Quality standards of activated carbon for gas-phase applications have been deleted from the Korean national standard list since 2007, and the iodine adsorption test is the only measure currently used for quality assurance. This study was performed to propose a suitable test method and a quality standard for gas-phase activated carbon. The "1/2 saturated vapor adsorption" test has been developed as a simple and convenient method to determine the adsorption capacity of activated carbon. In this study, the developed test method was evaluated using model VOCs including toluene, methyl ethyl ketone (MEK), and ethyl acetate (EA). A virgin activated carbon revealed adsorption capacities of 344mg/g, 322mg/g, and 328mg/g for toluene, EA, and MEK, respectively, and the adsorption capacity for a mixture of the three VOCs was 334 mg/g. When a regenerated activated carbon was applied, the adsorption capacities dramatically decreased to 62 mg/g, 52 mg/g, and 61 mg/ g for toluene, EA, and MEK, respectively. In addition, the 1/2 solvent vapor adsorption tests using 13 different specimens of activated carbon showed that their capacities were closely related to the iodine adsorption numbers, and this study suggested the adsorption capacity of 300 mg/g as a new quality standard. The novel test method and its standard may help to guarantee the quality of gas-phase activated carbon used for VOCs abatement processes.

본 연구는 1차 아민(MEA, monoethanolamine)으로 개질한 입자상 활성탄(WSC-470)을 이용하여 실내 저농도 이산화탄소를 제거하고자 하였다. MEA 함침농도(6.1~42.7 wt.%)와 용매제(distillate water, ethanol, methanol) 종류에 따라 제조된 흡착제의 특성분석(BET, pore property, XPS)과 각 흡착제의 CO2가스에 대한 최대 흡착능, 3000 ppm의 저농도 CO2분위기에서의 흡착량을 측정하였다. MEA 농도가 증가할수록 물리적 특성인 비표면적, 공극률, 미세기공률 등은 감소한 반면, 표면 염기도 향상에 기여하는 질소 함량은 증가하였다. 이러한 물성변화로 인해 최대 흡착능은 초기 활성탄(RAC: 3.27 mmol/g) 대비 최대 71%(AC-MM(42.7, 40): 0.937 mmol/g)가 감소한 반면, 저농도 이산화탄소에 대한 선택적 흡착량은 45%(AC-MM(15.3, 40): 0.73 mmol/g)의 향상을 보였다.

In this work, pellet type sorbents were prepared to control the low level indoor carbon dioxide with various physical compositions. In order to enhance the adsorption capacity, a few additives including alkali hydroxides were added to a commercial zeolitic sorbent by impregnation of alkali cation - Ca²⁺ through physical mixing and ion exchange. It was found that the binding materials such as dextrin or bentonite facilitating to form the granular sorbents would assist the adsorption capacity of sorbents. The ion exchange was more efficient for impregnation of alkalies, which showed better adsorption of gaseous CO₂.

고분해능 전자에너지손실 및 자외선광전자 분광법을 사용하여 단결정 NbC(111)면의 산소횹착을 연구하였다. NbC(111) 표면에는 산소가 원자 및 분자상태로 흡착되었다. 산소원자는 3-fold hollow site에 흡착되며 진동수는 548cm-1이었다. 산소분자의 신축진동수는 968cm-1로서 기체상태인 산소분자의 진동수보다 크게 낮았으며, 산소분자의 흡착으로 일함수가 증가하였다. 이는 NbC(111) 기판으로부터 산소분자의 2ppig 궤도로 전자가 이동하였음을 보여주는 증거이다.

고분해능 전자에너지손실과 자외선광전자분광법을 사용하여 단결정 ZrC(111)면의 산소흡착을 연구하였다. 산소는 낮은 산소노출량에서 (√3×√3)R30˚ 구조로 흡착된다. 노출량이 승가하면 1×1 구조로 바뀌는데 이때 흡착하는 산소원자는 (√3×√3)R30˚ 구조에서보다 흡착높이가 낮으며 3-fold hollow site의 중심에 놓이지 않고 bridge site에 가까와진다. 서로 다른 산소흡착 거동은 개끗한 ZrC(111) 표면에서 두개의 표면전자상태에 기인한다.

Nowadays micro-dust is a serious problem in Korea. In particular micro-dust contains heavy metals such as Pb (lead) and Cd (cadmium) which negatively effect on human health. In this study, we intended to isolate lactic acid bacteria which can scavenge the heavy metals. Firstly we isolated two lactic acid bacteria which were resistant to Ag, Cu, and Zn (30-100 mM AgNO3, CuSO4, ZnSO4 in MRS broth). The two lactic acid bacteria CJNU 1877 and JG 15 were identified Lactobacillus paracasei and Enterococcus faecium, respectively. Subsequently the strains were inoculated in MRS broth and agar plate where 100 ppm of Pb(NO3)2 and CdSO4 were added, respectively. They did grow in the conditions and we found aggregations from 24 h cultures, indicating the strains can absorb the heavy metals, which was further proved by scanning electron microscopy (SEM) and Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer. Therefore the isolated lactic acid bacteria can be used as a probiotics harboring heavy metal scavenging activity.

