KR20070106218A - 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금판과, 전도성 지지체에 고정된 활성탄소를 특정의 조건에서 전기·화학적인 전기도금법을 수행하여 제조된 활성탄소-다종금속 복합체는, 종래의 금속염이 첨착된 활성탄소나 각각의 금속을 연속적으로 도금하여 제조된 복합체에 비해 높은 견착력 및 비표면적을 유지하고, 순수한 금속의 도입으로 반응성이 좋으며, 금속의 조성 및 함량의 미세 제어가 가능하여 기상/액상 오염원 제거용 필터소재 및 이차전지, 연료전지, 커패시터, 수소저장체 전극재료용 활물질에 유용한 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법에 관한 것이다.
다종금속, 합금판, 전도성 지지체, 활성탄소, 복합체
Description
도 1은 비교예 1의 활성탄소섬유(a)와 본 발명에 따라 실시예 5에서 제조된 활성탄소-다종금속 복합체의 주사전자현미경(SEM) 사진을 나타낸 것이다.
본 발명은 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금판과, 전도성 지지체에 고정된 활성탄소를 특정의 조건에서 전기·화학적인 전기도금법을 수행하여 제조된 활성탄소-다종금속 복합체는, 종래의 금속염이 첨착된 활성탄소나 각각의 금속을 연속적으로 도금하여 제조된 복합체에 비해 높은 견착력 및 비표면적을 유지하고, 순수한 금속의 도입으로 반응성이 좋으며, 금속의 조성 및 함량의 미세 제어가 가능하여 기상/액상 오염원 제거용 필터소재 및 이차전지, 연료전지, 커패시터, 수소저장체 전극재료용 활물질에 유용한 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법에 관한 것이다.
현대 산업의 급속한 발달에 따라 환경오염에 대한 관심이 집중되고 있는 가운데 활성탄소(activated carbons, ACs) 및 활성탄소섬유(activated carbon fibers, ACFs)는 넓은 비표면적을 가지고 있어 흡착용량이 크며, 발달된 미세공이 세공표면에 노출되어 있어 흡착속도가 빠른 장점을 가지고 있기 때문에 오염물질의 제거 능력이 높을 뿐만 아니라 경제적, 환경 친화적인 측면에서도 유리하다. 특히, 활성탄소는 안정성과 재생성이 좋고 가공이 용이하여 분말상, 조립상 또는 섬유상등의 형태로 만들어져 용매회수, 공업제품의 정제, 오·폐수의 정수 처리시설, 소각시설의 유해 배기가스의 흡착 및 제거 장치 등에 널리 사용되고 있으며, 더불어 활성탄소의 높은 비표면적과 잘 발달된 기공구조는 최근 각광받고 있는 이차전지, 연료전지, 슈퍼커패시터, 수소저장체 등의 전극재료용 활물질로의 응용을 가능하다.
최근 활성탄소에 금속을 담지하여 그 기능성을 크게 증가시키는 방법으로 금속함침, 화학환원 및 금속도금법 등에 대한 연구개발이 다수 이루어지고 있다.
이중 금속도금법은 금속과 탄소표면과의 견착력이 좋아 금속의 손실이 적고, 금속이 표면에 돌출되어 있어 반응성이 좋으며, 기존에 생산된 활성탄소를 그대로 사용할 수 있다는 점에서 경제성이 있는 방법중의 한가지이다.
이러한 금속담지법은 첨착법과 화학환원법이 대표적이나, 이들은 금속염에 의한 기공구조의 막힘 현상이 심하며, 금속과 탄소표면과의 견착력이 약하여 금속의 손실 또한 크다.
