KR102101171B1 - 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법 - Google Patents

기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102101171B1
KR102101171B1 KR1020190117726A KR20190117726A KR102101171B1 KR 102101171 B1 KR102101171 B1 KR 102101171B1 KR 1020190117726 A KR1020190117726 A KR 1020190117726A KR 20190117726 A KR20190117726 A KR 20190117726A KR 102101171 B1 KR102101171 B1 KR 102101171B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
activated carbon
polymer binder
porosity
solvent
molding
Prior art date
Application number
KR1020190117726A
Other languages
English (en)
Inventor
권건오
Original Assignee
권건오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 권건오 filed Critical 권건오
Priority to KR1020190117726A priority Critical patent/KR102101171B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102101171B1 publication Critical patent/KR102101171B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/354—After-treatment
    • C01B32/382—Making shaped products, e.g. fibres, spheres, membranes or foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/306—Active carbon with molecular sieve properties

Abstract

본 발명은 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고분자 바인더 슬러리를 통해 활성탄을 결합시킴으로써, 활성탄의 미세기공을 폐쇄 시키지 않아 기공도를 높게 유지하면서 충진밀도를 높일 수 있으므로 우수한 흡착 성능을 가질 수 있는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 고분자 바인더 슬러리를 활성탄 원료에 첨가하여 활성탄을 결합시키는 단계(S10); 고분자 바인더 슬러리를 통해 결합된 활성탄을 분쇄기를 이용하여 미분쇄시키는 단계(S20); 미분쇄된 활성탄을 압축 성형하여 성형물을 제조하는 단계(S30); 상기 성형물의 기공 및 표면에 존재하는 액체를 제거하기 위해, 상기 성형물을 건조하는 단계(S40);를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING HIGH PERFORMANCE ACTIVATED CARBON WITH IMPROVED POROSITY}
본 발명은 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고분자 바인더가 용매에 분산되어 이루어진 고분자 바인더 슬러리를 통해 활성탄을 결합하여 성형함으로써, 활성탄의 미세기공을 폐쇄 시키지않아 기공도를 높게 유지하므로 우수한 흡착 성능을 가질 수 있는 기공도가 종래의 활성탄 성형방법에 비해 높은 고성능 활성탄의 제조방법에 관한 것이다.
활성탄은 대부분의 구성물질이 탄소질로 이루어진 다공성 물질로, 넓은 비표면적을 가져 흡착용량이 크고 기체 또는 용액 중의 용질 등에 대해 강한 흡착성을 갖는 특징이 있다.
이를 통해 활성탄은 반도체/LCD공조, 공기청정기 필터 등 대기 정화용 흡착제, 정수기용 필터, 대형 정수장, 해수담수 시설 등의 수질 정화용 흡착제, 연료 전지, 저장 용기, 자동차 흡착제, 전기 이중층 수퍼 캐퍼시터용, 방열소재, 천연가스 흡착용, 의료용 필터 등으로 다양하게 응용되어 사용될 수 있다.
이러한 활성탄은 표면에 5nm 이하의 미세기공을 가지며 2,000m2/g 이상의 높은 기공도를 갖고 있지만 성형 과정에서 기공도가 낮아지는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기존의 활성탄은 여러가지 사용형태를 위한 성형 과정에 바인더를 사용하여 활성탄 입자들을 결합시키는 방법으로 제조되었다.
일반적으로 바인더는 폴리에틸렌계를 사용하여 고온으로 녹이면서 압축 성형하지만, 이 과정에서 미세기공 내부로 바인더가 흘러들어가면서 활성탄의 기공도가 감소하는 문제점이 발생한다.
또한, 고분자를 열로 녹이는 방법 이외에 용매로 녹여서 바인더로 사용하는 방법도 마찬가지로 미세기공이 폐쇄되어 활성탄의 기공도가 감소하는 단점이 발생한다.
즉, 활성탄의 성형 과정에서 바인더를 사용하게 되면 바인더로 인하여 활성탄의 미세기공이 막히게 되므로, 기공도가 감소하므로 흡착성능이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허 제10-1635087호(2016.06.24) 대한민국 공개특허 제10-2009-0038995호(2009.04.22)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제조과정에서 미세기공이 폐쇄되는 현상을 방지하여, 기공도를 높게 유지하여 우수한 흡착성능을 갖는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 고분자 바인더 슬러리를 활성탄 원료에 첨가하여 활성탄을 결합시키는 단계; 고분자 바인더 슬러리를 통해 결합된 활성탄을 분쇄기를 이용하여 미분쇄시키는 단계; 미분쇄된 활성탄을 압축 성형하여 성형물을 제조하는 단계; 상기 성형물의 기공 및 표면에 존재하는 액체를 제거하기 위해, 상기 성형물을 건조하는 단계;를 포함한다.
