KR102334254B1 - 가공 탄소 및 이의 제조방법 - Google Patents
가공 탄소 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102334254B1 KR102334254B1 KR1020200122372A KR20200122372A KR102334254B1 KR 102334254 B1 KR102334254 B1 KR 102334254B1 KR 1020200122372 A KR1020200122372 A KR 1020200122372A KR 20200122372 A KR20200122372 A KR 20200122372A KR 102334254 B1 KR102334254 B1 KR 102334254B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- processed carbon
- carbon
- processed
- adsorption
- coffee beans
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 243
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 241
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 22
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 96
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims abstract description 40
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims description 9
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 5
- 244000013123 dwarf bean Species 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 22
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 10
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 7
- 241000533293 Sesbania emerus Species 0.000 description 85
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 241000894007 species Species 0.000 description 35
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 34
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 33
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 32
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 30
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 29
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 28
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 25
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 22
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 22
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 19
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 18
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 15
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 9
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 6
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 5
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 4
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 4
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N DDT Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C(Cl)(Cl)Cl)C1=CC=C(Cl)C=C1 YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 2
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 2
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 2
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000219492 Quercus Species 0.000 description 2
- 235000016976 Quercus macrolepis Nutrition 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 2
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- UMFJAHHVKNCGLG-UHFFFAOYSA-N n-Nitrosodimethylamine Chemical compound CN(C)N=O UMFJAHHVKNCGLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 235000021023 sodium intake Nutrition 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N trifluralin Chemical compound CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- WJMFXQBNYLYADA-UHFFFAOYSA-N 1-(3,4-dihydroxyphenyl)-6,7-dihydroxy-1,2-dihydronaphthalene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2C=C(C(O)=O)C(C(=O)O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1 WJMFXQBNYLYADA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010002383 Angina Pectoris Diseases 0.000 description 1
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMTAFVWTTFSTOG-UHFFFAOYSA-N Butylate Chemical compound CCSC(=O)N(CC(C)C)CC(C)C BMTAFVWTTFSTOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010006956 Calcium deficiency Diseases 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 235000007460 Coffea arabica Nutrition 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930186217 Glycolipid Natural products 0.000 description 1
- 208000000913 Kidney Calculi Diseases 0.000 description 1
- 102000004895 Lipoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090001030 Lipoproteins Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010029148 Nephrolithiasis Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000002395 blood acidification Effects 0.000 description 1
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 235000020774 essential nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- GUZBPGZOTDAWBO-UHFFFAOYSA-N phenanthro[9,10-b]quinoline Chemical compound C1=CC=C2C3=CC4=CC=CC=C4N=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 GUZBPGZOTDAWBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 235000021481 specialty coffee Nutrition 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005062 synaptic transmission Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004992 toluidines Chemical class 0.000 description 1
- 229940070710 valerate Drugs 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000025033 vasoconstriction Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
- A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
- A23F5/02—Treating green coffee; Preparations produced thereby
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1564—Aluminium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1576—Carbon
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1578—Calcium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1586—Chromium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1588—Copper
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1592—Iron
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/16—Potassium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/161—Magnesium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1612—Manganese
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1614—Sodium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1618—Phosphorus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1628—Silicium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1634—Titanium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/15—Inorganic Compounds
- A23V2250/156—Mineral combination
- A23V2250/1642—Zinc
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Mycology (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Botany (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
본 발명의 구현예는 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 특정 범위로 제어한 가공 탄소 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 가공 탄소는 Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하이고, 지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g를 만족함으로써, 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착하는 데 유리하며, 인체에 무해하고, 식용이 가능하여 경구용으로 다양한 활용이 가능한 이점을 가질 수 있다.
Description
가공 탄소로서, 구체적으로, 인체에 무해하며 다양한 건강 보조 식품으로 활용될 수 있는 식용 가공 탄소 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
신재생에너지란 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스 등 화석연료가 아닌 태양에너지, 바이오매스, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄의 액화, 가스화, 해양에너지, 폐기물에너지 및 기타로 구분되고 있고, 이외에도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료를 의미한다. 이 중에서 바이오매스란 원래 생태학의 용어로서 생물량 또는 생체량으로 이해되며, 살아있는 동물, 식물 및 미생물의 유기물량을 의미한다. 따라서, 생태학적 용어에서는 나무의 줄기, 뿌리, 잎 등이 대표적인 바이오매스이고, 폐재 및 가축의 분뇨 등 죽은 유기물은 바이오매스가 아니라고 할 수 있다. 그러나, 산업계에서는 이러한 유기계 폐기물도 바이오매스에 포함시키는 것이 일반적이다. 신재생에너지 중 하나인 바이오에너지 이용기술은 바이오매스(biomass)를 직접 또는 생화학적, 물리적 변환 과정을 통해 액체, 가스, 고체연료나 전기, 열에너지 형태로 이용하는 화학, 생물, 연소공학 등의 기술을 일컫는다. 이러한 신재생에너지 기술을 적용하여 제조된 다양한 재료들은 최근 친환경성에 대한 관심이 높아지고 있는 환경에서 광범위한 용도의 차세대 재료로서 각광받고 있다. 특히, 이러한 신재생에너지 기술이 적용되는 최전선 산업 분야 중 하나는 인체와 밀접한 관련이 있는 분야로서 식용, 의학용 등의 분야이다. 인체에 직접 또는 간접적으로 영향을 줄 수 있는 산업 분야는 다른 분야에 비해 친환경적인 요소를 기반으로 할 필요성이 매우 크기 때문에 이러한 신재생에너지 기술의 적합한 적용 및 활용이 확대되고 있다.
이와 관련하여, 가공 탄소(engineered carbon)는 우수한 흡착 특성을 가지고 있기 때문에 경구 투여 흡착제, 의료용 흡착제, 물 정화용 흡착제, 담지체, 마스크, 탄소/폴리머 복합체, 흡착 시트 및 기능성 식품 등 다양한 분야에 적용할 수 있다(특허문헌 1 참조).
하지만, 통상적인 가공 탄소 제조시에는, 가공 과정에서 비소나 납 같은 중금속이 포함되어 그 성분이 가공 탄소 내에 잔류할 가능성이 있고, 석유계 원료, 참나무나 소나무 등의 목재, 코코넛 껍질 또는 대나무 등 사용되는 원료의 종류에 따른 불순물도 잔재하고 있기 때문에 식용으로는 부적합한 점이 있었다.
본 발명의 일 구현예는 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 특정 범위로 제어함으로써, 식용이 가능하며, 인체에 무해하고, 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착할 수 있는 가공 탄소를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 가공 탄소의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 가공 탄소를 포함하는 가공 식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에서는 Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하이고, 지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g인, 가공 탄소를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에서는, 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 건조하는 건조 단계; 및 건조된 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 열처리하는 열처리 단계를 포함하고, Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하이고, 지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g인, 가공 탄소의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에서는, 상기 가공 탄소를 포함하는 가공 식품을 제공한다.
본 발명의 구현예에 따른 가공 탄소는 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 제어함으로써, 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착하는 데 유리하며, 인체에 무해하고, 식용이 가능하다.
또한, 상기 가공 탄소는 적절한 기공 구조를 바탕으로 특정 성분에 대한 흡착 선택성을 갖도록 개질되기 용이한 구조를 가질 수 있고, 개질 후 특정 성분에 대한 우수한 흡착 성능을 구현함과 동시에 전체적인 크기 및 형상에 있어서 다양한 용도로의 활용이 가능한 이점을 가질 수 있다.
또한, 상기 가공 탄소의 제조방법은 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 탄화하여 적절한 기공 구조를 바탕으로 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 용이하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 효율성 및 수율을 극대화할 수 있고, 공간적 제약 없이 구현이 가능한 이점을 가질 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 장축 직경을 측정하는 방법을 게재한 것이다.
도 2는 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 외형을 촬영한 이미지를 게재한 것이다.
도 3은 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 표면으로부터 내부로의 구조를 그 단면을 이용해 도식화한 것이다.
도 4는 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 외형을 촬영한 사진을 게재한 것이다.
도 5는 일 구현예에 따른 가공 탄소가 지질 성분을 흡착한 경우의 표면 SEM 사진을 게재한 것이다.
도 2는 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 외형을 촬영한 이미지를 게재한 것이다.
도 3은 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 표면으로부터 내부로의 구조를 그 단면을 이용해 도식화한 것이다.
도 4는 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 외형을 촬영한 사진을 게재한 것이다.
도 5는 일 구현예에 따른 가공 탄소가 지질 성분을 흡착한 경우의 표면 SEM 사진을 게재한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 표현은 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
[가공 탄소]
일 구현예에 따른 가공 탄소는 Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하이고, 지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g이다. 이때, 상기 '가공 탄소'에서 '가공'은 물리적, 화학적, 기계적, 열적 처리 등을 포함하는 것이고, 활성화(activation) 공정을 포함할 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 제어함으로써, 상기 가공 탄소는 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착할 수 있다. 즉, 가공 탄소를 식용으로 사용하는 경우, 가공 탄소 섭취 후 가공 탄소는 몸 속에 해로운 물질을 흡착한 뒤에 몸 밖으로 배출할 수 있으므로, 상기 가공 탄소는 경구용으로 다양한 활용이 가능하다.