또한, 금속을 전구체 상태에서 넣는 방법은 내부에 들어있는 금속으로 인한 손실 때문에 경쟁력이 부족하며, 금속/탄소 복합체 제조를 위해 기존의 공정을 크게 변경해야 하는 문제점이 따른다. 이외에 단일 금속도금방식 및 연속식 이종도금 방식의 경우, 금속의 종류가 단일인 경우에는 큰 문제가 없으나, 서로 다른 금속을 사용하는 연속식인 경우 1차 도금이 된 후 금속이 도금된 활성탄소의 전도성이 크게 증가함에 따라 2차 도금은 급속하게 도금이 이루어지며, 금속입자간의 뭉침 현상이 크게 발생하기 때문에 금속함량의 제어가 어렵고 도입된 금속에 의한 기공구조 막힘 현상이 심각하게 발생한다.
이에, 본 발명자들은 종래 첨착법 및 금속담지법에서 발생되는 금속의 손실로 인한 경제성, 금속함량 제어 및 기공유지 등의 문제를 해결하기 위하여 연구 노력하였다. 그 결과, 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금판이 설치된 양극과 전도성지지체에 고정된 활성탄소의 음극으로 전기·화학적인 전기도금법을 수행하는 일련의 공정으로 제조된 활성탄소-다종금속 복합체는, 종래의 활성탄에 금속염을 첨착시킨 복합체나 각각의 금속을 연속적으로 도금하는 방법에 비해 견착력이 우수하고, 금속이 활성탄 내부로의 침투가 적어 비표면적 감소가 적고 기공이 잘 발달되며, 또한 금속의 조성 및 함량의 미세 제어가 가능하다는 것을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 2종 이상의 금속을 함유한 합금판과, 전도성지지체를 이용한 전기도금법을 수행하여 활성탄소에 2종 이상의 다종금속이 도입된 활성탄소- 다종금속 복합체의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금판이 설치된 양극과, 전도성 지지체에 고정된 활성탄소의 음극을 이용한 전기도금을 수행하여,
상기 활성탄소 표면에 2종 이상의 금속이 도입된 복합체를 형성하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법에 그 특징이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금판과, 전도성 지지체를 이용한 전기도금법으로 2종 이상의 금속이 활성탄소에 도입된 활성탄소-다종금속 복합체에 관한 것으로, 순수한 2종 이상의 금속이 전기 화학적으로 활성탄소의 표면에 도입되어, 종래 활성탄소에 금속염을 첨착시킨 복합체나, 각각의 금속을 연속적으로 도금하는 방법에 비해 견착력이 우수하여 분리된 금속에 의한 2차 오염 발생이 적고, 금속이 활성탄소 내부로 침투가 적어 표면에 도입되므로 비표면적 감소가 적고 기공이 잘 발달되며, 또한 2종의 금속으로 이루어진 합금판을 사용하므로 금속의 조성 및 함량의 미세 제어가 가능하고, 반응속도가 향상된 활성탄소-다종금속 복합체에 관한 것이다.
본 발명은 2종 이상의 금속으로 형성된 합금판의 양극과, 전도성 지지체에 고정된 활성탄소의 음극을 이용한 전기도금법으로 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하는 방법에 기술구성상의 특징이 있는 바, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같 다.
상기 활성탄소는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 노출된 활성화 자리를 구현하기 위하여 미세기공이 잘 발달되고 큰 비표면적을 갖는 것이 좋으며, 구체적으로 활성탄소 또는 활성탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 활성탄소는 분말상, 조립상, 파쇄상, 필터상 또는 섬유상의 형태를 유지하는 것을 사용할 수 있다.
상기 전도성 지지체는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 전도성 금속 소재로 된 망 형태를 유지하는 것으로, 구체적으로 철, 은, 니켈, 구리 및 아연 중에서 선택된 등 전도성을 가지는 금속을 소재로 된 0.1 ∼ 100 메쉬 정도의 구멍 크기를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다. 이는 활성탄소를 지지체에 밀착시켜 전기도금 시 활성탄소의 전도성을 증가시키는 역할을 수행한다.