그리고 상기 활성탄 원료는 비표면적이 2,000~3,500m2/g이고 기공 부피가 1~2cc/g 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고분자 바인더 슬러리는, 고분자 바인더 20~50중량%와 용매 50~80중량%를 포함하여 이루어지고, 비수계인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 고분자 바인더는 물에 녹지 않고 물 이외의 용매에 분산되어 있는 실리콘계, 폴리우레탄계, 아크릴계, 고무계로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되어 이루어지는 것이 바람직하다.
더욱 구체적으로는 상기 고분자 바인더는 아크릴계이고, 탄소수가 2 내지 10개인 아크릴 알킬 에스테르인 것이 바람직하다.
그리고 상기 용매는 케톤계, 에스테르계, 방향족 탄화수소계 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 활성탄을 결합시키는 단계에서, 상기 고분자 바인더 슬러리는 활성탄 100중량부에 대해 4~10중량부 범위 내에서 첨가되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 미분쇄시키는 단계에서, 상기 활성탄은 입자의 평균 직경이 0.01~0.6mm로 미분쇄되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 성형물을 제조하는 단계에서, 성형 압력은 10~2,000기압이다.
그리고 상기 성형물을 건조하는 단계에서, 상기 성형물을 건조하는 온도는 50~300℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기공도가 향상된 고성능 활성탄은 앞서 설명한 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 의하면, 고분자 바인더 슬러리를 통해 용액 상태가 아닌 불균일계 슬러리의 분산된 상태를 유지시켜줌으로써, 바인더가 미세기공 내부로 유입되어 기공을 폐쇄시키는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 고분자 바인더 슬러리에 포함된 용매가 기공 내부로 들어갈 수는 있으나, 건조하는 단계에서 용매가 증발하면서 기공이 폐쇄되지 않으므로 기공도가 높게 유지될 수 있으므로 효과적인 흡착 성능을 가질 수 있는 이점이 있다.
아울러, 본 발명에 의하면, 비수계 고분자 바인더 슬러리를 통해 활성탄을 결합시켜 제조함으로써, 물에 녹아 있는 암모니아에 대해 우수한 흡착능을 얻을 수 있는 강점이 있다.
도 1은 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 따른 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법에 따른 순서도이다.
본 발명은 고분자 바인더를 용매에 용해 시키거나 열에 녹여서 활성탄을 성형하는 것이 아니라, 불균일계 고분자 바인더 슬러리를 사용하여 활성탄을 성형함으로써 활성탄 기공의 폐쇄를 원천적으로 막을 수 있으며, 이를 통해 효과적인 흡착성능을 얻을 수 있는 기공도가 높은 고성능 활성탄의 제조방법을 제시한다.
이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기공도가 향상된 고성능 활성탄은 기본적으로 활성탄을 결합시키는 단계(S10), 미분쇄시키는 단계(S20), 성형물을 제조하는 단계(S30), 건조하는 단계(S40)를 포함하여 제조된다.
본 발명에 따른 활성탄은 전체 제작 단계 중에서 불균일계 고분자 바인더 슬러리를 활성탄 원료에 첨가하여 활성탄을 결합시키는 단계(S10)를 시작으로 제작과정이 이루어진다.
상기 활성탄 원료는 표면에 5nm 이하의 미세기공을 가지며 2,000m2/g 이상의 높은 기공도를 갖는 원료를 사용하는 것이 바람직하다.
더욱 구체적으로, 상기 활성탄 원료는 비표면적이 2,000~3,500m2/g이고 기공 부피가 1~2 cc/g인 것이 바람직하다.
상기 활성탄을 결합시키는 단계(S10)에서, 상기 고분자 바인더 슬러리는 활성탄 100중량부에 대해 4~10중량부 범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 고분자 바인더 슬러리가 활성탄 100중량부에 대해 4중량부 미만으로 첨가되면, 활성탄 입자들의 결합력이 낮아서 결합되지 못한 활성탄이 생기게 된다.
또한, 상기 고분자 바인더 슬러리가 활성탄 100중량부에 대해 10중량부를 초과하여 첨가되면, 활성탄 입자들이 서로 뭉쳐서 분쇄하여 체로 거르기가 어렵기 때문에 사용이 불가하다.