구체적으로, 상기 가공 탄소는 Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하, 400 ㎡/g 이하, 300 ㎡/g 이하, 280 ㎡/g 이하, 270 ㎡/g 이하, 260 ㎡/g 이하, 250 ㎡/g 이하, 220 ㎡/g 이하, 200 ㎡/g 이하, 또는 190 ㎡/g 이하일 수 있다. 또한, 상기 가공 탄소의 이산화탄소(CO2) 흡착량은 1 ㎡/g 이상, 10 ㎡/g 이상, 20 ㎡/g 이상, 30 ㎡/g 이상, 50 ㎡/g 이상, 80 ㎡/g 이상, 100 ㎡/g 이상, 110 ㎡/g 이상, 120 ㎡/g 이상, 140 ㎡/g 이상, 또는 150 ㎡/g 이상일 수 있다. 상기 가공 탄소의 Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량은 예컨대, 가공 탄소 1g을 150℃에서 진공 건조시킨 후, 비표면적 측정 장치(마이크로메리틱스사제 TriStar II 3020)를 사용하여 0℃에서의 이산화탄소 등온흡착곡선을 측정하여 Dubinin- Astakhov 식으로 계산할 수 있다
상기 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g를 초과하는 경우, 인체에 해로운 물질뿐만 아니라, 이로운 물질도 흡착할 가능성이 있다.
상기 가공 탄소는 지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g, 0.5 ㎖/g 내지 4.5 ㎖/g, 0.6 ㎖/g 내지 4.3 ㎖/g, 0.7 ㎖/g 내지 4.2 ㎖/g, 0.5 ㎖/g 내지 2.5 ㎖/g, 0.7 ㎖/g 내지 2.5 ㎖/g, 2.6 ㎖/g 내지 5 ㎖/g, 또는 2.6 ㎖/g 내지 4.5 ㎖/g일 수 있다. 상기 가공 탄소의 지질(lipid) 흡착량은 상기 가공 탄소 1g 당 흡착되는 지질의 부피 (㎖)로서, 예컨대 메스실린더에 물과 올리브유를 투입하고, 여기에 가공 탄소를 투입하고, 10분 후 이를 제거한 다음, 감소된 올리브유의 양을 확인함으로써 측정할 수 있다.
상기 지질(lipid) 흡착량이 상기 범위를 만족하는 경우, 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착할 수 있으므로, 경구용으로 다양한 활용이 가능하다.
상기 가공 탄소는 평균 입경이 0.1㎝ 내지 2.5㎝일 수 있다. 상기 가공 탄소는 입자 형상일 수 있고, 상기 입자의 평균 입경이 약 0.1cm 내지 약 2.5cm일 수 있고, 예를 들어, 약 0.1cm 내지 약 1.5cm일 수 있고, 예를 들어, 약 0.1cm 내지 약 1cm일 수 있다. 상기 입경은 상기 가공 탄소 입자 하나의 투영상에서 측정된 장축 직경으로 정의될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 장축 직경이란 상기 가공 탄소 입자 하나의 투영상에서 상기 가공 탄소 입자의 외곽선 상에 있는 임의의 점 2개를 직선으로 연결할 때 길이가 가장 긴 직선의 길이(Lmax)를 의미할 수 있다.
상기 가공 탄소의 크기가 전술한 범위를 만족함으로써 상기 가공 탄소의 용도를 다양화할 수 있다. 예를 들어, 상기 가공 탄소가 식용으로 사용될 때 전술한 입경의 입자 형태로 유통됨으로써 우수한 식감을 구현할 수 있고, 후속하여 파우더(powder) 등의 다양한 형태 변형하여 적용하기에 유리할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 상기 가공 탄소의 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 상기 특정 범위로 제어할 수 있는 것은 상기 가공 탄소가 특정 기공 특성을 갖기 때문일 수 있다.
구체적으로, 상기 가공 탄소는 복수의 독립 기공을 포함할 수 있다.
상기 독립 기공의 평균 크기는 10㎛ 내지 90㎛이며, 상기 독립 기공을 공간적으로 분리하는 격벽의 평균 두께가 1㎚ 이상, 1㎛ 미만일 수 있다.
도 2는 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 표면을 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 촬영한 사진을 게재한 것이다. 도 2를 참조할 때, 상기 가공 탄소는 복수의 독립 기공을 포함하는 다공성 구조를 가진다. 상기 '독립 기공'은 상기 가공 탄소의 표면 상의 복수의 기공에 있어서 인접한 기공들이 측벽 구조에 의해 공간적으로 분리되어 있는 기공을 의미하며, 이러한 공간적인 분리는 완전하게 분리된 경우뿐만 아니라, 측벽의 일부 영역에서 보이드(void) 등이 생겨 있으나 SEM 사진 등의 투영상 상에서 실질적으로 분리되어 있는 것으로 인식되는 경우를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 3은 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 표면으로부터 내부로의 구조를 그 단면을 이용해 도식화한 것이다. 도 3을 참조할 때, 상기 복수의 독립 기공(10)은 표면 상에 드러난 평균 기공 크기가 약 10㎛ 내지 약 90㎛일 수 있고, 예를 들어, 약 20㎛ 내지 약 70㎛일 수 있다. 상기 '평균 기공 크기'는 상기 가공 탄소의 표면에 대해 촬영한 SEM 사진의 약 0.03㎟의 단위 면적 당 존재하는 복수의 기공에 대하여 각각의 장축 직경을 측정하여 계산된 수 평균 값을 의미한다. 이때, 상기 평균 기공 크기를 도출하기 위해 촬영된 가공 탄소의 표면은 임의 선택될 수 있으며, 상기 가공 탄소의 전체 표면 중의 50면적% 이상의 표면에서 상기 범위의 평균 기공 크기가 도출된다면 상기 가공 탄소 전체의 복수의 독립 기공에 대한 평균 기공 크기가 상기 범위인 것으로 이해되어야 한다. 상기 평균 기공 크기가 전술한 범위를 만족함으로써 상기 가공 탄소의 흡착 성능이 향상될 수 있다. 구체적으로, 상기 가공 탄소의 독립 기공은 그 내부 표면을 개질하여 특정 성분에 대한 흡착 선택성을 갖도록 할 수 있고, 전술한 평균 기공 크기를 갖는 경우 이러한 개질을 위한 충분한 표면적을 확보할 수 있다.
도 3을 참조할 때, 복수의 독립 기공(10)은 상기 가공 탄소의 표면(20)으로부터 내부로 연결되는 유로(30)를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 유로(30)는 이의 폭이 상기 가공 탄소의 표면으로부터 내부를 향하는 방향으로 좁아지는 구조일 수 있다. 이로써 상기 가공 탄소에 의해 흡착될 수 있는 흡착 대상 입자들이 유로(30)를 통해 이동하면서 크기에 따라 단계적으로 흡착될 수 있다. 상기 흡착 대상 입자들은 상기 가공 탄소의 표면으로부터 내부를 향하는 방향으로 상대적으로 크기가 큰 입자부터 작은 입자의 순서로 순차 흡착될 수 있다.
일 구현예에서, 하나의 독립 기공(10)에 연결된 유로(30)는 인접한 다른 독립 기공(10)에 연결된 유로(30)와 일부 영역에서 연결된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 인접한 두 기공은 상기 가공 탄소의 표면 상에서 측벽에 의해 공간적으로 분리된 독립 기공으로 인식되지만, 상기 가공 탄소의 내부에서는 유로에 의해 연결된 구조를 가질 수 있다.
상기 가공 탄소는 상기 유로(30)의 말단 영역에 위치하는 미세 기공(40)을 더 포함할 수 있다. 상기 미세 기공(40)은 상기 흡착 대상 입자들 중에서 크기가 미세한 입자들의 흡착시키는 역할을 할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 미세 기공(40)의 평균 기공 크기는 약 1nm 이상, 약 10㎛ 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 1nm 이상, 약 8㎛ 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 1nm 내지 약 5㎛일 수 있다.
도 2를 다시 참조할 때, 상기 복수의 독립 기공은 인접한 기공들이 격벽 구조에 의해 분리된 구조를 갖는다. 상기 격벽의 평균 두께는 약 1㎚ 이상, 약 1㎛ 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 1nm 이상, 약 900nm 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 1nm 이상, 약 800nm 이하일 수 있다. 상기 격벽은 상기 복수의 독립 기공을 공간적으로 분리함과 동시에 전체 기공 구조의 지지성을 확보하는 역할을 하는 것으로서, 상기 범위의 두께를 가짐으로써 기공 내부 표면 개질이나 특정 성분의 흡착 과정에서 형태의 무너짐 없이 다공성 구조를 잘 유지할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소의 표면을 BJH 법(Barrett-Joyner-Halenda method)에 의해 측정한 기공이, 2 nm 이하의 마이크로(micro) 기공; 2 nm 초과 내지 50 nm 이하의 메조(meso) 기공; 및 50 nm 초과의 매크로(macro) 기공을 포함하고, 상기 매크로(macro) 기공의 총 부피는 마이크로(micro) 기공의 총 부피보다 더 클 수 있다.
상기 매크로(macro) 기공 및 마이크로(micro) 기공의 총 부피 비(기공 부피 비율)는 1:0.1 내지 0.9, 1:0.1 내지 0.8, 1:0.1 내지 0.7, 1:0.1 내지 0.6, 또는 1:0.1 내지 0.5일 수 있다. 상기 가공 탄소가 상기 매크로(macro) 기공의 총 부피가 마이크로(micro) 기공의 총 부피에 비해 더 큰 경우, 이산화탄소(CO2) 흡착량을 현저히 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 이산화탄소(CO2)는 주로 마이크로(micro) 기공 내에 흡착되는데, 본 발명의 구현예에 따른 상기 가공 탄소는 마이크로(micro) 기공의 총 부피가 작기 때문에, 이산화탄소(CO2) 흡착을 최소화할 수 있다.