이러한 전도성 지지체에 활성탄소를 고정하는 바, 이러한 고정화 방법은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명에서는 두 개의 전도성 망 사이에 활성탄소섬유 또는 활성탄소를 넣고 양쪽에서 압착한 뒤 클립 및 고정핀 등으로 고정하는 방법으로 사용하는 것이 좋다. 이렇게 준비된 전도성 망/활성탄소를 전해조에서 일정조건으로 도금 시 전도성 망과 접촉하고 있는 부분을 중심으로 활성탄소 표면에 금속의 도금이 시작되게 된다. 충분한 금속도금 후 전도성 망은 제거하고, 이후 순수한 금속이 도금된 활성탄소를 얻을 수 있다.
또한, 상기 합금판은 복합체를 형성하고자 하는 금속을 2종 이상 금속으로 합금을 형성하는 바, 상기 합금의 형성은 당 분야에서 일반적으로 수행되는 방법으로 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명에서는 용융법에 의해 제조된 합금판을 사용한다. 상기 금속은 전기도금에 의해 활성탄소에 도입이 가능한 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 바람직하기로는 액상 또는 기상의 오염물질 제거에 용이한 활성을 갖는 전이금속, 구체적으로 Cu, Ni, Ag, Al, Fe, Co, Cr, Pt, Ru 및 Sn 중에서 선택된 것을 사용할 수 있다. 특히, Pt를 사용하여 제조된 복합체의 경우 상기 Pt 금속이 활성성분으로 작용하여 이를 함유한 경우 독성가스 제거에 매우 유용하다.
상기 활성탄소와 합금판을 이용한 전기도금법을 수행하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하는 바, 제조된 복합체의 금속은 활성탄소에 대하여 0.1 ∼ 200 중량% 함유한다. 상기 함량이 0.1 중량% 미만이면 그 양이 너무 미미하여 도입의 목적이 무의미하며, 200 중량%를 초과하는 경우에는 비표면적의 감소를 유발하여 활성탄소-다종금속 복합체의 응용성을 감소시키는 문제가 발생한다.
이때, 전기도금법은 1초 ∼ 2 시간, 바람직하기로는 1 초 ∼ 30 분 범위의 도금시간을 유지하며, 상기 도금시간이 1초 미만이면 전기도금 수행이 어려우며, 2 시간을 초과하는 경우에는 금속입자간의 뭉침현상으로 기공구조의 막힘 현상 및 비표면적의 감소 등을 야기시키는 문제가 있다. 또한, 0.1 ∼ 200 A/㎡ 범위, 바람직하기로는 0.1 ∼ 100 A/㎡ 의 전류밀도하에서 수행되는 것이 좋으며, 상기 전류밀도가 0.1 A/㎡ 미만이면 전기도금 수행이 어려우며, 200 A/㎡를 초과하는 경우 에는 도금반응이 폭발적으로 일어나 금속입자가 급 성장하게 되어 비표면적의 감소를 유발하게 되는 문제가 있으므로 상기 조건을 유지하는 것이 바람직하다.
이상의 방법으로 제조된 활성탄소-다종금속 복합체는 기상/액상 오염원 제거용 필터소재 및 이차전지, 연료전지, 커패시터, 수소저장체 전극재료용 활물질로 사용에 유용하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
양극에는 Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판이 설치하고, 두 개의 8 메쉬 크기, 400 cm2 넓이의 철망사이에, 활성탄소섬유(타이완카본㈜의 비표면적이 2120 ㎡/g인 AW2001)가 고정된 것으로 전기도금을 수행하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 5 초, 전류밀도는 0.1 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신 에 Cu/Cr의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 20 초, 전류밀도는 1.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Cu/Ag의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 30 초, 전류밀도는 2.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Cu/Fe의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 2 분, 전류밀도는 3.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Ag/Ni의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 5 분, 전류밀도는 3.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 6
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Cu/Ni의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 90 초, 전류밀도는 3.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 7
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Pt/Co의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 10 초, 전류밀도는 1.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 8
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Al/Fe의 이종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 5 분, 전류밀도는 5.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 9
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Ag/Cr/Pt의 다종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 10 분, 전류밀도는 5.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 10
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Cu/Cr/Fe의 다종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 15 분, 전류밀도는 6.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 11
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Cr/Co/Al의 다종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 8 분, 전류밀도는 5.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 12
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Al/Co/Fe의 다종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 20 분, 전류밀도는 6.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실시예 13
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, Pt/Ru의 이종 금속합금의 금속판 대신에 Cu/Ni/Ag의 다종 금속합금의 금속판을 사용하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 30 분, 전류밀도는 6.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
비교예 1
실시예 1의 AW2001 활성탄소섬유를 도금처리하지 않고 3차 증류수에서 3회 세척후 120 ℃의 오븐에서 24시간동안 건조하였음.
