$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

표면 개질 활성탄 위 금속 염화물의 첨착에 의한 암모니아 흡착 성능의 향상
Enhancement of Ammonia Adsorption Performance by Impregnation of Metal Chlorides on Surface-Modified Activated Carbon 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.32 no.6, 2021년, pp.671 - 678  

송강 (충남대학교 응용화학공학과) ,  임정현 (충남대학교 응용화학공학과) ,  김철규 (악취관리연구소) ,  박천상 (주식회사 월드비전) ,  김영호 (충남대학교 응용화학공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

암모니아의 흡착 성능을 향상할 목적으로 활성탄질산 처리 및 활성탄으로 금속 염화물의 첨착 효과를 연구하였다. 질산 처리에 의해 활성탄으로 하이드록시기 및 카르복실기와 같은 작용기들의 도입을 확인하였다. 이후 초음파 함침법을 사용하여 각 금속 염화물(NiCl2, MgCl2, CuCl2, MnCl2 또는 CoCl2)을 표면 개질 활성탄 위로 첨착하였다. 여러첨착된 활성탄들의 물리화학적 특성과 암모니아 흡착 성능을 관찰하였다. 금속 염화물은 초음파 처리에 의해 원활하게 분산되었으며 활성탄 표면 위에 고르게 분포되었다. 금속 염화물이 첨착된 표면 개질 활성탄은 감소된 비표면적 및 세공 부피에도 불구하고 매우 우수한 암모니아 흡착 성능을 나타내었다. 특히, NiCl2를 첨착하여 제조한 HNO3-NiCl2 AC는 가장 우수한 암모니아 흡착능(3.736 mmol·g-1)을 나타내었으며, 미처리된 활성탄(0.066 mmol·g-1)과 비교하여 약 57배 향상되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Effects of nitric acid treatment of an activated carbon and impregnation of metal chlorides on the activated carbon were investigated to improve ammonia adsorption performance. It was confirmed that functional groups such as hydroxyl and carboxyl groups were introduced onto a surface of the activate...

주제어

표/그림 (11)

참고문헌 (43)

  1. M. A. Shipman and M. D. Symes, Recent progress towards the electrosynthesis of ammonia from sustainable resource, Catal. Today, 286, 57-68 (2017). 

  2. H. Kobayashi, A. Hayakawa, K. D. K. A. Somarathne, and E. C. Okafor, Science and technology of ammonia combustion, Proc. Combust. Inst., 37, 109-133 (2019). 

  3. N. Vajrala, W. M. Habbena, L. A. S. Soto, A. Schauer, P. J. Bottomley, D. A. Stahl, and D. J. Arp, Hydroxylamine as an intermediate in ammonia oxidation by globally abundant marine archaea, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 110, 1006-1011 (2013). 

  4. Y. G. Park and J. I. Kim, Efficiency characteristics by mixed absorbents for the removal of odor compounds in the wet scrubber, Appl. Chem. Eng., 22, 48-55 (2011). 

  5. C. C. Huang, H. S. Li, and C. H. Chen, Effect of surface acidic oxides of activated carbon on adsorption of ammonia, J. Hazard. Mater., 159, 523-527 (2008). 

  6. J. H. Shin and S. C. Hong, A study of nitric oxide oxidation catalyst using non-noble metals, Appl. Chem. Eng., 32, 385-392 (2021). 

  7. H. S. Jung, Y. S. Won, D. M. Siregar, S. K. Mission, and J. H. Lim, Removal of hydrogen sulfide by using sodium carbonate impregnated activated carbon fiber, Clean. Technol., 23, 113-117 (2017). 

  8. A. Salimova, J. Zuo, F. Liu, Y. Wang, S. Wang, and K. Verichev, Ammonia and phosphorous removal from agricultural runoff using cash crop waste-derived biochars, Front. Environ. Sci. Eng., 14, 1-13 (2020). 

  9. S. W. Lee, G. Y. Oh, R. N. Kim, and D. K. Kim, Surface properties of modified activated carbon for ammonia gas removal, J. KOSAE., 29, 317-324 (2013). 

  10. J. Lemus, J. Bedia, C. Moya, N. A. Morales, M. A. Gilarranz, J. Palomar, and J. J. Rodriguez, Ammonia capture from the gas phase by encapsulated ionic liquids (ENILs), RSC Adv., 6, 61650-61660 (2016). 