또한, 상기 고분자 바인더 슬러리는 비수계인 것이 바람직하고, 상기 고분자 바인더 슬러리는 고분자 바인더 20~50 중량%와 용매 50~80 중량%를 포함하여 이루어지며, 상기 고분자 바인더는 상기 용매에 분산되어 이루어진다.
여기서 상기 고분자 바인더가 20 중량% 미만으로 첨가되면, 바인더의 역할을 하지 못하여 결합력이 낮아 활성탄의 성형이 어렵게 된다.
그리고 상기 고분자 바인더가 50 중량%를 초과하면, 고분자 바인더가 응집하여 용매에 분산이 잘 되지 않기 때문에 사용이 불가하다.
상기 고분자 바인더는 물에 녹지 않고 물 이외의 용매에 분산되어 있는 실리콘계, 폴리우레탄계, 아크릴계, 고무계로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되어 이루어진다.
아울러, 고분자 바인더는 아크릴계이고, 탄소수가 2 내지 10개인 아크릴 알킬 에스테르인 것이 바람직하다.
상기 고분자 바인더가 아크릴계인 구체적인 예로는 폴리부틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리헥실아크릴레이트, 폴리헵틸아크릴레이트 등이 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 고분자 바인더가 고무계인 구체적인 예로는 합성 폴리이소프렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무 등이 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
아울러, 상기 용매는 케톤계, 에스테르계, 방향족 탄화수소계 중에서 선택되어 이루어진다.
더욱 구체적으로, 케톤계 용매의 구체적인 예로는 이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤 등이 사용될 수 있으며, 에스테르계 용매의 구체적인 예로는 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 부틸아세테이트 등이 사용될 수 있고, 방향족 탄화수소계 용매의 구체적인 예로는 톨루엔, 자일렌 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
그리고 활성탄을 결합시키는 단계(S10)에서 활성탄과 고분자 바인더 슬러리는 믹서기를 사용하여 혼합될 수 있으며, 성형체의 기계적 강도를 높이기 위해서 고분자 바인더 슬러리가 활성탄 사이의 공극을 채워줄 때까지 혼합하는 것이 바람직하다.
활성탄을 결합시키는 단계(S10) 이후에, 고분자 바인더 슬러리를 통해 결합된 활성탄을 분쇄기를 이용하여 미분쇄시키는 단계(S20)를 진행한다.
상기 미분쇄시키는 단계(S20)에서, 상기 활성탄을 분쇄기를 통해 미분쇄하여 80 내지 120mesh의 체에 통과시켜 일정한 크기를 갖도록 한다. 여기서 체는 100mesh인 것이 가장 바람직하며, 활성탄 입자의 평균 직경은 0.01~0.6mm로 미분쇄되는 것이 바람직하다.
이때, 미분쇄된 활성탄 입자의 평균직경이 0.01mm 이하가 되면 분쇄하는데 에너지가 많이 소요되어 경제적이지 않고, 0.6mm 이상이 되면 성형체의 표면적이 작아지기 때문에 흡착성능이 떨어지게 된다.
그 다음으로는 미분쇄된 활성탄을 압축 성형하여 성형물을 제조하는 단계(S30)를 진행한다.
상기 성형물을 제조하는 단계(S30)에서는, 고분자 바인더 슬러리로 결합하여 미분쇄된 활성탄을 압축 성형하여 고밀도로 만드는 것으로, 성형틀에 활성탄을 넣고 프레스로 압력을 가하는 과정을 거친다.
여기서, 성형 압력은 10 ~ 2,000기압인 것이 바람직하다.
만약 성형 압력이 10기압 미만이면, 성형이 충분히 이루어지지 않고, 성형 압력이 2,000기압을 초과하면 활성탄의 변형이 일어나서 일정하지 않은 흡착능을 보이게 된다.
상기 성형물을 제조하는 단계(S30) 이후에, 상기 성형물의 기공 및 표면에 존재하는 액체를 제거하기 위해, 상기 성형물을 건조하는 단계(S40);를 거치며 고성능 활성탄의 제조과정을 마무리한다.
상기 성형물을 건조하는 단계(S40)에서, 상기 성형물을 건조하는 온도는 50~300℃이고, 건조하는 시간은 2 내지 4시간인 것이 바람직하다.