The surface modified activated carbons (SMACs) were prepared with various P2O5 concentrations using two activated carbons (ACs: waste citrus peel-based activated carbon and coconut-based activated carbon). The characteristics and adsorptivity of bisphenol A (one of phenolic endocrine disrupting chemicals) were compared between ACs and SMACs. The contents of C, H and N of SMACs were similar to those of ACs, but the content of P2O5 for the former increased greatly than for the latter, due to the impregnation of P2O5 into the pores. The specific surface area, total pore volume, average pore diameter and iodine adsorptivity for the former decreased due to the impregnation of P2O5 into the pores, compared to those for the latter. The adsorptivity of bisphenol A for the former were higher than that for the latter, although specific surface area, total pore volume, average pore diameter and iodine adsorptivity for the former were lower than those for the latter.

매립가스는 유기물의 소화로 발생되는 복합성 가스이며 주성분인 메탄(CH4), 이산화탄소(CO2) 이외에 황화수소(H2S), 암모니아(NH3), 할로겐 탄화수소, 휘발성유기규소화합물(VMSs)을 포함한다. 매립가스의 구성물질 중 황화수소는 주요 악취물질로 반응성이강하며 휘발성유기규소화합물은 매립가스 내 불순물로 장치 부식의 원인이 될 수 있다. 따라서 매립가스의 효율적인 자원화를 위해서는 매립가스 내 황화수소 및 휘발성유기규소화합물의 전처리가 필요하다. 본 연구는 황화수소와 휘발성유기규소화합물의 전처리공정으로서 흡착공정을 개발하고, 우선 황산철용액으로 개질된 활성탄을 제조하고 개질 활성탄의 흡착특성을 평가하고자 하였다. 실험에 사용된 흡착제는 식물계 활성탄에 황산철(FeSO4･7H2O)용액으로 첨착하였다. 흡착 방법으로는 흡착제가 채워진 유리재질의 흡착관에(∅10×150 mm) 황화수소 및 휘발성유기규소화합물 중 D4를 질소(99.999%)와 함께 0.3 L/min으로 유입시켜 유출농도가 유입농도의 5%로 배출 될 때를 파과점으로 하여 측정하였다. 황화수소는 초기농도 1%에서 질소와 혼합하여 3,333 ppm으로 유입되었으며, 휘발성유기규소화합물인 D4는 650 ppm으로 유입되었다. 황화수소는 10 ppm까지 황화수소 센서를 이용하여 측정하였고 이후 GC-PFPD로 분석하였으며 휘발성유기규소화합물인 D4는 GC-FID를 이용하여 분석하였다. 개질된 활성탄의 비표면적은 1205.4 m²g-1로 비개질 활성탄의 비표면적인 1111.3 m²g-1 보다 큰 값을 보여주었다. 또한, 주사형 전자현미경 분석을 통해 입경크기 및 표면기공을 확인한 결과 개질된 활성탄의 표면기공이 1 μm 이하부터 8 μm 까지 다양하게 분포되어 있었다. 개질된 활성탄의 황화수소 및 휘발성유기규소화합물의 흡착능은 각각 0.256 g/g, 0.413 g/g으로 비개질 활성탄의 흡착능인 0.023 g/g에 비해 매우 높은 흡착능을 보여주었다. 개질된 활성탄의 첨착된 철에 의한 화학흡착과 제조과정에서 형성된 활성탄 표면의 관능기가 황화수소 및 휘발성유기규소화합물의 흡착에 영향을 주는 것을 판단된다.

This is made of domestic and foreign coal activated carbon of five species, physicochemical adsorption efficient about sterilize products and micro harmful substances and is a result of the economic evaluation. The most well-developed micropores bed volume 123,409 of AC-1 activate carbon appeared to be the best next AC-2, AC-3, AC-4, AC-5 followed by activated carbon was investigated. PFOA and PFOS in the BV 96,000 when evaluating foreign types of adsorption activated carbon adsorption capacity was greater when more than PFOA, PFOS showed that the adsorption well. The economic evaluation of activated carbon usage in chloroform (CUR) was most excellent as a AC-1 4.3 g/day, the next AC-2, AC-3, AC-4, AC-5 there are two types of foreign economic order appears to have appeared, but the current domestic market when applying the price AC-1, AC-3, AC-2, AC-4, AC-5 order was investigated.

본 연구는 마포소각장에서 발생된 용융슬래그로부터 Na-A형 제올라이트를 합성하여 환경 저감재로 재활용키 위한 목적에서 수행되었다. 초기물질로 사용된 용융슬래그는 용제(flux)로 사용된 Fe 성분(19.6% of Fe2O3, and 18.9% of FeO)이 비교적 높기는 하지만, 상대적으로 제올라이트의 주요 성분인 SiO2, Al2O3 및 Na2O가 각각 26.6%, 10.9% 및 2.7% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 제올라이트의 수열합성은 80℃에서 수행되었으며, SiO2/Al2O3 = 0.80~1.96인 넓은 범위의 화학조성에서 Na-A형 제올라이트가 합성되는 것을 확인하였다. 제올라이트의 양이온 교환 능력은 10 h 이상의 합성시간에서 일정하게 거의 220 cmol/kg인 것으로 측정되었다. 합성된 제올라이트의 중금속 (As, Cr, Cd, Cu, Mn 및 Pb)에 대한 흡착능을 측정한 결과, As 및 Cr을 제외한 모든 중금속에서 높은 흡착율을 보였다. As와 Cr은 Eh-pH분석을 통해 각각 HAsO42-와 CrO42-인 이온상으로 존재하고 있음을 확인하였다. As와 Cr에 대한 제올라이트의 흡착률이 낮은 것은 이들 이온상들의 크기가 Na-A형 제올라이트의 pore size (4 a)보다 상대적으로 큰 유효 이온반경(4 a, 직경 8 a)을 가지고 있기 때문인 것으로 결론지었다.