2012년, pp.3749 - 3754

Meng, Long-Yue (Korea CCS R&D Center, Korea Institute of Energy Research) , Park, Soo-Jin (Department of Chemistry, Inha University)

Abstract ▼ AI-Helper

Nanoporous carbons with a high specific surface area were prepared directly from thermoplastic acrylic resin as carbon precursor and MgO powder as template by carbonization over the temperature range, $500-1000^{\circ}C$. The effect of the carbonization temperature on the pore structure and $CO_2$ adsorption capacity of the obtained porous carbon was examined. The textural properties and morphology of the porous carbon materials were analyzed by $N_2/-196^{\circ}C$ and $CO_2/0^{\circ}C$ adsorption/desorption isotherms, SEM and TEM. The $CO_2$ adsorption capacity of the prepared porous carbon was measured at $25^{\circ}C$ and 1 bar and 30 bar. The specific surface area increased from 237 to $1251m^2/g$, and the total pore volumes increased from 0.242 to $0.763cm^3/g$ with increasing the carbonization temperature. The carbonization temperature acts mainly by generating large narrow micropores and mesopores with an average pore size dependent on the level of carbonization of the MgO-templated nanoporous carbons. The results showed that the MgO-templated nanoporous carbons at $900^{\circ}C$ exhibited the best $CO_2$ adsorption value of 194 mg/g at 1 bar.

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9999%) CO₂ was used so that the effects of moisture and other impurities could be excluded. Finally, a volumetric measurement method was used to determine the CO₂ adsorption capacity.
With increasing temperature, more volatiles in samples would be released, causing a lower yield of resin. These findings are consistent with the general concept that increasing the carbonization temperature decreases the amount of the unstable volatiles on the carbon samples.

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