이때, 상기 건조하는 온도가 50℃ 미만이면, 용매의 증발이 충분히 이루어지지 않아서 활성탄에 용매가 잔류하게 되고, 상기 건조하는 온도가 300℃를 초과하면 용매가 끓어서 공극으로 작용하게 되므로 활성탄의 흡착능이 감소하게 된다.
이 단계에서, 용매가 증발하면서 기공이 폐쇄되지 않으므로 기공도가 높게 유지될 수 있게 된다.
앞서 설명한 제조방법에 따라 제조된 고성능 활성탄은, 고분자 바인더를 열로 녹이거나 용매로 녹여서 사용하지 않으며, 용액 상태가 아닌 불균일계 고분자 바인더로 이루어지고 물에 녹지 않는 고분자 바인더 슬러리를 적용하여 활성탄을 결합시키고 성형하므로, 기공도가 높게 유지될 수 있고, 효과적인 흡착성능을 갖게 된다.
그리고 본 발명에 따른 고성능 활성탄은 물에 녹아 있는 암모니아에 대해 우수한 흡착능을 얻을 수 있는 특징이 있다.
특히, 본 발명에 따른 고성능 활성탄은 비수용성이므로, 펌프에 의해 흡착되고 물에 의해 탈착이 이루어지며 건조되는 과정을 통해 재생할 수 있는 특징이 있으며, 이러한 활성탄 재생공정은 활성탄 재생 장치 시스템 내에서 이루어질 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 실시예 및 비교예를 통해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
활성탄 원료로는 비표면적 3,000 m2/g, 총 기공 부피 1.70 cc/g인 활성탄을 사용하였다.
고분자 바인더 슬러리는 폴리부틸아크릴레이트 40g을 에틸아세테이트 60g에 분산시켜서 사용하였다. 고분자 바인더 슬러리를 활성탄에 첨가하여 믹서기로 혼합한 후 볼밀을 통해 분쇄하고 100 mesh 체에 통과시켜서 일정한 입자 크기를 갖는 고분자 바인더 슬리러로 결합된 활성탄을 제조하였다.
그 후, 결합된 활성탄을 직경 20mm의 몰드에 투입하고 500기압의 압력으로 프레스를 사용하여 압력을 가하고 200℃에서 3시간 가열하여 성형물의 기공 및 표면에 존재하는 용매를 모두 증발시켜 활성탄 성형체를 얻었다.
[실시예 2]
삭제
삭제
삭제
고분자 바인더로 폴리에틸아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 활성탄 성형체를 제조하였다.
[실시예 3]
고분자 바인더로 폴리헵틸아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 활성탄 성형체를 제조하였다.
[실시예 4]
고분자 바인더 슬러리는 폴리부틸아크릴레이트 50g을 에틸아세테이트 50g에 분산시켜서 사용한 것을 제외하고는 나머지 조건은 실시예 1과 동일하게 활성탄 성형체를 제조하였다.
[실시예 5]
볼밀을 통해 분쇄한 후 100 mesh 체로 통과시키는 과정을 생략한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 활성탄 성형체를 제조하였다.
[비교예 1]
바인더를 메틸셀룰로오즈 10g을 물 90g에 녹여서 준비하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 활성탄 성형체를 제조하였다.
[비교예 2]
바인더를 폴리아크릴로니트릴 10g을 디메틸아세트아마이드 90g에 녹여서 준비하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 활성탄 성형체를 제조하였다.
[비교예 3]
바인더를 폴리에틸렌을 200℃에서 녹여서 준비하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 활성탄 성형체를 제조하였다.
[ 실험예 1] 흡착능 실험
상기 실시예와 비교예에서 제조한 활성탄 성형체는 하기의 방법으로 비표면적, 총 기공 부피 등을 측정하였다.
비표면적은 질소 가스 흡착을 이용하여 BET 기공측정장비를 사용하여 측정하였으며 액체질소의 온도까지 저온으로 낮춘 다음 질소 가스의 흡착량을 측정하여 비표면적으로 환산하여 측정하였다. 총 기공 부피는 액체질소의 온도까지 저온으로 낮춘 다음 질소흡착량을 측정하여 BET 기공측정장비를 사용하여 측정하였다.
삭제
실제 물에 녹이 있는 암모니아의 활성탄 흡착능을 측정하였다. 이때 암모나아 수의 농도는 30ppm이었으며 가스 크로마토그라피를 이용하여 농도를 측정하였다.
실험예 1에 따른 흡착능 실험 결과는 아래의 표 1은 실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 4의 비표면적, 총 기공 부피, 암모니아 제거능에 나타내었다.