상기 마이크로(micro) 기공의 총 부피는 0.3 ㎤/g 내지 0.6 ㎤/g일 수 있다. 상기 마이크로(micro) 기공의 총 부피는 0.3 ㎤/g 내지 0.5 ㎤/g일 수 있다. 상기 마이크로(micro) 기공의 총 부피는 0.3 ㎤/g 내지 0.45 ㎤/g일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소의 기공률은 약 10부피% 내지 약 90부피%일 수 있고, 예를 들어, 약 20부피% 내지 약 90부피%일 수 있고, 예를 들어, 약 30부피% 내지 약 90부피%일 수 있다. 상기 가공 탄소의 기공률은 상기 가공 탄소 전체 부피 중의 상기 복수의 독립 기공이 차지하는 부피의 백분율을 나타내는 것으로서 상기 가공 탄소의 흡착 또는 흡수 역량의 지표가 될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소의 부피에 대한 질량의 비율로 정의되는 밀도는 약 0.1g/mL 내지 약 0.8g/mL일 수 있고, 예를 들어, 약 0.3g/mL 내지 약 0.8g/mL일 수 있다.
한편, 도 5는 일례로 상기 가공 탄소가 지질(lipid) 성분을 흡착한 경우의 표면 SEM 사진을 게재한 것이다.
상기 지질(lipid)의 경우, 점도가 높아 마이크로(micro) 기공 내에 흡착되기 쉽지 않고, 대부분 매크로(macro) 기공에 흡착될 수 있는데, 상기 가공 탄소는 상술한 바와 같이 상기 매크로(macro) 기공의 총 부피가 마이크로(micro) 기공의 총 부피에 비해 더 크기 때문에, 지질 흡착 및 분리가 더 용이할 수 있다.
상기 이산화탄소(CO2) 흡착량(㎡/g)에 대한 지질(lipid) 흡착량(㎖/g)의 비(㎖/㎡)는 0.0003 내지 0.03, 0.0008 내지 0.03, 0.001 내지 0.03, 0.001 내지 0.025, 0.002 내지 0.02, 또는 0.003 내지 0.02일 수 있다.
상기 이산화탄소(CO2) 흡착량(㎡/g)에 대한 지질(lipid) 흡착량(㎖/g)의 비(㎖/㎡)가 상기 범위를 만족하는 경우, 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착하는 데에 더 유리하여, 경구용으로 다양한 활용이 가능하다.
만일, 상기 이산화탄소(CO2) 흡착량(㎡/g)에 대한 지질(lipid) 흡착량(㎖/g)의 비(㎖/㎡)가 상기 범위를 벗어나는 경우, 인체에 해로운 물질뿐만 아니라 이로운 물질도 흡착할 가능성이 있다.
상기 포름 알데히드 및 아세트 알데히드의 탈취율은 각각 98% 이상 일 수 있다.
예를 들어, 상기 포름 알데히드의 탈취율은 98.5% 이상, 99% 이상 또는 99.2% 이상 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 아세트 알데히드의 탈취율은 98.5% 이상, 98.7% 이상 또는 98.8% 이상 일 수 있다.
상기 가공 탄소는 포름알데히드 및 아세트알데히드의 탈취율 외에도 암모니아, 벤젠 또는 톨루엔 등의 탈취율도 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 암모니아의 탈취율은 95% 이상, 95.5% 이상 또는 96% 이상 일 수 있다.
예를 들어, 상기 벤젠의 탈취율은 95% 이상, 95.2% 이상 또는 96% 이상 일 수 있다.
예를 들어, 상기 톨루엔의 탈취율은 97% 이상, 97.5% 이상 또는 98% 이상 일 수 있다.
본 발명의 가공 탄소의 암모니아, 벤젠, 포름알데히드, 아세트알데히드 및 톨루엔의 탈취율은 예를 들어, KS I 2218 표준 규격을 사용한 탈취 시험을 통해 산출할 수 있으며, 상기 탈취 시험은 탈취성능시험 가스 검지관을 사용하여 특정 가스의 잔존 농도를 측정하고, 이 값이 초기 농도 대비 몇 % 감소하였는지 계산하여 구할 수 있다.
상기 가공 탄소는 적절한 기공 구조를 바탕으로 특정 성분에 대한 흡착 선택성을 갖도록 개질되기 용이한 구조를 가지며 탈취율을 향상시킬 수 있으며, 이러한 가공 탄소의 기공 구조는 커피 생두(green bean), 커피 원두(whole bean) 또는 이의 조합을 탄화함으로써 형성될 수 있다.
또한, 상기 가공 탄소는 상기 커피를 탄화하여 형성됨으로써, 가공 탄소 내의 중금속의 함량을 최소화할 수 있다.
상기 커피 생두는 커피나무에 열리는 열매인 커피체리(coffee cherry)의 씨앗을 건조한 것일 수 있다. 건조는 자연식 건조(natural dry process) 또는 수세식 건조(wet dry process)일 수 있다.
상기 커피 원두는 상기 커피 생두를 추가적으로 가공한 것일 수 있다. 구체적으로, 추가적인 가공은 150℃ 내지 300℃에서 열처리하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 구현예에 따르면, 커피의 품종 또는 상기 커피 생두 또는 커피 원두를 구성하는 성분의 함량을 조절하는 것도 상기 가공 탄소의 특정 성분에 대한 흡착량, 가공 탄소 내의 중금속의 함량을 제어하는 데에 중요한 요소일 수 있다.
상기 커피의 품종은 예를 들어, 아라비카(Arabica)종, 로부스타(Robusta)종 및 리베리카(Liberica)종으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들의 품종을 달리하여 가공 탄소의 특정 성분에 대한 흡착량 및 중금속 함량이 달라질 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 구현예에서 목적하는 상기 가공 탄소의 특정 성분에 대한 흡착량 및 가공 탄소 내의 중금속의 함량을 제어하기 위해, 아라비카종, 로부스타종 또는 리베리카종을 각각 사용할 수 있다.
또한, 상기 아라비아카종 및 로부스타종, 로부스타종 및 리베리카종, 아라비아카종 및 리베리카종, 또는 아라비카종, 로부스타종 및 리베리카종을 혼합하여 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 아라비아카종 및 로부스타종을 혼합하여 사용하는 경우, 이들의 혼합 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다. 구체적으로, 상기 아라비아카종 및 로부스타종을 상기 혼합 중량비로 혼합한 커피 생두, 원두 또는 이의 조합을 탄화하여 형성할 수 있다.
상기 로부스타종 및 리베리카종을 혼합하여 사용하는 경우, 이들의 혼합 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다. 구체적으로, 상기 로부스타종 및 리베리카종을 상기 혼합 중량비로 혼합한 커피 생두, 원두 또는 이의 조합을 탄화하여 형성할 수 있다.
상기 아라비아카종 및 리베리카종을 혼합하여 사용하는 경우, 이들의 혼합 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다. 구체적으로, 상기 아라비아카종 및 리베리카종을 상기 혼합 중량비로 혼합한 커피 생두, 원두 또는 이의 조합을 탄화하여 형성할 수 있다.
상기 아라비아카종 및 로부스타종, 로부스타종 및 리베리카종, 아라비아카종 및 리베리카종의 혼합 중량비를 만족하는 경우, 상술한 가공 탄소의 기공 구조를 용이하게 구현할 수 있으므로, 특정 성분에 대한 흡착 선택성을 갖도록 할 수 있고, 특히 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 효과적으로 제어할 수 있다.
한편, 상기 커피 생두 및 원두를 혼합하여 사용하는 경우, 커피 생두 및 원두의 혼합 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다.
또한, 상기 커피 생두는 결점두(defect beans)를 더 포함할 수 있다. 상기 결점두는 결함이 있는 커피콩을 의미할 수 있다. 상기 결점두는 SCAA (Specialty Coffee Association of America)에서 규정한 결점두 분류기준에 따라 정의할 수 있다. 상기 결점두는 커피 생두 전체 중량을 기준으로 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다. 본 발명의 구현예에 따르면, 생두에 결점두를 포함하더라도, 상술한 가공 탄소의 기공 구조를 용이하게 구현할 수 있고, 특정 성분에 대한 흡착 선택성을 갖도록 할 수 있고, 특히 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 효과적으로 제어할 수 있다.
한편, 상기 커피체리의 원산지 또는 생산지는 상관없으나, 상기 원산지 또는 생산지에 따라 상기 커피 생두 또는 커피 원두를 구성하는 성분의 함량이 달라질 수 있다.
상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 탄화하여 형성된 가공 탄소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 황(S), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 구리(Cu), 철(Fe), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 나트륨(Na), 인(P), 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 아연(Zn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 후술할 소정의 범위로 함유하는 것이 바람직하다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소의 복수의 독립 기공은 그 표면에 결합된 관능기를 포함할 수 있다. 상기 가공 탄소의 표면과 상기 관능기 사이의 결합은 반데르발스(Van der Waals) 결합, 공유결합, 이온결합, 수소결합, 정전기적 인력에 의한 결합 또는 물리적 결합일 수 있다. 상기 관능기는 상기 가공 탄소를 이용하여 흡착시키고자 하는 흡착 대상 물질과 결합하는 관능기로서, 예를 들어, 하이드록시기(hydroxy group), 카르복실기(carboxyl group), 알데히드기(aldehyde group), 카르보닐기(carbonyl group), 아미노기(amino group), 니트로기(nitro group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 관능기와 상기 흡착 대상 물질 간의 결합은 반데르발스(Van der Waals) 결합, 공유결합, 이온결합, 수소결합, 정전기적 인력에 의한 결합 또는 물리적 결합일 수 있다.
