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고정층 흡착 반응기에서 폐감귤박 활성탄의 표면 화학적 특성과 세공구조에 따른 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄의 흡착특성
Adsorption Characteristics of Acetone, Benzene and Methyl Mercaptan according to the Surface Chemistry and Pore Structure of Activated Carbons Prepared from Waste Citrus Peel in the Fixed Bed Adsorption Reactor 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.29 no.2, 2018년, pp.237 - 243  

감상규 (제주대학교 환경공학과) ,  강경호 (제주자치도 축산과) ,  이민규 (부경대학교 화학공학과)

초록
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활성화제 KOH, NaOH 및 $ZnCl_2$를 사용하여 폐감귤박으로부터 제조한 활성탄인 WCK-AC, WCN-AC, WCZ-AC의 표면 화학적 특성을 검토하고, 대상가스인 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM)에 대한 흡착량과 활성탄의 비표면적, 세공부피 및 세공크기와의 상관관계를 살펴보았다. 이들 활성탄에 대한 XPS 분석결과에 의하면 graphite 및 phenolic이 C1의 주요 표면 작용기였으며, 작용기인 phenol, carbonyl 및 carboxyl의 합은 WCK-AC > WCN-AC > WCZ-AC의 순서로 증가하였다. 고정층 흡착반응기에서 3가지 대상가스에 대한 흡착실험으로부터 얻어진 파과곡선은 Yoon과 Nelson에 의해 제안된 경험식에 의해 잘 모사되었다. 작용기의 합이 큰 값을 갖는 활성탄일수록 아세톤, 벤젠 및 MM에 대한 흡착능이 더 컸다. 비표면적 및 세공부피가 크고 세공크기가 작은 활성탄일수록 흡착성능이 우수하였으며, 특히 본 연구에서 사용된 활성탄들의 흡착성능을 가장 잘 나타내는 기준은 비표면적이었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The surface chemistry of WCK-AC, WCN-AC and WCZ-AC which are activated carbons prepared from waste citrus peel using KOH, NaOH, and $ZnCl_2$ as activating chemicals were investigated. Also the relationships between the adsorption capacities of the target gases such as acetone, benzene and...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 이들 선행연구의 후속으로 활성화제를 달리하여 폐감귤박으로부터 활성탄을 제조하는 경우에 활성탄의 표면화학적 특성을 검토하고, 아세톤, 벤젠 및 MM에 대한 흡착량과 활성탄의 비표 면적, 세공부피 및 세공크기와의 상관관계를 조사하였다. 또한 고정층 흡착 반응기에서 아세톤, 벤젠 및 MM에 대한 파과특성을 연구하고, 얻어진 파과곡선을 간단한 경험식에 적용하여 비교하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
활성탄의 특징은? 활성탄은 다공성의 탄소질 집합체로서 넓은 비표면적과 높은 흡착 용량을 가지고 있어 다양한 종류의 오염 물질을 효과적으로 제거하는 데 사용하고 있는 뛰어난 흡착제이다. 그러나 일반적으로 상용화되고 활성탄은 가격이 비싸 대규모 처리에 있어서 높은 운영비용이 요구되기 때문에 오염물질제거에 있어서 경제적이고 현실적인 방법으로서 경제적 가치가 낮아 폐기되고 있는 농업 부산물이나 폐기물 자원을 이용한 활성탄 제조에 관심이 크게 높아지고 있다[1].
작용기의 합이 큰 값을 갖는 활성탄일수록 커지는 값은? 고정층 흡착반응기에서 3가지 대상가스에 대한 흡착실험으로부터 얻어진 파과곡선은 Yoon과 Nelson에 의해 제안된 경험식에 의해 잘 모사되었다. 작용기의 합이 큰 값을 갖는 활성탄일수록 아세톤, 벤젠 및 MM에 대한 흡착능이 더 컸다. 비표면적 및 세공부피가 크고 세공크기가 작은 활성탄일수록 흡착성능이 우수하였으며, 특히 본 연구에서 사용된 활성탄들의 흡착성능을 가장 잘 나타내는 기준은 비표면적이었다.
폐감귤박으로부터 제조한 활성탄의 표면 화학적 특성을 검토한 결과 C1의 주요 표면 작용기는 무엇인가? 활성화제 KOH, NaOH 및 $ZnCl_2$를 사용하여 폐감귤박으로부터 제조한 활성탄인 WCK-AC, WCN-AC, WCZ-AC의 표면 화학적 특성을 검토하고, 대상가스인 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM)에 대한 흡착량과 활성탄의 비표면적, 세공부피 및 세공크기와의 상관관계를 살펴보았다. 이들 활성탄에 대한 XPS 분석결과에 의하면 graphite 및 phenolic이 C1의 주요 표면 작용기였으며, 작용기인 phenol, carbonyl 및 carboxyl의 합은 WCK-AC > WCN-AC > WCZ-AC의 순서로 증가하였다. 고정층 흡착반응기에서 3가지 대상가스에 대한 흡착실험으로부터 얻어진 파과곡선은 Yoon과 Nelson에 의해 제안된 경험식에 의해 잘 모사되었다.
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참고문헌 (30)

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  30. D. M. Ruthven, Principles of Adsorption and Adsorption Processes, p. 433, Wiley, NY, USA (1984). 

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