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박영철 ( Young Cheol Bak ),최주홍 ( Joo Hong Choi ),이근림 ( Geun Lim Lee ) 한국화학공학회 2014 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.52 No.6
대나무를 원료로 탄화 및 활성화온도 900 ℃에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄을 질산은 수용액에 침지시켜 은첨착 대나무활성탄을 제조하였다. 0.002~0.1 mol/L 농도의 질산은 수용액에서 농도변화와 시간 변화 조건에서 은첨착실험을 하였다. 제조된 첨착활성탄의 은첨착량, 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐대나무활성탄의 재활용을 위하여 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 반응온도20~850 ℃, NO 농도 0.1~1.8 kPa 변화 조건에서 하였다. 실험 결과, 첨착시간 2시간 내에 은첨착이 완료되었고, 질산은 수용액 농도가 0.002~0.1 mol/L로 증가됨에 따라 은첨착량은 1.95 mg Ag/g 활성탄(0.2%)~88.70 mg Ag/g 활성탄(8.87%)로 증가되었다. 대나무 활성탄 특성 분석에서 은첨착량이 증가할수록 세공 부피와 표면적은 은첨착 0.2%일 때 최대이고 은첨착량이 증가할수록 세공체적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 은첨착대나무활성탄[BA(Ag)]이 대나무활성탄[BA]에 비하여 반응이 억제되는 것을 볼 수 있다. NO 반응에서의 활성화에너지는 80.5kJ/mol[BA], 66.4 kJ/mol[BA(Ag)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.63[BA], 0.69l[BA(Ag)]이었다. The Ag-impregnated activated carbon was produced from bamboo activated carbon by soaking method of silver nitrate solution. The carbonization and activation of raw material was conducted at 900 oC. Soaking conditions are the variation of silver nitrate solution concentration (0.002~0.1 mol/L) and soaking time (maximum 24 h). The specific surface area and pore size distribution of the prepared activated carbons were measured. Also, NO and activated carbon reaction were conducted in a thermogravimetric analyzer in order to use for de-NOx agents of used activated carbon. Carbon-NO reactions were carried out with respect to reaction temperature (20~850 oC) and NO gas partial pressure (0.1~1.8 kPa). As results, Ag amounts are saturated within 2h, Ag amounts increased 1.95 mg Ag/g (0.2%)~ 88.70 mg Ag/g (8.87%) with the concentration of silver nitrate solution in the range of 0.002~0.1 mol/L. The specific volume and surface area of bamboo activated carbon of impregnated with 0.2% silver were maximum, but decreased with increasing Ag amounts of activated carbon due to pore blocking. In NO reaction, the reaction rate of impregnated bamboo activated carbon was retarded as compare with that of bamboo activated carbon. Measured reaction orders of NO concentration and activation energy were 0.63[BA], 0.69l[BA(Ag)] and 80.5 kJ/mol[BA], 66.4 kJ/mol[BA(Ag)], respectively.
라이신 첨가에 의한 폐 굴껍질 이용 vaterite형 탄산칼슘 제조
박영철 ( Young-cheol Bak ) 한국화학공학회 2021 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.59 No.1
폐기물로 대량 발생되는 굴껍질을 활용한 vaterite 형 탄산칼슘 제조 실험을 하였다. 굴껍질을 800 oC의 온도에서 항량이 되도록 가열하여 산화칼슘이 주성분인 소성 굴껍질을 제조하였다. 이 굴껍질을 질산 용액에 녹여 0.1M 질산칼슘 수용액을 만들고, 0.1 몰 라이신/1 몰 생석회가 첨가된 0.1 M 탄산나트륨 수용액과 20 oC, 600 rpm 교반 조건에서 1시간동안 반응시켜 탄산칼슘을 제조하였다. XRD, SEM, Size 분석을 하고 vaterite 84.5%, calcite 15.5% 함유한 구형탄산칼슘을 확인하였다. 평균 입경 범위는 6.87 μm 이었고, 아미노산 분석에서 탄산칼슘 내의 라이신 함유량은 0.1% 이었다. The experiments to produce the vaterite type calcium carbonate were conducted for using the waste oyster shell as the recycling resources. Firstly, the oyster shell were calcinated at 800 ℃ for 24 h. Calcinated oyster shell were reacted with the nitric acid solution, and were diluted to 0.1 M Ca(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> solution. This solution was mixed with 0.1 M Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> contained 0.1 mol lysine/1 mol CaO at 20℃ and 600 rpm mixing condition for 1 h. The reaction products were identified to vaterite type calcium carbonate (84.5% vaterite, 15.5% calcite) by XRD and SEM analysis. Mean particle diameter was 6.87 μm, and the lysine content in calcium carbonate was analyzed to 0.1%.