상기 흡착 대상 물질은 상기 관능기에 결합할 수 있는 물질이면 제한되지 않으나, 예를 들어, 일산화탄소(carbon monoxide, CO), 암모니아(ammonia), 아세톤(acetone, CH3COCH3), 우레탄(urethane), 페놀(phenol), 아세닉(arsenic), 포름알데히드(formaldehyde, HCHO), 아세트알데히드(acetaldehyde, CH3CHO) 나프틸아민(naphtylamine), 부탄(butane), 메탄올(methanol), 피렌(pyrene), 나프타린(naphthalene), 디메틸니트로사민(dimethylnitrosamine), 수은(mercury), 카드뮴(cadmium), 크롬(chromium), 납(lead), 타르(tar), 니코틴(micotine), 벤조피렌(nenzopyrene), 톨루이딘(toluidine), 하이드로겐시아나이드(hydrogen cyanide), 디벤즈아크리딘(dibenzacridine), 비닐클로라이드(vinyl chloride), 디클로로디페닐트리클로로에탄(DDT, dichloro diphenyl trichloroethane), 휘발성 황화물(VSC, volatile sulfur compound), 하이드로겐설파이드(hydrogen sulfide), 메틸머캅탄(methyl mercaptan), 디메틸설파이드(dimethylsulfide), 부틸레이트(butylate), 프로피오네이트(propionate), 발러레이트(valerate), 인돌(indole), 젖산(lactic acid), 지질(lipid), 인지질(phospholipid), 당지질(glycolipid), 지방산(fatty acid), 스테로이드(steroid), 테르페노이드(terpenoid), 지방단백질(lipoprotein) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소는 탄소, 수소, 산소, 질소, 황 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 가공 탄소를 이루는 원소 성분은 상기 가공 탄소의 원재료와 상기 가공 탄소의 흡착 대상 결합 관능기 등에 의해서 결정될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 가공 탄소는 탄소, 수소, 산소 및 질소를 포함할 수 있다. 상기 가공 탄소는 탄소를 약 10중량% 내지 약 90중량% 포함할 수 있고, 수소를 약 0.1중량% 내지 약 10중량% 포함할 수 있고, 산소를 약 1.0중량% 내지 약 30중량% 포함할 수 있고, 질소를 약 0.1중량% 내지 약 10중량% 포함할 수 있으며, 탄소, 수소, 산소 및 질소의 총 함량은 100중량%를 넘기지 않는다.
상기 가공 탄소를 이루는 원소 성분 중 질소 대 수소의 중량비는 약 1 : 3 내지 약 3 : 1일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 2 내지 2 : 1일 수 있다. 질소 및 수소의 중량비가 상기 범위를 만족함으로써 소정의 흡착 대상에 대한 상기 가공 탄소의 결합 성능이 목적 수준으로 확보될 수 있다. 상기 가공 탄소를 이루는 원소 중 탄소 대 산소의 중량비는 약 1 : 3 내지 약 20 : 1일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1 내지 약 20 : 1일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1 내지 15 : 1일 수 있다. 탄소 및 산소의 비가 상기 범위를 만족함으로써 소정의 흡착 대상에 대한 상기 가공 탄소의 결합 성능이 목적 수준으로 확보될 수 있다.
예를 들어, 상기 가공 탄소는 탄소 함량이 약 50중량% 내지 약 95중량%, 예를 들어, 약 60중량% 내지 약 95중량%, 예를 들어, 약 65중량% 내지 약 95중량%일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소는 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 구리(Cu), 철(Fe), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 나트륨(Na), 인(P), 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 아연(Zn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 알루미늄을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 알루미늄을 약 1mg 내지 약 1000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 1mg 내지 약 100mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 500mg 내지 약 1000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 칼슘을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 칼슘을 약 10mg 내지 10000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 10mg 내지 약 400mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 400mg 내지 약 10000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 카드뮴, 코발트 또는 크롬을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 카드뮴, 코발트 또는 크롬 각각을 0(zero) 내지 약 20mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 구리를 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 구리를 약 1mg 내지 약 200mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 철을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 철을 약 10mg 내지 약 900mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 칼륨을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 칼륨을 약 10mg 내지 약 100000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 10mg 내지 1000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 1000mg 내지 약 100000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 마그네슘을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 마그네슘을 약 100mg 내지 약 10000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 100mg 내지 약 1000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 1000mg 내지 약 10000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 망간을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 망간을 약 1mg 내지 약 300mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 나트륨을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 나트륨을 약 10mg 내지 약 5000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 10mg 내지 약 1000mg 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 1000mg 내지 약 5000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 인을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 인을 약 10mg 내지 약 10000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 실리콘을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 실리콘을 약 10mg 내지 약 3000mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 티타늄을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 티타늄을 0(zero) 내지 약 500mg 포함할 수 있다.
상기 가공 탄소가 아연을 포함하는 경우 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 아연을 0(zero) 내지 약 300mg 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소가 칼슘 및 마그네슘을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 가공 탄소에 포함된 칼슘 대 마그네슘의 중량비는 약 1 : 1 내지 약 1 : 5일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1.1 내지 약 1 : 3.5일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소가 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 칼슘 및 마그네슘 각각을 0(zero) 초과, 약 1000mg 이하로 포함하며, 상기 가공 탄소에 포함된 칼슘 대 마그네슘의 중량비가 약 1 : 1 내지 약 1 : 5일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1.1 내지 약 1 : 3.5일 수 있다.
칼슘은 골다공증 예방, 혈액 산성화 방지 및 신경전달 역할을 하는 필수 영양소이다. 칼슘은 신체를 구성하는 미네랄 중 가장 많은 양을 차지하지만, 부족해지기도 쉽다. 칼슘이 부족하면 손, 발, 얼굴 근육이 과도하게 수축하거나 경련을 일으킬 수도 있다. 마그네슘은 300가지가 넘는 효소반응에 필요하며, 심장의 펌프기능을 조절하고 관상동맥을 확장시켜주어 협심증, 심장마비를 예방해준다. 마그네슘은 세포로 칼슘이온이 들어가는 것을 조절하여 혈관이 수축하는 것을 방지하고 심장근육세포가 강하게 수축하는 것을 약화시켜 혈압을 낮춰주는 역할을 한다. 일반적인 식생활에서 칼슘을 섭취하는 경로는 많으나 마그네슘을 섭취하는 경로가 많지 않은데, 이는 곡물의 정제과정이나 가공식품의 가공과정에서 마그네슘이 대부분 제거되기 때문이다. 사람이 스트레스를 받으면 마그네슘이 소모되는데 스트레스가 많은 현대인은 충분한 마그네슘 섭취가 필요하다. 또한, 상기 칼슘과 마그네슘은 각각 서로의 체내 흡수율에 영향을 주며 적정 비율을 유지하는 것이 중요하다.
상기 가공 탄소는 가공 탄소 1kg을 기준으로 약 3500mg 내지 약 5000mg의 풍부한 칼슘을 포함할 수 있고, 약 5000mg 내지 약 10000mg의 풍부한 마그네슘을 포함할 수 있다. 상기 가공 탄소 내에 마그네슘 함량이 높다는 것은 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합의 건조 및 탄화 공정이 비파괴적인 것을 의미한다.
통상적인 탄화 공정은 로터리 킬른(rotary kiln)을 이용하며, 로터리 킬른에 의한 탄화 공정은, 수평 원통 구조의 챔버 내에서 임펠러의 회전을 통해 커피 생두, 커피 원두 등의 원료가 이송되고, 이송 과정 중 외부의 열풍을 가하여 상기 챔버 내부에서 이송 중인 원료를 탄화시키는 공정이다. 로터리 킬른을 이용한 탄화 공정은 물리적 마찰 에너지와 동시에 열에너지가 제공되므로 원료에 큰 데미지(damage)를 줄 수도 있다.
후술할 일 구현예의 제조 방법으로 제조되는 상기 가공 탄소는, 칼슘 또는 마그네슘의 함량이 손실되지 않고 풍부하여, 예를 들면, 건강 보조제로 사용될 수 있고, 칼슘과 마그네슘의 적정 비율은 약 1 : 1 내지 약 1 : 2의 범위일 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 가공 탄소가 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 상기 가공 탄소 내 마그네슘의 함량이 칼슘의 함량보다 많을 수 있다. 일반적으로 체내에는 칼슘 및 마그네슘이 공존한다. 칼슘은 체내에 가장 풍부한 미네랄이며 다양한 섭취 경로가 있는 반면에, 마그네슘은 섭취 경로가 부족하고, 마그네슘 부족 상태에서 칼슘이 과도하게 축적되면 신장 결석 등의 문제가 발생할 수 있다. 그 결과, 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소와 같이 칼슘 대비 마그네슘의 함량이 많이 포함된 건강 보조제의 경우 인체 내 칼슘과 마그네슘의 이상적인 체내 비율 확보 및 영양분 전체의 균형 확보에 유리한 이점을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 가공 탄소 1kg을 기준으로 칼슘 및 마그네슘 각각을 약 1000mg 초과, 약 10000mg 이하로 포함하며, 상기 가공 탄소에 포함된 칼슘 대 마그네슘의 중량비가 약 1 : 1.1 내지 약 1 : 5일 수 있고, 예를 들어, 약 1.1 : 1 내지 약 1 : 3.5일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1.1 내지 약 1 : 3일 수 있고, 예를 들어, 1 : 1 내지 1 : 2일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소가 나트륨 및 칼륨을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가공 탄소에 포함된 나트륨 대 칼륨의 중량비는 약 1 : 0.01 내지 약 1 : 3000일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 0.01 내지 약 1 : 1500일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 300 내지 약 1 : 1500일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 0.01 내지 1 : 10일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소가 나트륨 및 칼륨을 포함하고, 상기 가공 탄소에 포함된 나트륨의 함량이 칼륨의 함량보다 많을 수 있다. 예를 들어, 상기 가공 탄소에 포함된 나트륨 대 칼륨의 중량비가 약 1 : 0.01 이상, 약 1 : 1 미만일 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 가공 탄소가 나트륨 및 칼륨을 포함하고, 상기 가공 탄소에 포함된 칼륨의 함량이 나트륨의 함량보다 같거나 많을 수 있다. 예를 들어, 상기 가공 탄소에 포함된 나트륨 대 칼륨의 중량비가 약 1 : 1 내지 1 : 10일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1 초과, 약 1 : 3000 이하일 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 가공 탄소가 나트륨 및 칼륨을 포함하고, 상기 가공 탄소에 포함된 칼륨의 함량이 나트륨의 함량보다 많을 수 있다. 예를 들어, 상기 가공 탄소에 포함된 나트륨 대 칼륨의 중량비가 약 1 : 300 내지 1 : 10000일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 500 초과, 약 1 : 5000 이하일 수 있다.