비교예 2
상기 실시예 3의 구성과 동일하게 Cu 및 Ag 금속염을 첨착처리 하였다. Cu와 Ag 금속염은 각각 CuSO4 및 AgNO3 0.5 M을 사용하였으며, 침적시간은 30초 동안 rpm 80으로 처리하였다. 침적 후 3차 증류수에서 가볍게 1회 세척 후 120 ℃ 오븐에서 24동안 건조시켰다. 그 후 250 ℃의 오븐에서 질소분위기로 열처리 하였고 그 후 데시케이터에 보관하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 각각의 금속의 판을 분리하여 2회의 전기도금을 수행하여 활성탄소-다종금속 복합체를 제조하였다. 이때, 도금시간은 각각 30 분, 전류밀도는 6.0 A/㎡의 조건으로 처리하였다. 상기 전기도금 처리된 시편은 2차 증류수로 충분히 세척한 후, 120 ℃로 설정된 건조기에서 24 시간동안 건조시킨 다음 데시케이터에서 보관하였다.
실험예
상기 실시예 1 ∼ 13 및 비교예 1 ∼ 3에서 제조된 복합체의 도입된 금속의 종류, 함량 및 비표면적을 다음과 같은 방법으로 측정하여 다음 표 1에 나타내었다.
1) BET 비표면적 측정(㎡/g)
활성탄소섬유의 비표면적은 77 K의 액체 질소 분위기 하에서 시료 약 0.1 g을 채취하여 질소기체를 흡착질로 하여 흡착량을 측정하였다. 시료의 전처리는 573 K에서 시료 내 잔류 압력이 10-3 torr 이하로 될 때까지 약 9 ∼ 12 시간동안 진공(degassing) 시켰다. N2 등온흡착시험 후, P/Po(P는 부분 압력, Po는 포화 증기압)가 약 0.05 ∼ 0.3까지는 흡착량에 대해서 직선의 기울기를 나타내며, 이것으로부터 BET 비표면적을 구하였다.
2) 금속함량 측정(중량%)
이종 또는 다종의 금속을 함유한 금속/활성탄소 복합체에 도입된 각각의 금속 함량은 원자흡광광도법(Atomic absorption spectrophotometry, AAS)를 이용하여 관찰하였다.
