피치계 활성탄소섬유를 이용한 페이퍼 제조 및 흡착특성
Preparation of Paper from Pitch-based Activated Carbon Fibers and Adsorption Characteristics
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초록
본 연구에서는 습식공정을 이용한 Pitch계 활성탄소섬유와 바인더 섬유를 이용하여 필터 페이퍼를 제조하였다. 필터 페이퍼 내 바인더 섬유의 함량이 기공특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 77 K에서 질소 흡착 등온선과 주사 전자 현미경을 통해 흡착특성을 비교 분석하였다. Pitch계 활성탄소섬유와 바인더 섬유와의 최적 비율은 70:30 비율로 가장 균일한 기공 및 결합력이 좋은 페이퍼의 모습을 보였으며, 바인더 섬유의 함량이 적을수록 높은 비표면적 값을 확인하였다. Pitch계 활성탄소섬유와 바인더 섬유의 종류와는 상관없이 70:30 비율에서 최적의 페이퍼가 제조되었으며, 650.4 m2/g의 비표면적 값과 86.9%의 유해가스 제거율을 확인하였다. 또한 필터 페이퍼의 평균 기공 크기 분포는 바인더 섬유의 영향을 받지 않는 것으로 관찰되었다.
Abstract
In this work, we have prepared the filter papers with the pitch-based activated carbon fibers and the binder fibers using wet-laid process. The influence of the binder fiber on the porosity of the filter papers has been investigated by using nitrogen adsorption isotherms at 77 K and a scanning electron microscope (SEM). As a result, the specific surface area has increased with an decrease in the content of binder fiber. It has been shown that the optimum ratio of pitch-based activated carbon fibers and the binder fibers is 70:30, resulting in high porosity, excellent bonding strength, large specific surface area (650.4 m2/g) and high noxious gas removal efficiency (86.9%). In addition, it has been observed that the mean pore size distribution of the fiber papers has not been affected by the binder fiber.
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