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.

본 연구에서는 시판되는 탄소전극의 제조에 활용되는 활성탄의 형태가 아닌, 활성탄소섬유를 이용하여 축전식 탈염공정에 적용할 탄소전극을 제조하였다. polyvinylidene fluoride (PVDF)를 지지체로 사용하며 활성탄소섬유를 배합한 후 시판되는 그라파이트 시트에 캐스팅하여 탄소전극을 제조한 다음 염 제거 효율을 평가하였다. 활성탄소섬유의 입자 크기를 달리하였고 용매와 고분자 지지체 그리고 활성탄소섬유를 80 : 2 : 18, 80 : 5 : 15의 배합비율로 전극을 제조하였다. 축전식 탈염공정 운전조건으로 흡착전압, 시간, 탈착전압, 시간, NaCl 공급액의 농도와 유속 등을 달리하여 제조한 활성탄소섬유전극의 성능을 평가하였다.

본 연구에서는 열분해잔사유(Pyrolysis Fuel Oil, PFO)를 이용한 Pitch계 활성탄소섬유를 제조하였다. 제조한 Pitch안정화 섬유의 탄화 및 활성화 온도를 850, 880, 900 ℃로 달리하여 각각 다른 샘플의 기공형성에 대한 영향을 알아보기 위해 BET 와 SEM을 이용하여 비교 분석하였다. 세 가지 샘플 ACF850, ACF880, ACF900를 분석한 결과 ACF880의 비표면적과 미세 기공표면적이 각각 1,420 m2·g-1, 1,270 m2·g-1으로 가장 높았으며, 외부비표면적과 BJH흡착누적공극표면에서 가장 낮은 중기공표면적이 도출되었다. 또한 N2가스 등온흡착곡선을 분석한 결과, 미세기공의 분포가 균일한 것을 확인할 수 있었다. ACF880은 흡착률 및 흡착속도에서도 가장 높은 결과값을 보이며, 흡착속도는 미세기공표면적과 비례하며 중기공표면적과 반비례함을 알 수 있었다. 제조한 Pitch계 활성탄소섬유를 라돈 연속측정방법을 통해 48시간 동안 측정한 결과 샘플 모두 라돈 흡착성능을 보였다. 제 조한 샘플 중 ACF880이 34.0%로 가장 높은 흡착률을 보였으며, ACF850이 29.5%로 가장 낮은 흡착률을 나타내었다. 이는 비표면적이 높을수록 흡착률이 높아지는 것을 알 수 있었다. 이를 선형회귀선 기울기로 환산하여 흡착속도로 확인한 결과 ACF880이 -1.89로 가장 빠른 것을 확인하였으며, ACF900이 -1.48로 가장 낮은 흡착속도를 보여 미세기공표면적이 높을수 록, 중기공표면적이 낮을수록 흡착속도가 증가하는 것을 알 수 있었다.

Activated carbon fibers(ACFs) were prepared in this research from a polyacrylonitrile(PAN) precursor with the KOH(1~4 M) pretreatment and following activation at 800oC in a lab-scale. The sample ACFs were characterized according to their textural properties, and evaluated for CO2 adsorption capacity. The surface area and pore volume of ACFs increased according to the pretreatment with KOH; for example, 4M-KOH aqueous solution resulted in 1552.5 m2/g specific surface area and 0.605 cc/g pore volume. It also showed high CO2 adsorption amount(3.11 mmol/g) which showed a proportional increase with reaction pressure.

황화수소 등 유황계 악취물질은 매우 낮은 최소감지농도를 갖고 있기 때문에 악취를 제거하기 위해서는 출구에서 악취가 검출되지 않는 적정 부하량에 대해 검토가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 활성탄을 가공하여 제작한 습윤 상태의 활성탄소섬유를 이용하여 현장조건과 유사하게 황화합물악취 H2S 10 ppm, MT 3 ppm, DMS 1.5 ppm 3성분의 혼합가스에 대해 약 130일 동안 제거실험을 수행하였다. 그 결과, H2S는 유입부하량을 0.78 g-H2S / kg ACF·d 이하로 설정하여 운전하는 것이 필요하며, MT는 불완전산화 부산물인 DMDS가 출구에서 검출되어 악취를 유발하므로 안정적인 운전을 위해서는 유입부하량을 0.27 g-MT / kg ACF·d 이하로 설정하여 운전하는 것이 필요한 것으로 나타났다. DMS는 유입부하량의 변화에 관계없이 거의 제거되지 않는 것으로 나타났다.

