셀룰로오스계 라이오셀 활성탄소섬유의 구리 첨착에 의한 SO<sub>2</sub> 흡착특성 변화

김은애; 배병철; 이철위; 이영석; 임지선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김은애 (한국화학연구원 C-산업육성센터) 배병철 (한국화학연구원 C-산업육성센터) 이철위 (한국화학연구원 C-산업육성센터) 이영석 (충남대학교 바이오 응용화학과) 임지선 (한국화학연구원 C-산업육성센터)

저널정보: 한국공업화학회 공업화학 공업화학 제26권 제4호

발행연도: 2015.1

수록면: 394 - 399 (6page)

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본 연구에서는 Cu 촉매가 도입된 활성탄소섬유를 제조하여 고효율 $SO_2$ 흡착재를 제조하였다. 라이오셀 섬유를 내염화 및 탄화공정을 통해 탄소섬유를 얻었으며, $SO_2$ 흡착능을 향상시키기 위해 KOH 활성화를 사용하여 높은 비표면적 및 균일한 미세기공구조를 부여하였다. 활성탄소섬유에 Cu 촉매를 도입하기 위하여 $Cu(NO_3)_2{\cdot}3H_2O$ 수용액을 사용하였으며, 공정 시 i) 탄소섬유 내 산소 관능기의 분해반응을 촉진하고, ii) 산화구리 및 질산염의 분해로 oxygen radical이 생성되어 탄소섬유의 활성화 반응을 촉진시켰다. 이로 인해 활성탄소섬유의 미세공과 중기공 형성효과 및 탄소섬유 표면에 고르게 분산된 Cu 촉매를 확인하였다. Cu 촉매 도입 후, 활성탄소섬유에 비해 비표면적 및 미세공의 비율이 약 10% 이상 증가되었고, $SO_2$ 흡착능이 149% 이상 향상된 결과를 얻을 수 있었다. Cu 촉매도입공정 시, 전이금속 촉매효과에 의하여 발달된 미세공, 중기공 및 비표면적에 의한 물리적 흡착과 도입된 Cu 촉매에 의한 $SO_2$ 가스의 화학적 흡착반응의 시너지 효과에 기인하여 $SO_2$ 흡착능이 향상된 것으로 사료된다.

#lyocell #activated carbon fiber #impregnation #transition metal #$SO_2$

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