  11. M. Goncalves, L. S. Garcia, E. O. Jardim, J. S. Albero, and F. R. Reinoso, Ammonia removal using activated carbons: effect of the surface chemistry in dry and moist conditions, Environ. Sci. Technol., 45, 10605-10610 (2011). 

  12. L. N. Mchugh, A. Terracina, P. S. Wheatley, G. Buscarino, M. W. Smith, and R. E. Morris, Metal-organic framework-activated carbon composite materials for the removal of ammonia from contaminated airstreams, Angew. Chem. Int. Ed., 58, 11747-11751 (2019). 

  13. H. T. jang, Y. K. Park, and Y. S. Ko, Ammonia conversion in the presence of precious metal catalysts, Korean Chem. Eng. Res., 46, 806-812 (2008). 

  14. J. Y. Kim, J. Y. Kim, Y. H. Lee, M. S. Kim, M. S. Kim, H. J. Kim, T. I. Ryu, J. H. Jeong, S. R. Hwang, K. Kim, and J. H. Lee, Removal efficiency of ammonia and toluene using mobile scrubber, Korean J. Environ. Agric., 37, 49-56 (2018). 

  15. O. Mathieu and E. L. Peterson, Experimental and modeling study on the high-temperature oxidation of ammonia and related NOx chemistry, Combust. Flame, 162, 554-570 (2015). 

  16. W. Zheng, J. Hu, S. Rappeport, Z. Zheng, Z. Wang, Z. Han, J. Langer, and J. Economy, Activated carbon fiber composites for gas phase ammonia adsorption, Micropor. Mesopor. Mater., 234, 146-154 (2016). 

  17. H. N. Yang, A. Zuttel, S. D. Kim, Y. D. Ko, and W. J. Kim, Effect of boron doping on graphene oxide for ammonia adsorption, Chem. Nano. Mater., 3, 794-797 (2017). 

  18. I. Spanopoulos, I. Bratsos, C. Tampaxis, A. Kourtellaris, G. Charalambopoulou, T. A. Steriotis, and P. N. Trikalitis, Enhanced gas-sorption properties of a high surface area, ultramicroporous magnesium formate, Cryst. Eng. Comm., 17, 532-539 (2014). 

  19. K. Vikrant, V. Kumar, K. H. Kim, and D. Kukkar, Metal-organic frameworks (MOFs): potential and challenges for capture and abatement of ammonia, J. Mater. Chem., 5, 22877-22896 (2017). 

  20. A. G. Bannov, O. Jasek. J. Prasek, J. Bursik, and L. Zajickova, Enhanced ammonia adsorption on directly deposited nanofibrous carbon films, J. Sens., 2018, 1-14 (2019). 

  21. R. E. Lee, C. H. Lim, M. J. Kim, and Y. S. Lee. Acetic acid gas adsorption characteristics of activated carbon fiber by plasma and direct gas fluorination, Appl. Chem. Eng., 32, 55-60 (2021). 

  22. S. J. park and B. J. Kim, Ammonia removal of activated carbon fibers produced by oxyfluorination, J. Colloid Interface Sci., 291, 597-599 (2005). 

  23. Y. H. kim and S. J. Park, Effect of pre-oxidation of pitch by H 2 O 2 on porosity of activated carbons, Appl. Chem. Eng., 21, 183-187 (2010). 

  24. J. J. Lee and K. S. Lee, Changes of adsorption capacity and structural properties during in situ regeneration of activated carbon bed using ozonated water, Appl. Chem. Eng., 31, 341-345 (2020). 

  25. K. Pyrzynska and M. Bystrzejewski, Comparative study of heavy metal ions sorption onto activated carbon, carbon nanotubes, and carbon-encapsulated magnetic nanoparticles, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp., 362, 102-109 (2010). 

  26. T. Mochizuki, M. Kubota, H. Matsuda, and L. F. D. Camacho, Adsorption behaviors of ammonia and hydrogen sulfide on activated carbon prepared from petroleum coke by KOH chemical activation, Fuel. Process. Technol., 144, 164-169 (2016). 

  27. L. Li, S. Liu, and J. Liu, Surface modification of coconut shell based activated carbon for the improvement of hydrophobic VOC removal, J. Hazard. Mater., 192, 683-690 (2011). 