Bioaerosols are airborne particles of biological origins including viruses, bacteria, fungi, and all varieties of living materials. In suitable hosts, bioaerosols are capable of causing acute or chornic diseases that may be infectious, allergenic, or toxigenic. Bioaerosols from outdoor air accumulate on filters of heating, ventilating and air conditioning (HVAC) system in large quantities and are able to multiply there under certain conditions. In this study, silver was coated on activated carbon fiber (ACF) filters by an electroless plating method, and their efficacy for bioaerosols removal was tested. Physical filtration and biological antimicrobial test were performed. SEM and XRD analyses were used to characterize the morphology and components of ACF filters. Electroless silver-plated ACF filters showed antimicrobial efficiency, whereas pure ACF filters did not. It was found that electroless silver plating did not influence the physical filtration efficiency of ACF filters.

OXI-PAN fibers, Kynol fibers and rayon fibers were used as precursorsfor the preparation of activated carbon fibers (ACFs) by chemical activation with KOH at 800℃. The effects of different precursorfibers and fiber/KOH ratios on the final ACFs are discussed. The precursor fibers used are appropriate for the ACFs in a single stage pyrolysis process. The OXI-PAN fibers which were activated with KOH of 2.0M showed a specific surface area of 2328m2/g however, loosed the fiber shape because of low yields. The Kynol fibers and Rayon fibers showed the high yields but the lower specific surface area of 900m2/g and 774m2/g, respectively, at KOH of 1.5M. The OXI-PAN fibers which were activated with KOH of 1.5M have a specific surface area of 1028m2/g and higher micro-pore volumes and lower yields rather than Kynol-1.5 and Rayon-1.5 samples. This phenomenon is because of higher chemical resistance of the Kynol and Rayon fibers rather than OXI-PAN fibers. However, the Kynol fibers were the best precursors on KOH activation at 800℃ considered carbon yields, surface areas and micropore volumes.

Electrochemical charateristics of activated carbon fiber cloth(ACFC) electrode were studied with propylene carbonate(PC), γ-butyrolactone(GBL) and N,N-dimethyl-formamide(DMF) as a solvent and tetraethylammoniumtetrafluoroborate(TEABF4), tetraethylammoniumhexafluorophosphate(TEABF6), tetrabutylammoniumtetrafluoroborate(TBABF4) and tetrabutylammonium hexafluorophosphate(TBAPF6) as an electrolytes(active material). The concentrations of electrolytes were in the range of 0.2~1.2 N, the volume ratios of PC and DMF as a mixed solvent system, were 90：10, 80：20, 70：30, 60：40, 50：50, and 40：60 vol%. Electrochemical characteristics such as electric conductivity, internal resistance, and electric capacitance of fabricated unit cells were measured after the moisture of activated material was removed with molecular sieve. Electrochemical characteristics were better in mixed solvents system than in mono solvent system. The mono solvent system of 1.0 N electrolyte of GBL/TEABF4 with activated carbon cloth electrodes showed better result but the mixed solvent system with PC and DMF/TEABF4(50：50 vol%) and the concentration of 1.0 N electrolyte showed the best characteristics. Internal resistance was 3.47 Ω and specific capacitance was 19.1 F/g respectively.y.

