PET 혼합 Pitch계 활성탄의 물리화학적 활성화를 통한 미세기공 특성 분석 = Analysis of micropore characteristics through psysicochemical activites of PET mixed Pitch-based activated carbon

국문 초록 (Abstract)

활성탄(Activated carbon, AC)은 산업, 상업 및 군대 등 다양한 환경 에서 활용되고 있는 소재로 활성탄은 휘발성 유기화합물, 가스, 악취, 이 물질 등 환경오염물질 배출을 억제하거나 제거하는 공정에 대부분 적용 된다. 이러한 활성탄 연구를 위해 주원료로 열분해 잔사유(Pyrolized Fuel Oil, PFO)를 활용하였으며, 일반적으로 PFO는 가치가 낮은 소재이나 열처리를 통하여 활성탄으로 제조함에 따라 경제성 높은 소재 제조가 가능하다. 본 연구에서 Pitch 제조 시 석유 정제공정의 부산물과 폐 PET를 기반으로 제조하여 친환경적인 제품 생산을 도모하였으며, 이에 따라 본 연구에서는 Pitch 기반 활성탄 제조공정에 PET를 혼합함에 따른 활성탄의 모폴로지 변화 및 성능을 분석하고자 기존 활성탄과 차이를 TGA, XPS, SEM, EDS, FT-IR 등의 data를 비교 분석을 실시하였으며, 안정화 온도를 설정하기 위해 TGA가 사용되었다. 또한 화학결합을 확인하기 위해 XPS와 FT-IR를 사용하였고, 최종 샘플의 표면은 SEM과 EDS를 분석하였다. 분석결과 PET 혼합 Pitch계 활성탄은 일반적인 Pitch계 활성탄에 비해 우수한 비표면적과 미세기공을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 폐기물 저감 및 효과원료 활용을 위해 PET 및 PFO 저감에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Activated carbon(AC) is used in many different fields of industrials, commercials, military uses and environment. It is effectively applied to remove the emissions of environmental pollutants such as volatile organic compounds, harmful gases, disgusting odors and strange substances. In this study, the main raw material is used the pyrolized fuel oil(PFO). Generally, PFO has low values, it can be high values with passing through a special heating treatments. This paper shows how can treat the PFO to become activated carbon. To prepare the raw materials, PFO is mixed with PET (Polyethylene terephthalate). After heating process, the changes of morphology and the performance of activated carbon were analyzed with varies analytical instruments. TGA was used to set up the stabilizing temperature. To check the chemical bond was used XPS and FT-IR. SEM and EDS was analysed the surfaces of final samples. As a result of the analysis, it was confirmed that the PET mixed activated carbon has an excellent specific surface area and micropores compared to general Pitch-based activated carbon. To reduce the waste and use effect raw materials, this study can be contributed to reduce the waste PET and revalued PFO.

목차 (Table of Contents)

• Symbols of this study
• Abstract
• 제1장 서론
• 제1절 연구 배경
• 제2절 연구 목적
• 제3절 이론적 배경
• 제2장 연구 방법
• 제1절 Pitch계 AC 제조
• 제2절 폐 PET 혼합 Pitch계 AC 제조
• 제3절 기존 AC 및 PET 혼합 AC 기기분석
• 제3장 결과 및 고찰
• 제1절 기초연구를 위한 Pitch계 AC 제조 및 분석
• 제2절 PET 혼합 Pitch계 AC 제조 및 비교분석
• 제4장 결론
• Reference
• 초록