칼륨은 혈압을 정상적으로 유지하고 몸 속의 노폐물을 처리하고, 에너지 대사에 관여하고 뇌기능을 활성화하는 것으로 알려진 영양소이다. 칼륨 섭취량을 늘리면 혈압을 개선하고 심혈관계 질환에 걸릴 위험을 낮출 수 있다. 칼륨은 체내의 나트륨과 적절히 균형을 유지하는 것이 중요하지만, 현대인의 과다한 가공 식품 섭취로 인한 나트륨 섭취 증가로 이에 상응하는 칼륨 섭취는 부족한 실정이다. 나트륨 섭취를 줄이는 것 대신 풍부한 칼륨의 섭취는 혈압의 강하를 포함한 더 많은 부분에서 영양학적으로 효과를 볼 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소가 망간 및 인을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가공 탄소에 포함된 망간 대 인의 중량비는 약 1 : 1 내지 약 1 : 500일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 50 내지 약 1 : 300일 수 있고, 예를 들어, 1 : 20 내지 1 : 220일 수 있고, 예를 들어, 약 1 : 1 내지 약 1 : 30일 수 있다.
상기 알루미늄, 칼슘, 크롬, 구리, 철, 칼륨, 마그네슘, 망간, 나트륨, 인, 실리콘, 티타늄, 및 아연 등 성분의 각각 함량과 상호 함량비를 조절함으로써 소정의 목적에 적합한 성능을 선택적으로 구현할 수 있으며, 이와 동시에 암, 심뇌혈관질환, 당뇨병 등 만성질환 관리에 필수적인 영양소 결핍을 예방하고, 섭취량의 균형을 조절할 수 있다.
한편, 상기 가공 탄소는 가공 탄소 내에 질소(N), 탄소(C), 수소(H), 및 산소(O)를 포함할 수 있다.
상기 질소(N)의 함량은 탄소 1g을 기준으로 약 0.025g 내지 0.075g, 0.03g 내지 0.07g, 또는 0.04g 내지 0.07g을 포함할 수 있다.
상기 질소(N)의 함량이 0.025g 미만이면 가공 탄소의 흡착 성능이 저하될 수 있다. 반면, 상기 질소(N)의 함량이 0.075g을 초과하면 이온 흡착량이 증가하여 식품으로 이용 시, 신체 내부의 이온 불균형을 야기할 수 있다.
상기 수소(H)의 함량은 탄소 1g을 기준으로 약 0.025g 내지 0.06g, 0.025g 내지 0.055g, 또는 0.025g 내지 0.05g을 포함할 수 있다.
상기 수소(H)의 함량이 0.025g 미만이면 가공 탄소의 제조 공정에서의 메탄으로 손실율이 많은 결과이므로, 최종 수득율이 저하될 수 있다. 반면, 상기 수소(H)의 함량이 0.06g을 초과하면 가공 탄소가 sp 또는 sp2 탄소-탄소로 구성되는 도메인이 증가하여 화학적 구조 안정성이 떨어질 수 있다.
상기 산소(O)의 함량은 탄소 1g을 기준으로 약 0.1g 내지 1.0g, 0.1g 내지 0.8g, 또는 0.1g 내지 0.5g을 포함할 수 있다.
상기 산소(O)의 함량이 0.1g 미만이면 표면 관능기 수가 적어, 흡착 성능이 저하될 수 있다. 반면, 상기 산소(O)의 함량이 1.0g을 초과하면 표면 관능기 수가 증가할 수 있으며, 식품으로 이용 시, 신체 내부의 이온 불균형을 야기할 수 있다.
한편, 상기 가공 탄소는 가공 탄소 내에 황(S)을 더 포함할 수 있다. 상기 황(S)의 함량은 탄소 1g을 기준으로 0.001g 이하, 0.0005g 이하, 또는 0.0001g 이하의 양으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 가공 탄소는 가공 탄소 내에 황(S)을 포함하지 않을 수 있다.
상기 제조된 가공 탄소 내에 존재하는 탄소(C), 수소(H), 질소(N), 황(S) 및 산소(O)의 함량은 예를 들어, Flash2000(Thermo Fisher Scientific, Germany) 원소분석기(Elemental Analyzer)를 이용하여 각 성분 함량을 정량 분석할 수 있다.
일 구현예에 따른 가공 탄소는 식용이 가능하다. 기존에 사용되는 활성 탄소는 일반적으로 야자각, 톱밥, 참나무나 소나무 등의 목재, 코코넛 껍질 또는 대나무 그리고 석탄 또는 석유로부터 얻어지는 코크스, 피치, 레진 등을 원료로 하여 제조되고 원료의 종류에 따른 불순물도 잔재하고 있어 식용으로는 부적합한 점이 있었다. 또한 신체의 구성요소와 기능을 조절하는 상기 영양소들은 사람의 신체에서 직접 만들 수 없고, 토양으로부터 흡수된 식품을 통해 사람으로 흡수되므로 적절한 원료의 선택은 필수적이다.
도 3을 참조할 때, 일 구현예에서 상기 가공 탄소는 표면(20)으로부터 내부로 연결되는 유로(30)를 포함한 복수의 독립 기공을 포함하는 다공성 구조를 가지는 것과 동시에 상기 알루미늄, 칼슘, 크롬, 구리, 철, 칼륨, 마그네슘, 망간, 나트륨, 인, 및 아연 등 무기질 영양소 성분이 가공 탄소 외부 표면뿐만 아니라 내부 기공 표면까지 분포되어 있다.
상기 가공 탄소는 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 사용하여 상기 복수의 독립 기공 및 이의 기공 구조를 바탕으로 우수한 흡착 성능을 구현할 수 있으며, 특히 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 특정 범위 내로 제어할 수 있다. 또한, 가공 탄소 내의 중금속의 함량을 최소화할 수 있으므로, 인체에 무해하고, 식용이 가능하여, 예를 들면, 경구용 건강보조제 등 다양하게 활용될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가공 탄소는 이 중의 납, 수은, 니켈, 카드뮴 및 비소의 총량이 약 1,000ppm 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 500ppm 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 300ppm 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 0(zero) 내지 약 300ppm일 수 있고, 예를 들어, 약 0 내지 10ppm 이하일 수 있다. 상기 가공 탄소는 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 이용하여 형성된 것으로서, 종래의 다른 천연 재료 혹은 합성 재료로부터 제조된 가공 탄소에 비하여 납, 수은, 니켈, 카드뮴 및 비소의 금속 성분의 함량을 최소화할 수 있다. 상기 납, 수은, 니켈, 카드뮴 및 비소 등의 금속 성분의 각각의 함량과 상호 함량비를 조절함으로써 소정의 흡착 대상 물질에 대한 흡착 성능을 향상시키거나, 다른 흡착 대상 물질 대비 특정 흡착 대상 물질에 대한 선택성을 높일 수 있다. 이와 같은 금속 성분의 함량은 원자흡광분석장치(Atomic Absorption Spectrometer, AAS) 또는 유도결합플라즈마 발광분광기(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer, ICPAES) 등의 장비를 이용하여 측정할 수 있다.
도 4는 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 외형을 촬영한 사진을 게재한 것이다. 도 4를 참조할 때, 상기 가공 탄소는 커피 생두 형상 또는 커피 원두 형상의 외형을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 상기 가공 탄소는 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합으로부터 유래한 가공품일 수 있다. 상기 가공 탄소는 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합이 가공된 탄소 재료이면서, 원료의 형상을 유지한 채로 가공된 탄소 재료일 수 있다. 이러한 형상은 적합한 원료 및 가공 조건이 종합적으로 영향을 주어 구현될 수 있다. 종래의 천연 재료를 활용한 탄소 재료의 제조는 보통 목재 등을 원료로 활용하므로 최종 제조 후의 형상이 목재의 질감을 나타내는 표면을 갖거나 분말 또는 가루 형태인 경우가 일반적이었다. 또한, 커피 생두 또는 커피 원두 등을 원료로 활용하더라도 분말 또는 가루 형태로 제조되어 펠릿(pellet) 등의 원하는 형상으로 재가공하는 것이 일반적이었다. 이와 달리, 일 구현예에 따른 상기 가공 탄소는 적합한 원료 및 가공 조건 등이 종합적으로 설계되어 커피 생두 또는 커피 원두의 원료 형상을 유지하면서 탄화된 가공품으로서 식용 등의 새로운 용도 적용에 있어서 이점을 가질 수 있다.