CO2gas중에서 산화된 활성탄소섬유를 77K에서 질소흡착에 의해 흡착등온곡선을 구하였다. 미세공부피와 외부표면적은 t-법으로 구하였으며, 평균기공크기와 기공분포는 Dubinin-Astakhov법으로 구하여 기공발당과정을 고찰하였다. 산화반응 초기(약 40% burn-off까지)에 섬유내부에 발달하는 미세공은 burn-off가 40%를 넘으면 서서히 큰 미세공으로 성장하며, burn-off가 약 60%이상되면 미세기공은 확대 또는 합체되어 점차 중기공으로 성장하는 것으로 관찰되었다. 또한 고온산화반응으로 발달한 기공은 저온에서 생성된 기공보다 크다.

등방성 피치계 탄소섬유를 Co2gas중에서 등온산화시켜 활성탄소섬유를 제조하였다. 산화된 섬유의 비표면적은 BET장치를 이용하여 측정하였다. Burn-off가 증가하여도 반응속도는 크게 감소하지 않았으며, 800˚C와 900˚C에서 산화된 섬유의 비표면적은 40%-60%의 burn-off에서 급격히 증가하다가 60%이상에서 감소하였다. 1100˚C에서 산화된 시편은 40%이상 burn-off되어도 비표면적은 크게 증가하지 않고 60%를 지나서도 계속해서 표면적이 증가하는 현상을 나타내었다. 1000˚C에서 60.4%의 burn-off가 일어난 산화섬유의 비표면적은 3,614m2/g로 가장 큰 값이 얻어졌다. 등방성 탄소섬유는 미세한 흑연결정립들이 무질서한 배향을 하고 있으며, 미세기공벽으로 작용할 수 있는 결정립층이 많기 때문에 활성탄소섬유 제조를 위한 원료로 적합하다고 판단된다.

The objective of this study is to manufacture an efficient activated carbon fiber (ACF) assemblies filter. Cellulose acetate and phenolic resin were dissolved in acetone and coated on a 2 cm-long and 2 cm-wide stainless steel mesh. Various concentrations of cellulose acetate and phenolic resin in acetone solution were examined for the extent of coating on the stainless steel mesh using a thermogravimetric analyzer (TGA), a surface area analyzer (BET) and a microscope. As a result, the best quality of coating on the stainless steel mesh was obtained with 2 wt,% cellulose acetate and 10 wt,% phenolic resin in acetone solution. The ACF filter was also impregnated with ZnCl2, KOH, H3PO4 and Na2CO3, respectively to enhance its adsorption capacity. Iodine number increased by impregnating with the chemical compound in the following order: KOH > ZnCl2> Na2CO3> H3PO4. Iodine numbers for the ACF filters impregnated with ZnCl2 (ACFz) and KOH (ACFK) were found to be 972 ~ 1,117 mg/g and 987 ~ 1,183 mg/g respectively.

Fifty percent ethanol extract of Lythrum salicaria Linne root (LSR) was tested in vitro on antioxidant activity, and furthermore was investigated on antioxidative and fibrosis protecting activities in CCL4-induced liver fibrosis rat model. Ratio of hepatic GSH/GSSG (reduced glutathione/oxidized glutathione) as bio-parameter of antioxidant level in CCL4 plus LSR-treated rats for 6 weeks significantly increased from 2.8- to 5.7-fold than that of CCL4-treated rats at p 〈 0.05. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) contents in CCL4 plus LSR-treated rats ranged from 1.57- to 2.19-fold of normal rats and were lower than those in CCL4 plus silymarin-treated rats (1.78~2.46-fold of normal rats) (p 〈 0.05). Amounts of hydroxyproline of liver tissue showing the content of total collagen, a parameter of fibrosis, in CCL4 plus LSR-administrated rat livers were 4.9~8.8μg/mg (-47~-71%, compared with that in CCL4-treated rat livers (16.6μg/mg tissue), which were significantly lower than those in CCL4 plus silymarin-administrated rats being 8.4~11.7μg/mg (-30~-50%). This collagen reducing effect of liver tissue in CCL4 plus LSR-treated rats was supported by histological observation using microscopy assay. From the results, we conclude that the root of L. salicaria have efficient antioxidant potential and effective antifibrotic activities.