구분 비표면적
(m2/g)		 총 기공 부피
(cc/g)		 암모니아 제거능
(%)
실시예 1 2,850 1.62 92
실시예 2 2,760 1.58 88
실시예 3 2,920 1.65 93
실시예 4 2,690 1.55 85
실시예 5 2,550 1.51 81
비교예 1 2,380 1.34 66
비교예 2 2,350 1.39 61
비교예 3 2,130 1.25 48
표 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 바인더 슬러리를 사용한 실시예 1 내지 5의 암모니아 제거능은 81~93%이고, 실시예들과 다른 종류의 바인더를 사용한 비교예 1 내지 3의 암모니아 제거능은 48~66%로, 고분자 바인더 슬러리를 사용한 실시예 1 내지 5의 암모니아 제거능이 현저하게 우수한 것을 확인하였다.
실시예 1 내지 5는 고분자 바인더를 용매에 분산시킨 고분자 바인더 슬러리를 사용하여 결합된 활성탄이고, 비교예 1은 바인더를 물에 녹여서 적용한 활성탄이고, 비교예 2는 바인더를 용매에 녹여서 사용한 활성탄이며, 비교예 3은 바인더를 고온에서 녹여서 제조한 활성탄이다.
표 1에 도시된 바와 같이, 고분자 바인더를 물이나 용매에 녹여서 사용하거나 고온에서 녹여서 사용하여 활성탄에 첨가한 비교예 1 내지 3은 암모니아 제거능이 각각 66%, 61%, 48% 수준으로 실시예 1 내지 5의 암모니아 제거능에 비해 현저하게 낮은 것을 확인하였다.
또한, 비교예 1 내지 3의 총 기공 부피는 1.25~1,39cc/g로 실시예 1 내지 5에 비해 매우 낮은데, 이러한 현상은 활성탄의 미세기공 내부로 바인더가 흘러들어가면서 활성탄의 기공도가 감소하게 되는 것이고, 활성탄의 기공도 감소에 따라 암모니아 흡착성능도 저하된 것이다.
따라서, 암모니아 흡착성능을 향상시키기 위해서는, 미세 기공의 폐쇄를 방지하여 기공도를 높게 유지할 수 있도록 불균일계 고분자 바인더 슬러리를 적용하여 활성탄을 결합시켜 제조하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 활성탄은 대기 정화용 흡착제, 수질 정화용 흡착제, 가스 흡착, 연료 전지, 저장 용기, 자동차 흡착제, 전기 이중층 수퍼 캐퍼시터용, 방열소재, 천연가스 흡착용, 의료용 필터 등 다양하게 응용될 수 있으며, 채소, 과일 및 식품의 저장고에서 산폐를 진행시키는 가스를 흡착하여 신선도를 증가시키는 용도로도 응용될 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (11)

  1. 고분자 바인더 슬러리를 활성탄 원료에 첨가하여 활성탄을 결합시키는 단계(S10);
    고분자 바인더 슬러리를 통해 결합된 활성탄을 분쇄기를 이용하여 입자의 평균 직경이 0.01~0.6mm로 미분쇄시키는 단계(S20);
    미분쇄된 활성탄을 압축 성형하여 성형물을 제조하는 단계(S30);
    상기 성형물의 기공 및 표면에 존재하는 액체를 제거하기 위해, 상기 성형물을 건조하는 단계(S40);를 포함하고,
    상기 고분자 바인더 슬러리는, 고분자 바인더 20~50중량%와 용매 50~80중량%를 포함하여 이루어지고, 비수계이며,
    상기 고분자 바인더는 물을 포함하는 용매에 녹지 않은 상태에서 분산되어 있는 아크릴계이고, 단위분자당 탄소수가 2 내지 10개인 아크릴 알킬 에스테르인 것을 특징으로 하는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성탄 원료는 비표면적이 2,000~3,500m2/g이고 기공 부피가 1~2cc/g 인 것을 특징으로 하는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 케톤계, 에스테르계, 방향족 탄화수소계 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 활성탄을 결합시키는 단계(S10)에서, 상기 고분자 바인더 슬러리는 활성탄 100중량부에 대해 4~10중량부 범위 내에서 첨가되는 것을 특징으로 하는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 성형물을 제조하는 단계(S30)에서,
    성형 압력은 10~2,000기압인 것을 특징으로 하는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 성형물을 건조하는 단계(S40)에서, 상기 성형물을 건조하는 온도는 50~300℃인 것을 특징으로 하는 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법.