[가공 탄소의 제조방법]
본 발명의 또 다른 구현예에서, 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 건조하는 건조 단계; 및 건조된 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 열처리하는 열처리 단계를 포함하고, Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하이고, 지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g인, 가공 탄소의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 구현예에 따른 가공 탄소의 제조방법은 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 탄화하여 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 용이하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 효율성 및 수율을 극대화할 수 있고, 공간적 제약 없이 구현이 가능한 이점을 가질 수 있다.
또한, 상기 가공 탄소의 제조방법을 통하여, 특정 기공 특성을 갖는 가공 탄소를 구현할 수 있다. 특히, 상기 가공 탄소의 제조방법을 통하여 2 nm 이하의 마이크로(micro) 기공; 2 nm 초과 내지 50 nm 이하의 메조(meso) 기공; 및 50 nm 초과 내지 250 nm 이하의 매크로(macro) 기공을 포함하고, 상기 매크로(macro) 기공의 총 부피가 마이크로(micro) 기공의 총 부피보다 더 큰, 가공 탄소를 제조할 수 있다.
우선, 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 건조하는 단계는, 약 100℃ 내지 약 400℃, 예를 들어, 약 100℃ 내지 약 300℃, 예를 들어, 약 100℃ 내지 약 200℃에서 수행될 수 있다.
다른 구현예에서 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 건조하는 단계는, 약 80℃ 내지 약 400℃, 예를 들어, 약 100℃ 내지 약 300℃, 예를 들어, 약 100℃ 내지 약 200℃에서 수행될 수 있다.
상기 건조는 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합 1kg을 기준으로 약 30분 내지 약 100분, 예를 들어, 약 30분 내지 약 90분 범위 내에서 수행될 수 있다.
상기 건조를 통하여 상기 커피 생두 또는 커피 원두의 수분이 약 5중량% 미만으로 감소될 수 있고, 예를 들어, 약 3중량% 미만, 예를 들어, 약 2중량% 미만으로 감소될 수 있다.
일 구현예에서 상기 건조 단계는 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합의 수분 함량을 0.1중량% 초과 10중량% 미만으로 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합의 수분 함량을 0.1중량% 미만으로 건조할 경우, 건조 과정에 과다한 에너지가 투입되어 제조비용 상승을 유발하게 되고, 상기 커피 생두 또는 커피 원두 내 수분의 함량이 지나치게 적어 가공성이 떨어져 가공 탄소가 유통 과정 중에 가해지는 약간의 충격에도 쉽게 분쇄되는 문제가 있다. 반대로 상기 커피 생두 또는 커피 원두의 수분 함량을 10중량% 보다 초과하여 건조할 경우, 상기 커피 생두 또는 커피 원두 내 수분의 함량이 지나치게 많아서 탄화 과정에서 엉킴 또는 응집(agglomeration or aggregation)이 발생하여 가공 탄소의 흡착 특성이 저하될 수 있다.
일 구현예에서 상기 열처리 단계는 단일 열처리 단계일 수도 있고, 다단 열처리 단계일 수도 있다. 상기 열처리의 온도 조건은 약 400℃ 내지 약 1000℃일 수 있고, 예를 들어, 약 400℃ 내지 약 800℃일 수 있다. 상기 열처리 단계가 다단 열처리 단계인 경우, 상기 온도 범위에서 서로 상이한 온도 분위기로 다단 열처리될 수 있다. 상기 열처리 온도 범위의 설계에 따라 최종적으로 제조된 가공 탄소의 형상 및 기공 구조 등이 달라질 수 있다.
상기 열처리 단계는, 건조된 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합을 질소(N2), 아르곤(Ar), 산소(O2), 수소(H2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 가스 분위기 하에서 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 열처리는 질소(N2) 분위기, 산소(O2) 분위기 또는 질소(N2) 분위기 및 산소(O2) 분위기를 순차 적용한 분위기 하에서 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 질소(N2) 분위기 및 산소(O2) 분위기를 순차 적용하는 경우, 질소(N2) 분위기가 선행될 수도 있고, 산소(O2) 분위기가 선행될 수도 있다. 상기 '분위기 하'의 의미는 해당 기체가 50중량% 초과로 포함된 분위기를 의미하는 것으로서, 일례로 질소(N2) 기체가 50중량% 초과로 포함되고, 질소(N2) 이외의 다른 종류의 기체가 50중량% 미만으로 포함된 경우 질소(N2) 분위기 하에서 열처리되는 것으로 이해될 수 있다. 다른 일례로, 산소(O2) 기체가 50중량% 초과로 포함되고, 산소(O2) 이외의 다른 종류의 기체가 50중량% 미만으로 포함된 경우 산소(O2) 분위기 하에서 열처리되는 것으로 이해될 수 있다.
일 구현예에서, 건조된 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합은 혼합 분위기 하에서 열처리될 수 있다. 상기 혼합 분위기는 불활성 분위기 및 산소(O2) 분위기거나 불활성 분위기 및 수소(H2) 분위기일 수 있고 상기 불활성 분위기는 질소(N2) 및/또는 아르곤(Ar) 분위기를 의미한다. 상기 혼합 분위기는 약 0.1% 내지 약 10% 수소를 포함하는 질소 또는 아르곤 분위기를 의미한다. 상기 질소 또는 아르곤 내의 수소 함량은 mol%, 중량% 또는 부피% 중 어느 하나를 의미한다.
상기 열처리 분위기의 설계에 따라 최종적으로 제조된 가공 탄소의 형상 및 기공구조, 표면에 결합된 관능기의 종류 및 함량, 특정 성분들에 대한 흡착 선택성 및 이들의 흡착량, 가공 탄소를 구성하는 원소의 종류 및 함량 등이 달라질 수 있다.
상기 열처리는 마이크로웨이브(microwave) 조사 방법에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 열처리는 마이크로웨이브가 조사되는 챔버(chamber) 내에서 수행될 수 있고, 상기 챔버 내부 온도를 전술한 열처리 온도 범위로 설정할 수 있다. 마이크로웨이브를 이용하여 열처리함으로써, 기존의 로터리 킬른(rotary kiln) 등의 다른 장비를 이용한 열처리 기술에 비해 효율을 향상시켜 품질을 높일 수 있으며, 챔버 내부의 온도를 실시간으로 정확하게 확인할 수 있어 불필요하게 과가열하는 경우를 최소화할 수 있다. 또한, 기존의 로터리 킬른을 이용한 기술은 로터리 킬른의 수평식 구조로 인해 공간의 제약을 많이 받는 반면, 일 구현예에 따른 열처리 방법은 상대적으로 공간을 훨씬 적게 차지하므로 공간 활용성이 높은 이점이 있다.
상기 가공 탄소의 제조방법은 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합의 표면을 개질하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 표면 개질 단계는 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합의 표면에 흡착 대상 물질의 결합을 위한 관능기를 도입하는 단계로서, 상기 열처리 단계와 동시에 수행될 수도 있고, 별도 단계로 수행될 수도 있다.
일 구현예에서, 상기 표면 개질 단계는 산성 물질 또는 염기성 물질을 상기 커피 생두, 커피 원두 또는 이의 조합과 혼합한 후, 공기, 수증기, 불활성가스, 이산화탄소 또는 이들의 조합으로 구성된 가스상 촉매를 주입하는 조건 하에서 수행될 수 있다.
한편, 가공 탄소를 제조하기 위한 일반적인 탄화 공정은 무산소 상태 또는 저산소 분위기(산소 농도 2 내지 4%)에서 외부 가열원에 의한 간접가열로 유기물질이 열분해되어, 탄소를 최종 생성물에 고정시키기 위해 진행되는 탄화 공정이 많이 이용되고 있다. 통상적인 탄화 공정은 로터리 킬른(rotary kiln)을 이용하며, 로터리 킬른에 의한 탄화 공정은, 수평 원통 구조의 챔버 내에서 임펠러의 회전을 통해 원료가 이송되고, 이송 과정 중 외부의 열풍을 가하여 상기 챔버 내부에서 이송 중인 원료를 탄화시키는 공정이다.
하지만, 기존의 로터리 킬른을 이용한 탄화 기술은 챔버 내에서 임펠러(impeller)를 통해 원료를 이송시키는 과정 중 상기 챔버 내부의 하단부에 원료 분말 중 일부가 축적되어, 외부에서 챔버 내부로 공급되는 열 중 일부를 흡수 및 차단하게 되는 현상이 발생하게 되며, 결과적으로 원료의 탄화율을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 기존의 로터리 킬른을 이용한 탄화기술은 수평 원통 구조의 챔버의 입구 및 출구에서만 온도를 체크할 수 있을 뿐 챔버 내부의 온도를 정확하게 확인할 수 없어, 불필요하게 과가열하는 경우가 빈번하게 발생하고, 이에 따라 작업자의 숙련 정도에 따라 탄화물의 수율이 일정하지 않는 문제가 있다.
나아가, 기존의 로터리 킬른을 이용한 열풍식 탄화 기술은 예를 들어 900℃이상의 고온 탄화 공정이 반복될 경우, 탄화 장치의 내부 부품이 손상되거나 내부 부품 간 접합부에 크랙이 발생하여 탄화 과정 중 발생하는 유해가스가 의도치 않게 외부로 새어나와 작업자의 안전을 해칠 수 있는 문제가 있다.
