화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1999년 가을 (10/22 ~ 10/23, 경남대학교)
권호 5권 2호, p.3673
발표분야 에너지/환경
제목 활성탄소섬유 전극에 의한 Co(II) 이온의 전기적 흡·탈착특성
초록 전기흡착기술은 최근 관심이 집중되고 있는 전기화학적 폐액처리 기술중의 하나로서 전극으로 작용하는 전기전도성 흡착제의 전위 조절에 의해 전극 표면전하의 제어가 가능하고, 전위차를 이용하여 폐액중 존재하는 이온, 분자 및 부유입자를 흡착할 수 있는 특징을 갖고 있다. 금속표면상에서 유무기분자 및 이온의 전기흡착은 비교적 잘 알려진 현상으로 특히 Hg-용액 표면에 대해서는 잘 알려져 있다. 그러나 다 른 재료의 전극에 대한 전기흡착 연구는 많지 않다. 전기흡착의 주요 구성요소인 전 극은 폐액처리 환경에 적합한 재료특성 즉, 높은 전기전도도와 큰 비표면적 등을 갖 추어야 한다. 탄소체는 상기 두가지 전극재료 특성을 만족하며 내방사능성과 내화학 성이 우수하므로 방사성 폐액 처리용 전극소재로서 사용할 수 있다. 특히 활성 탄소섬유(ACF)는 기공내로 유체의 침투성이 우수할 뿐만 아니라 취급이 용이한 부 직포나 천의 형태로 가공할 수 있어 전극소재로서 적합하다. 금속이나 탄소체 표면과 수용액 전해질 계면사이의 구조는 전극표면에서의 전하 밀도가 0인 경우, 전극표면은 주로 흡착된 물쌍극자로 덮혀져 있으며 용액으로부터 다 른 이온이나 분자들 또한 흡착될 수 있다. 전극이 충전된 경우, 전극의 전하는 계면 전해질쪽에서의 이온 상대 전하에 의해 보상된다. 이 보상은 이온의 접촉성 흡 착이나 외부 Helmholtz plane 및 diffuse(Gouy-Chapman) layer 에서의 상대 이온 의 축적에의해 일어날 수 있다. 물쌍극자는 전기장에 따라 배열되는 경향이 있다. 쿨 롱 상호작용에 의해 양, 음 및 비전하 입자의 흡착평형은 전극전하에 의존한다. 영전 하 전위에 대해 양의 전위에서는 양의온의 흡착량이 감소하는 반면 음이온의 흡착량 은 증가한다. 미하전 분자는 영전하 전위 부근에서 가장 강하게 흡착된다. 이들은 전극전하와 용매쌍극자 사이의 쿨롱 상호작용의 증가에 따라, 음 또는 양의 전위가 증가함에 따라 탈착된다. 본 연구에서는 제염폐액의 정화처리기술로서 전기흡착 기술의 최적 조업조건을 얻기 위해, 여러 가지 매개변수의 변화에 따른 ACF 부직포에 의한 전기 흡·탈착 거동을 조사 하였다.
저자 이상문, 정종헌, 문제권, 원휘준, 김계남, 오원진, 유승곤
소속 충남대
키워드 Electrosorption; Cobalt; Activated carbon fiber
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