| 구 분 | 도금시간 | 전류밀도 (A/㎡) | 금속 종류 | 금속 담지량 (중량%*) | 비표면적 (㎡/g) |
| 비교예 1 | - | - | - | 0 | 2120 |
| 실시예 1 | 5 초 | 0.1 | Pt/Ru | 0.06/0.04 | 2070 |
| 실시예 2 | 20 초 | 1.0 | Cu/Cr | 2.6/1.8 | 1920 |
| 실시예 3 | 30 초 | 2.0 | Cu/Ag | 4.5/2.3 | 1880 |
| 실시예 4 | 2 분 | 3.0 | Cu/Fe | 6.0/5.1 | 1710 |
| 실시예 5 | 5 분 | 3.0 | Ag/Ni | 5.2/8.7 | 1650 |
| 실시예 6 | 90 초 | 3.0 | Cu/Ni | 2.2/5.8 | 1860 |
| 실시예 7 | 10 초 | 1.0 | Pt/Co | 0.2/0.9 | 1950 |
| 실시예 8 | 5 분 | 5.0 | Al/Fe | 7.5/20.8 | 1410 |
| 실시예 9 | 10 분 | 5 | Ag/Cr/Pt | 12.5/6.5/0.1 | 1660 |
| 실시예 10 | 15 분 | 6.0 | Cu/Cr/Fe | 65.2/7.4/21.2 | 910 |
| 실시예 11 | 8 분 | 5.0 | Co/Cr/Al | 4.2/2.1/12.5 | 1810 |
| 실시예 12 | 20 분 | 6.0 | Al/Cr/Fe | 30.5/5.1/80.1 | 830 |
| 실시예 13 | 30 분 | 6.0 | Cu/Ni/Ag | 112.3/61.0/28.5 | 610 |
| 비교예 2 | 침적 30초 | - | CuSO4 (0.5 M) AgNO3 (0.5 M) | 1.2/0.9 | 1730 |
| 비교예 3 | 각각 30분 | 6.0 | Pt/Ru | 82.5/65.0 | 730 |
| *:활성탄소에 대하여 금속이 담지된 양 | |||||
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ∼ 13은 금속이 담지되지 않은 비교예 1에 비해 비표면적이 전반적으로 감소한다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 비교예 2는 기존의 금속염이 첨착된 경우로 금속의 담지량이 본 발명에 비해 현저히 적으며, 비표면적의 감소가 심하다는 것을 확인할 수 있었으며, 비교예 3은 각 금속판을 사용하여 2회의 전기도금을 수행한 것으로 시간상의 제약성고 함계 금속간의 뭉침으로 인하여 금속 함량의 제어가 어렵고 이로 인하여 기공이 막혀 상대적으로 비표면적이 저하 및 도금공정 제어가 어려움을 확인할 수 있었다.
또한, 다음 도 1은 각각 본 발명에 따라 실시예 5에서 제조된 활성탄소-다종금속 복합체와 비교예 1의 활성탄소섬유를 나타낸 것으로, 비표면적의 차이를 직접 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 활성탄소-다종금속 복합체는 금속의 종류와 함량의 자유로운 조절이 가능하며, 기공구조 유지력이 좋아 높은 비표면적 가져, 기상/액상용 오염물질 제거용 필터 및 전극재료용 활 물질로 응용이 가능할 것으로 기대된다.
Claims (8)
- 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금판이 설치된 양극과, 전도성 지지체에 고정된 활성탄소의 음극을 이용한 전기도금을 수행하여,상기 활성탄소 표면에 2종이상의 금속이 도입된 복합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전기도금은 1초 ∼ 2시간 범위의 도금시간과 0.1 ∼ 200 A/m2 범위의 전류밀도하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 활성탄소는 분말상, 조립상, 파쇄상, 필터상 및 섬유상의 형태를 유지하는 활성탄 또는 활성탄소섬유인 것을 특징으로 하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 지지체는 전도성 금속 소재로 된 망 형태를 유지하는 것을 특징으로 하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 활성탄 표면에 도입된 금속은 Cu, Ni, Ag, Al, Fe, Co, Cr, Pt, Ru 및 Sn 중에서 선택된 2종 이상의 전이금속인 것을 특징으로 하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도입된 금속의 함량이 활성탄소 무게대비 0.1 ∼ 200 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 활성탄소-다종금속 복합체의 제조방법.
- 청구항 1 내지 청구항 6항 중에서 선택된 제조방법으로 제조된 활성탄소-다종금속 복합체가 포함되어 이루어진 독성제거용 필터.
- 청구항 1 내지 청구항 6항 중에서 선택된 제조방법으로 제조된 활성탄소-다종금속 복합체가 포함되어 이루어진 전극재료용 활물질.
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