  11. 삭제
KR1020190117726A 2019-09-24 2019-09-24 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법 KR102101171B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190117726A KR102101171B1 (ko) 2019-09-24 2019-09-24 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190117726A KR102101171B1 (ko) 2019-09-24 2019-09-24 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102101171B1 true KR102101171B1 (ko) 2020-04-16

Family

ID=70454511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190117726A KR102101171B1 (ko) 2019-09-24 2019-09-24 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102101171B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209887A (en) * 1985-03-21 1993-05-11 Bluecher Hubert Process for manufacturing microspherules of activated carbon
KR20070104571A (ko) * 2005-02-16 2007-10-26 미드웨스트바코 코포레이션 흡착성 코팅 제제
KR20090038995A (ko) 2007-10-17 2009-04-22 공주대학교 산학협력단 고분자계 유기 바인더를 이용한 활성탄 성형체의 연속압출제조방법
KR101007435B1 (ko) * 2000-12-15 2011-01-12 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 코팅된 활성탄
KR20120070750A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 한국화학연구원 고기공도 및 고밀도를 갖는 활성탄의 제조방법
KR101635087B1 (ko) 2015-09-22 2016-06-30 윤용섭 미니 활성탄 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209887A (en) * 1985-03-21 1993-05-11 Bluecher Hubert Process for manufacturing microspherules of activated carbon
KR101007435B1 (ko) * 2000-12-15 2011-01-12 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 코팅된 활성탄
KR20070104571A (ko) * 2005-02-16 2007-10-26 미드웨스트바코 코포레이션 흡착성 코팅 제제
KR20090038995A (ko) 2007-10-17 2009-04-22 공주대학교 산학협력단 고분자계 유기 바인더를 이용한 활성탄 성형체의 연속압출제조방법
KR20120070750A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 한국화학연구원 고기공도 및 고밀도를 갖는 활성탄의 제조방법
KR101635087B1 (ko) 2015-09-22 2016-06-30 윤용섭 미니 활성탄 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0423967B1 (en) A method of producing granular activated carbon
Wu et al. Post-enrichment of nitrogen in soft-templated ordered mesoporous carbon materials for highly efficient phenol removal and CO 2 capture
Tan et al. Adsorption of basic dye on high-surface-area activated carbon prepared from coconut husk: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies
JP5912530B2 (ja) 有機結合剤を有するゼオライト吸着剤
EP2349556B1 (de) Adsorptive formkörper und ihre verwendung
JP5202460B2 (ja) 活性炭および該活性炭を用いた電気二重層キャパシタ
JPS5854083B2 (ja) 炭素含有吸着媒の製法
Rahman et al. Waste palm shell converted to high efficient activated carbon by chemical activation method and its adsorption capacity tested by water filtration
TWI700249B (zh) 活性碳及其製造方法
KR101753905B1 (ko) 리튬이온체를 포함하는 폴리비닐알콜 복합 발포체 및 이의 제조방법
JP2014069136A (ja) 活性炭複合材料及びその製造方法並びにこれを含むフィルター体
Bai et al. Ultrafine hierarchically porous carbon fibers and their adsorption performance for ethanol and acetone
CN111511466B (zh) 吸附过滤器
KR102101171B1 (ko) 기공도가 향상된 고성능 활성탄의 제조방법
KR101733398B1 (ko) 금속이온을 흡착하기 위한 흡착제나 가스를 저장하기 위한 저장 소재로 사용되는 다공성 탄소 소재 및 그 제조방법
CN107754775B (zh) 金属有机骨架材料的溶剂支撑型压实
KR20180017856A (ko) 활성탄소의 제조방법
KR101167235B1 (ko) 화력발전소 바닥재를 이용한 제올라이트 및 메조 세공 실리카 물질의 제조방법 및 이에 따라 제조된 제올라이트 및 메조 세공 실리카물질을 포함하는 이산화탄소 흡착제
JP4263523B2 (ja) 活性炭およびその製造方法
WO2020065930A1 (ja) 活性炭、及び該活性炭の製造方法
KR20210118921A (ko) 압출된 금속-유기 골격 물질 및 이의 제조 방법
RU2736586C1 (ru) Формованный наноструктурированный микропористый углеродный сорбент и способ его получения
TW202202443A (zh) 球形酚醛碳製造方法
KR101593495B1 (ko) 공기정화용 카본블록 필터의 제조방법.
Negara et al. Surface properties and adsorption capacities of rice bran-activated carbon

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant