| 초록 |
Carbon material은 촉매의 담체나 그 자체의 촉매적 성질로 촉매분야에서 널리 응용되고 있다. 또한 carbon material의 기능은 그 자체가 가지고 있는 textural property와 surface chemistry에 의해 결정된다. 활성탄의 경우에는 적용분야에 따라 활성화 방법을 달리하여 적당한 textural property를 가진 활성탄을 만들어 낼 수 있다. 반면에 활성탄 표면에 존재하는 surface functional group의 성질과 농도는 적당한 열적 또는 화학적 후처리를 통해 변경될 수 있다. 가스상이나 액상에서의 산화처리가 surface oxygen group의 농도를 높이는 데에 사용된다. 반면에 불활성 대기상태의 열처리는 surface oxygen group중 몇몇을 선택적으로 제거할 수 있다. surface oxygen group에는 carboxyl, carbonyl, phenol, quinone, lactone group 등이 속한다[2]. Surface functional group들을 분석하기 위해 Chemical titration method, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy), N2 adsorption의 분석실험을 행하였다. 본 연구에서는 산화처리에 따른 활성탄의 황호수소 흡착능을 비교하여 보았다. 산소를 이용한 산화처리시에는 비표면적과 기공부피가 증가하지만, 질산처리시에는 크게 감소함을 알수 있었다. 산소처리나 질산처리나 모두 surface oxygen group의 양은 증가하였다. Chemical titration method와 XPS를 통해서 처리시간이 증가함에 따라 surface oxygen group이 증가함을 알 수 있었다. SEM분석을 통해서는 질산용액처리시 무질서해진 표면을 볼 수 있었다. H2S흡착실험을 통해서는 질산처리와 열처리가 활성탄의 황화수소 흡착능을 높여줌을 알 수 있었다. 이 결과를 통해 볼 때, 활성탄의 황화수소 흡착은 textural property와 surface chemistry를 동시에 고려해야 한다는 것을 알 수 있다. |