일 구현예에 따른 상기 가공 탄소의 제조방법은 특수 설계된 탄화 장치를 적용할 수 있다. 탄화 장치는 원통형일 수 있고, 육면체의 박스형일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 탄화 장치는 내부의 온도를 제어할 수 있는 제어부, 온도 조건 및 열처리 시간을 설정할 수 있는 설정부, 내부의 온도를 확인할 수 있는 표시부를 더 포함할 수 있다. 상기 탄화 장치는 기체를 주입할 수 있는 기체주입부와 내부에서 발생하는 가스를 배출할 수 있는 배출부를 더 포함할 수 있다. 상기 기체 주입부는, 상기 열처리 과정에서의 질소(N2) 분위기, 산소(O2) 분위기 또는 혼합 분위기의 선택에 따라 개수를 조절할 수 있다. 이 경우, 로터리 킬른을 사용하는 경우에 비하여 탄화과정에서의 원료의 데미지(damage)를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
상기 열처리 분위기는 특수 설계된 탄화 장치의 탄화실에서 수행될 수 있다. 탄화 장치는 원통형일 수 있고, 육면체의 박스형일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 탄화 장치는 내부의 온도를 제어할 수 있는 제어부, 온도 조건 및 열처리 시간을 설정할 수 있는 설정부, 내부의 온도를 확인할 수 있는 표시부를 더 포함할 수 있다. 상기 탄화 장치는 기체를 주입할 수 있는 기체주입부와 내부에서 발생하는 가스를 배출할 수 있는 배출부를 더 포함할 수 있다. 상기 기체 주입부는, 상기 열처리 과정에서의 질소(N2) 분위기, 산소(O2) 분위기 또는 혼합 분위기의 선택에 따라 개수를 조절할 수 있다.
일 구현예에 따른 상기 가공 탄소는 적절한 기공 구조를 바탕으로 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질(lipid) 흡착량을 특정 범위로 제어할 수 있으며, 특정 성분에 대한 흡착 선택성을 갖도록 개질되기 용이한 구조를 가질 수 있다. 또한, 개질 후 특정 성분에 대한 우수한 흡착 성능을 구현함과 동시에 전체적인 크기 및 형상에 있어서 다양한 용도로의 활용이 가능한 이점을 갖는다. 또한, 상기 가공 탄소의 제조방법은 상기 구조를 갖는 가공 탄소를 제조하기 위한 효과적인 방법으로서, 효율성 및 수율을 극대화할 수 있고, 공간적 제약 없이 구현이 가능한 이점을 가질 수 있다.
상기 가공 탄소는 상기 특징으로 인해 가공 식품에 유용하게 활용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 구현예에서는 상기 가공 탄소를 포함하는 가공 식품을 제공한다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예>
실시예 1
아라비카종과 로브스타종이 각각 50중량%로 혼합된 커피 생두 1kg을 100℃에서 3시간 동안 건조하여 생두 내에 존재하는 수분을 충분히 제거하였다.
수분측정기(OHAUS社 MB45)를 이용하여 건조 후 원료의 수분을 측정했을 때 수분 함량은 3중량%였다. 다음으로, 상기 건조된 원료를 탄화 장치의 탄화실에 투입한 후, 질소(N2) 분위기 하, 650℃에서 1시간 동안 열처리하여 가공 탄소를 제조하였다. 이 때 얻어진 가공 탄소의 수율은 4%였다.
상기 제조된 가공 탄소를 ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass, Agilent社 7900) 장비를 이용하여 상기 가공 탄소의 무기 성분 함량을 분석하여 표 1에 정리했다.
실시예 2
아라비카종과 로브스타종이 각각 50중량%로 혼합된 커피 원두 1kg을 원료로 하여 실시예 1과 동일하게 진행하여 가공 탄소를 제조하였다.
실시예 3
결점두(defect beans)가 약 1중량% 포함된 커피 생두 1kg을 원료로 하여 실시예 1과 동일하게 진행하여 가공 탄소를 제조하였다.
실시예 4
커피 생두와 원두가 약 1 : 1의 비율로 혼합된 원료 1kg을 원료로 하여 실 시예 1과 동일하게 진행하여 가공 탄소를 제조하였다.
비교예 1
경목(hardwood) 1kg을 원료로 하여 실시예 1과 동일하게 진행하여 가공 탄소를 제조하였다.
비교예 2
코코넛(coconut) 껍질 1kg을 원료로 하여 실시예 1과 동일하게 진행하여 제조하였다.
실험예
실험예 1: 흡착량 측정
(1) 이산화탄소(CO
2
) 흡착량 측정
가공 탄소 1g을 150 ℃에서 진공 건조시킨 후, 비표면적 측정 장치(마이크로메리틱스사제 TriStar II 3020)를 사용하여 0 ℃에서의 이산화탄소 등온흡착곡선을 측정하여 Dubinin- Astakhov 식으로 계산하였다.
(2) 지질(lipid) 흡착량 측정
상기 가공 탄소 1g 당 흡착되는 지질의 부피 (㎖)로서, 메스실린더에 물 40 ㎖와 올리브유 10 ㎖를 투입하고, 여기에 가공 탄소 2g 투입 하고, 10분 후 이를 제거한 다음, 감소된 올리브유의 양을 확인함으로써 측정하였다.
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 흡착량 | CO2(㎡/g) | 278 | 189 | 218 | 257 | 1407 | 773 |
| 지질(㎖/g) | 1.0 | 0.7 | 2.6 | 4.2 | - (측정불가) |
0.2 | |
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 가공 탄소는 이산화탄소(CO2) 흡착량이 500 ㎡/g 이하이고, 지질(lipid) 흡착량은 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g의 범위 내를 만족하였다.
구체적으로, 실시예 1 내지 4의 가공 탄소는 이산화탄소(CO2) 흡착량이 189 ㎡/g 내지 278 ㎡/g인 반면, 비교예 1 및 2의 가공 탄소는 이산화탄소(CO2) 흡착량이 773 ㎡/g 또는 1407 ㎡/g로서, 본 발명의 구현예에 따른 범위에서 벗어남을 확인하였다.
한편, 실시예 1 내지 4의 가공 탄소는 지질 흡착량이 0.7 ㎖/g 내지 4.2 ㎖/g인 반면, 비교예 1 및 2의 가공 탄소는 지질 흡착량이 측정 불가하거나, 0.2 ㎖/g로서 본 발명의 구현예에 따른 범위에서 벗어남을 확인하였다.
이는 실시예 1 내지 4의 가공 탄소의 매크로 기공(㎤/g)의 총 부피가 마이크로(micro) 기공의 총 부피에 비해 더 크기 때문에 이산화탄소(CO2) 흡착량 및 지질 흡착량을 선택적으로 제어할 수 있는 것임을 알 수 있다. 이 경우, 상기 가공 탄소는 인체에 이로운 물질은 흡착하지 않고 유해 물질만을 흡착하는 데에 더 유리할 수 있을 것이라 예측할 수 있다.
실험예 2: 중금속 함량 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 가공 탄소 중 납(Pb) 및 니켈(Ni)의 각 성분 원소의 함량을 분석하였다.
납(Pb) 및 니켈(Ni)의 함량은 유도결합플라즈마 발광분광기(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer, ICPAES)에 의해 분석되었으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험예 3: 탈취율 측정
본 발명의 가공 탄소의 암모니아, 벤젠, 포름알데히드, 아세트알데히드 및 톨루엔의 탈취 효과를 알아보기 위해, 탈취성능시험 가스검지관 법으로 아래의 조건으로 각각의 탈취율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 가스백: 5L, (가스백내 가스량 3L)
- 시료양: 30 g
- 측정시간: 2시간 경과 후
- 초기농도:
1) 암모니아 - 100ppm,
2) 포름알데히드 - 15ppm,
3) 아세트알데히드 - 14 ppm,
4) 벤젠 - 20 ppm,
5) 톨루엔 - 20 ppm.
- 탈취율(%) = ((Cb - Cs)/Cb) X 100
Cb: blank, 2 시간 경과 후 시험가스백 안에 남아 있는 시험가스의 농도
Cs: 실시예의 시료, 2시간 경과 후 시험가스백 안에 남아 있는 시험가스의 농도
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 중금속 함량 (ppm) |
Pb | - | - | - | - | 4 | 11 |
| Ni | - | - | - | - | 16 | 10 | |
| 탈 취 율 (%) |
암모니아 | 96.0 | 95.6 | 96.1 | 96.4 | 98.1 | 97.9 |
| 벤젠 | 96.3 | 95.8 | 96.5 | 95.2 | 97.2 | 98.5 | |
| 포름알데히드 | 99.3 | 99.5 | 99.2 | 99.6 | 99.5 | 99.4 | |
| 아세트알데히드 | 98.5 | 98.7 | 99.0 | 98.7 | 99.1 | 98.4 | |
| 톨루엔 | 97.5 | 97.6 | 97.9 | 98.1 | 97.4 | 97.3 | |
표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 가공 탄소에는 납(Pb) 및 니켈(Ni) 등의 중금속이 측정되지 않았고, 암모니아, 벤젠, 포름알데히드, 아세트알데히드 및 톨루엔에 대한 탈취율도 95% 이상으로 전반적으로 우수함을 확인하였다.
이에 반해, 비교예 1 및 2의 가공 탄소는 탈취율이 실시예 1 내지 4와 유사하지만, 납(Pb)의 함량이 각각 4 ppm 및 11 ppm이고, 니켈(Ni)의 함량이 각각 16 ppm 및 10 ppm으로 현저히 증가함을 알 수 있다.
상기 결과로부터, 본 발명의 구현예에 따른 가공 탄소는 식용이 가능하며, 인체에 무해함을 알 수 있다.