  28. A. Allwar, R. Hartati, and I. Fatimah, Effect of nitric acid treatment on activated carbon derived from oil palm shell, IOSR J. Appl. Chem., 1823, 9-15 (2017). 

  29. A. Qajar, M. Peer, M. R. Andalibi, R. Rajagopalan, and H. C. Foley, Enhanced ammonia adsorption on functionalized nanoporous carbons, Micropor. Mesopor. Mater., 218, 15-23 (2015). 

  30. S. H. Pak, M. J. Jeon, and Y. W. Jeon, Study of sulfuric acid treatment of activated carbon used to enhance mixed VOC removal, Int. Biodeterior. Biodegradation., 113, 195-200 (2016). 

  31. E. Rezaei, R. Azar, M. Nemati, and B. Predicala, Gas phase adsorption of ammonia using nano TiO 2 -activated carbon composites-effect of TiO 2 loading and composite characterization, J. Environ. Chem. Eng., 5, 5902-5911 (2017). 

  32. G. H. Cho, J. H. Park, H. U. Rasheed, H. C. Yoon, and K. B. Yi, A study on the adsorption and desorption characteristics of metal-impregnated activated carbons with metal precursors for the regeneration and concentration of ammonia, Clean Technol., 26, 137-144 (2020). 

  33. J. H. Park, R. H. Hwang, H. C. Yoon, and K. B. Yi, Effects of metal loading on activated carbon on its adsorption and desorption characteristics, J. Ind. Eng. Chem., 74, 199-207 (2019). 

  34. J. H. Park, H. U. Rasheed, K. H. Cho, H. C. Yoon, and K. B. Yi, Effects of magnesium loading on ammonia capacity and thermal stability of activated carbons, Korean. J. Chem. Eng., 37, 1029-1035 (2020). 

  35. A. Alabadi, S. Razzaque, Y. Yang, S. Chen, and B. Tan, Highly porous activated carbon materials from carbonized biomass with high CO 2 capturing capacity, Chem. Eng. J., 281, 606-612 (2015). 

  36. C. M. Castilla, F. C. Marin, F. J. M. Hodar, and J. R. Utrilla, Effects of non-oxidant and oxidation acid treatments on the surface properties of an activated carbon with very low ash content, Carbon, 36, 145-151 (1998). 

  37. J. J. A. Daza, G. A. Pasquale, J. A. R. Herrea, G. P. Romanelli, and L. R. Pizzio, Mesoporous activated carbon from sunflower shells modified with sulfonic acid groups as solid acid catalyst for itaconic acid esterification, Catal. Today, 372, 51-58 (2021). 

  38. K. S. Lee, Y. J. Seo, and H. T. Jeong, Capacitive behavior of functionalized activated carbon-based all-solid-state supercapacitor, Carbon Lett., 31, 1041-1049 (2021). 

  39. N. Y. Rachel, B. Abdelaziz, N. J. Nsami, K. Daouda, Y. Abdelrani, L. Mehdi, L. Khalid, and K. M. Joseph, Antibacterial properties of AgNO 3 -activated carbon composite on Escherichia Coli: inhibition action, Int. J. Adv. Chem., 6, 46-52 (2018). 

  40. K. Nuithitikul, R. Phromrak, and W. Saengngoen, Utilization of chemically treated cashew-nut shell as potential adsorbent for removal of Pb(II) ions from aqueous solution, Nature, 10, 1-14 (2020). 

  41. O. V. Netskina, A. A. Pochtar, O. V. Komova, and V. I. Simagina, Solid-state NaBH 4 composites as hydrogen generation material: effect of thermal treatment of a catalyst precursor on the hydrogen generation rate, Catalysts, 10, 201-212 (2020). 

  42. T. Zhang, H. Miyaoka, H. Miyaoka, T. Ichikawa, and Y. Kojima, Review on ammonia absorption materials: metal hydrides, halides, and borohydrides, ACS Appl. Energy Mater., 1, 232-242 (2018). 

  43. Y. Kojima, and M. Yamaguchi, Ammonia storage materials for nitrogen recycling hydrogen and energy carriers, Int. J. Hydrog. Energy, 45, 10233-10246 (2018). 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로