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본 연구에서는 활성탄소섬유를 이용하여 축전식 탈염공정에 적용할 탄소전극을 제조하였다. polyvinylidene fluoride (PVDF)를 바인더로 사용했으며 적절한 용매에 활성탄소섬유를 배합한 후 상용의 그라파이트 시트에 캐스팅하여 탄소전극을 제조하였다. 이 때 활성탄소섬유의 입자 크기를 달리하였고, 용매, 고분자 바인더 그리고 활성탄소섬유를 80 : 2 : 18, 80 : 5 : 15의 배합비율로 전극을 제조하였다. 그런 다음 염 제거 효율을 흡착전압과 시간, 탈착전압과 시간, NaCl 공급액의 농도와 유속 등에 운전조건에 대하여 염 제거 효율을 측정하였다. 대표적으로 활성탄소섬유의 입자크기가 32 μm 이하이며 80 : 2 : 18의 배합비율에서 1.2 V, 3분의 흡착조건, -0.1 V, 1분의 탈착조건, NaCl 100 mg/L, 15 mL/min의 공급액 조건에서 53.6%의 염 제거 효율을 보였다.
In this study, the carbon electrodes using activated carbon fibers (ACFs) were prepared for the capacitive deionization process. The Polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the binder and the mixed ACFs with proper solvent was cast on the commercial graphite sheets to prepare the carbon electrodes. At this moment, the different particle sizes of ACFs were applied and the mixing ratio of solvent, PVDF and ACFs, 80 : 2 : 18 and 80 : 5 : 15, were used for the electrode preparation. Then their salt removal efficiencies were characterized under the various operating conditions, adsorption potential and time, desorption potential and time, concentration of feed NaCl solution and flow rate as well. Typically, the salt removal efficiency of 53.6% were obtained at the particle size below 32 μm, mixing ratio 80 : 2 : 18, adsorption 1.2 V and 3 min, desorption -0.1V and 1 min, and 15 mL/min flow rate of NaCl 100 mg/L.
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
2.1. 시약 및 재료
2.2. 활성탄소섬유 전극 제조
2.3. 축전식 탈염 실험
3. 결과 및 고찰
3.1. 활성탄소섬유의 입자크기, 배합비율에 따른 염 제거효과 비교
3.2. 흡착전압 및 시간에 따른 염 제거 효과 비교
3.3. 탈착전압 및 시간에 따른 염 제거 효과 비교
3.4. 공급액의 유량에 따른 염 제거 효과 비교
3.5. 공급액의 농도에 따른 염 제거 효과 비교
4. 결 론
Reference