10: 독립 기공
20: 가공 탄소의 표면
30: 유로
40: 미세 기공
20: 가공 탄소의 표면
30: 유로
40: 미세 기공
Claims (8)
- 복수의 독립 기공을 포함하는 가공 탄소로서,
상기 가공 탄소의 표면을 BJH 법(Barrett-Joyner-Halenda method)에 의해 측정한 기공이,
2 nm 이하의 마이크로(micro) 기공;
2 nm 초과 내지 50 nm 이하의 메조(meso) 기공; 및
50 nm 초과의 매크로(macro) 기공을 포함하고,
상기 마이크로(micro) 기공의 총 부피가 0.3 ㎤/g 내지 0.6 ㎤/g이며,
상기 가공 탄소는 평균 입경이 0.1㎝ 내지 2.5㎝이고,
상기 독립 기공의 평균 크기는 10㎛ 내지 90㎛이며,
상기 독립 기공을 공간적으로 분리하는 격벽의 평균 두께가 1㎚ 이상, 1㎛ 미만이고,
Dubinin-Astakhov 식을 이용하여 측정된 이산화탄소(CO2) 흡착량이 1 ㎡/g 내지 500 ㎡/g이고,
지질(lipid) 흡착량이 0.5 ㎖/g 내지 5 ㎖/g인, 가공 탄소.
- 제1항에 있어서,
상기 이산화탄소(CO2) 흡착량(㎡/g)에 대한 지질(lipid) 흡착량(㎖/g)의 비(㎖/㎡)가 0.0003 내지 0.03인, 가공 탄소.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 가공 탄소가 원두 형상 또는 생두 형상의 외형을 갖는, 가공 탄소.
- 삭제
- 삭제
- 제1항의 가공 탄소를 포함하는, 가공 식품.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/787,359 US20230025111A1 (en) | 2020-01-07 | 2021-01-04 | Engineered carbon and method for preparing same |
| PCT/KR2021/000011 WO2021141331A1 (ko) | 2020-01-07 | 2021-01-04 | 가공 탄소 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20200002210 | 2020-01-07 | ||
| KR1020200002210 | 2020-01-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210089570A KR20210089570A (ko) | 2021-07-16 |
| KR102334254B1 true KR102334254B1 (ko) | 2021-12-06 |
Family
ID=77151058
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200073449A KR102313771B1 (ko) | 2020-01-07 | 2020-06-17 | 가공 탄소 및 이의 제조방법 |
| KR1020200122371A KR102334252B1 (ko) | 2020-01-07 | 2020-09-22 | 가공 탄소 및 이의 제조방법 |
| KR1020200122372A KR102334254B1 (ko) | 2020-01-07 | 2020-09-22 | 가공 탄소 및 이의 제조방법 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200073449A KR102313771B1 (ko) | 2020-01-07 | 2020-06-17 | 가공 탄소 및 이의 제조방법 |
| KR1020200122371A KR102334252B1 (ko) | 2020-01-07 | 2020-09-22 | 가공 탄소 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (3) | KR102313771B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012188402A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Sony Corp | 口腔用組成物、チューインガム及び口腔清涼菓子 |
| JP2016052958A (ja) | 2014-09-02 | 2016-04-14 | 株式会社クラレ | 珈琲豆由来の炭化物の製造方法 |
| JP2016150894A (ja) | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 株式会社クラレ | 植物性原料由来の炭化物およびその製造方法 |
| JP2016182602A (ja) * | 2011-02-10 | 2016-10-20 | ソニー株式会社 | 空気浄化装置、空気清浄用のフィルター、水浄化装置及び水浄化用のカートリッジ |
| JP2019021421A (ja) | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 日本ケミコン株式会社 | 導電性カーボン混合物、この混合物を用いた電極、及びこの電極を備えた蓄電デバイス |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3724099B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2005-12-07 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池用炭素質負極材料の製造方法 |
| FR2817387B1 (fr) * | 2000-11-27 | 2003-03-21 | Ceca Sa | Cellules de stockage d'energie a double couche electrochimique a haute densite d'energie et forte densite de puissance |
| JP2005218975A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵体及びその製造方法 |
| KR100787541B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2007-12-21 | (주)원건축사사무소 | 카본계 흡착재를 포함하는 친환경 조적벽돌 및 그 제조방법 |
| KR20090074360A (ko) | 2008-01-02 | 2009-07-07 | 이인순 | 볼밀링을 이용한 다공성 나노탄소 제조 방법 |
| EP2715840B1 (en) | 2011-06-03 | 2015-05-27 | Basf Se | Carbon-lead blends for use in hybrid energy storage devices |
| JP6314382B2 (ja) * | 2013-07-25 | 2018-04-25 | 株式会社村田製作所 | リチウム−硫黄二次電池用の電極材料及びリチウム−硫黄二次電池並びにリチウム−硫黄二次電池用の電極材料の製造方法 |
| KR101509181B1 (ko) * | 2013-08-02 | 2015-04-10 | 인하대학교 산학협력단 | 오일흡착용 팽창흑연의 제조방법 |
| KR20180125758A (ko) * | 2017-05-16 | 2018-11-26 | 대전대학교 산학협력단 | 커피 부산물을 이용한 바이오매스 흡착제 및 이의 제조방법 |
-
2020
- 2020-06-17 KR KR1020200073449A patent/KR102313771B1/ko active IP Right Grant
- 2020-09-22 KR KR1020200122371A patent/KR102334252B1/ko active IP Right Grant
- 2020-09-22 KR KR1020200122372A patent/KR102334254B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016182602A (ja) * | 2011-02-10 | 2016-10-20 | ソニー株式会社 | 空気浄化装置、空気清浄用のフィルター、水浄化装置及び水浄化用のカートリッジ |
| JP2012188402A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Sony Corp | 口腔用組成物、チューインガム及び口腔清涼菓子 |
| JP2016052958A (ja) | 2014-09-02 | 2016-04-14 | 株式会社クラレ | 珈琲豆由来の炭化物の製造方法 |
| JP2016150894A (ja) | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 株式会社クラレ | 植物性原料由来の炭化物およびその製造方法 |
| JP2019021421A (ja) | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 日本ケミコン株式会社 | 導電性カーボン混合物、この混合物を用いた電極、及びこの電極を備えた蓄電デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102313771B1 (ko) | 2021-10-20 |
| KR20210089570A (ko) | 2021-07-16 |
| KR20210089569A (ko) | 2021-07-16 |
| KR20210089567A (ko) | 2021-07-16 |
| KR102334252B1 (ko) | 2021-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pallarés et al. | Production and characterization of activated carbon from barley straw by physical activation with carbon dioxide and steam | |
| Medhat et al. | Efficiently activated carbons from corn cob for methylene blue adsorption | |
| Park et al. | Cadmium adsorption characteristics of biochars derived using various pine tree residues and pyrolysis temperatures | |
| Poinern et al. | Adsorption of the aurocyanide, Au (CN) 2-complex on granular activated carbons derived from macadamia nut shells–A preliminary study | |
| Pinto et al. | Biochar from carrot residues chemically modified with magnesium for removing phosphorus from aqueous solution | |
| Zeng et al. | Sorption of ammonium and phosphate from aqueous solution by biochar derived from phytoremediation plants | |
| Sayğılı et al. | High surface area mesoporous activated carbon from tomato processing solid waste by zinc chloride activation: process optimization, characterization and dyes adsorption | |
| Moubarik et al. | Valorization of olive stone and sugar cane bagasse by-products as biosorbents for the removal of cadmium from aqueous solution | |
| Onorevoli et al. | Characterization of feedstock and biochar from energetic tobacco seed waste pyrolysis and potential application of biochar as an adsorbent | |
| Sun et al. | Biochars prepared from anaerobic digestion residue, palm bark, and eucalyptus for adsorption of cationic methylene blue dye: characterization, equilibrium, and kinetic studies | |
| Zhang et al. | Congo Red adsorption by ball-milled sugarcane bagasse | |
| Demiral et al. | Preparation and characterisation of activated carbon from pumpkin seed shell using H3PO4 | |
| Franca et al. | Microwave assisted thermal treatment of defective coffee beans press cake for the production of adsorbents | |
| Zhang et al. | Ultra-efficient sorption of Cu2+ and Pb2+ ions by light biochar derived from Medulla tetrapanacis | |
| ES2209931T3 (es) | Procedimiento para preparar carbon activado conformado. | |
| Kalita et al. | Utilization of Euryale ferox Salisbury seed shell for removal of basic fuchsin dye from water: equilibrium and kinetics investigation | |
| Gorzin et al. | Synthesis of a new low-cost activated carbon from activated sludge for the removal of Cr (VI) from aqueous solution: Equilibrium, kinetics, thermodynamics and desorption studies | |
| GB2476819A (en) | Method for preparing activated charcoal | |
| Bernardino et al. | Preparation of biochar from sugarcane by-product filter mud by slow pyrolysis and its use like adsorbent | |
| Zemnukhova et al. | Dependence of porosity of amorphous silicon dioxide prepared from rice straw on plant variety | |
| Tohamy et al. | Preparation of eco-friendly graphene oxide from agricultural wastes for water treatment | |
| KR102334254B1 (ko) | 가공 탄소 및 이의 제조방법 | |
| de Andrade et al. | Activated carbon microspheres derived from hydrothermally treated mango seed shells for acetone vapor removal | |
| Ensuncho-Muñoz et al. | Characterization of the carbonaceous materials obtained from different agro-industrial wastes | |
| Sánchez-Cantú et al. | Effect of the activation temperature over activated carbon production from castor cake and its evaluation as dye adsorbent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |