KR20120131979A - 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법 - Google Patents

메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120131979A
KR20120131979A KR1020110050513A KR20110050513A KR20120131979A KR 20120131979 A KR20120131979 A KR 20120131979A KR 1020110050513 A KR1020110050513 A KR 1020110050513A KR 20110050513 A KR20110050513 A KR 20110050513A KR 20120131979 A KR20120131979 A KR 20120131979A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silica
carbon
mesoporous
mesoporous carbon
mesitylene
Prior art date
Application number
KR1020110050513A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101258507B1 (ko
Inventor
김여수
박상원
Original Assignee
동양에코 주식회사
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 동양에코 주식회사 filed Critical 동양에코 주식회사
Priority to KR1020110050513A priority Critical patent/KR101258507B1/ko
Publication of KR20120131979A publication Critical patent/KR20120131979A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101258507B1 publication Critical patent/KR101258507B1/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
    • C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
    • B01J31/08—Ion-exchange resins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 온실가스 흡착에 용이한 일정 기공크기를 가지는 메조포러스 탄소 흡착제의 제조방법과 메조포러스 물질의 용도에 관한 것이다. 상기 방법은 고체 상태의 메조포러스 실리카와 탄소 전구체를 혼합하여 탄소 전구체-실리카 복합체를 형성시켜 탄소화 과정을 거친 후 실리카를 에칭하여 메조포러스 탄소체를 제조하고 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 등의 온실가스 흡착에 이용하는 것을 특징으로 한다.

Description

메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법{Mesoporous carbon sieves, preparation methods thereof, and processes of removing greenhouse gas by using the same}
본 발명은 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법에 관한 것이다.
나노포러스 물질이란 일반적으로 유기 또는 무기의 기공구조를 가지는 물질로 기공 크기에 따라 마이크로포러스 물질(0.2-2 nm), 메조포러스 물질(2-50 nm), 매크로포러스 물질(50-1000 nm)로 구분할 수 있다. 이러한 나노포러스 물질은 용도에 따라 실리카물질, 탄소 물질 또는 탄소 하이브리드 물질로 구분되며 주로 화학반응이 중요한 역할을 하는 산업의 여러 분야에서 활용되고 있다.
나노기술이 융합된 다공성 나노포러스 합성 물질은 기존의 활성탄, 점토류(제올라이트 등) 등에 비해 일정한 기공크기, 넓은 비표면적, 높은 물리 화학적 안정성 등 많은 장점이 있어 표면은 기타 물질의 흡착에 용이하며 최근 환경오염 물질 제어에도 다양하게 응용될 수 있으나, 온실가스를 흡착하는데 이용되고 있지는 못하다.
이러한 온실가스 흡착 기술은 온실가스를 분해시키는 기술이 아니라 일종의 회수 개념으로서, 회수 기술 개발과 함께 수소불화탄소, 과불화탄소나 육불화황과 같이 현재까지 계속해서 사용되고 있는 가스의 생산량을 줄임으로써 기후 변화 대응에 기여할 수 있다.
현재까지 온실가스 흡착에 관한 연구는 메탄의 경우 활성탄 등 다양한 물질들이 개발되어 왔으나, 그럼에도 불구하고 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황을 흡착하는 물질에 대한 제조 및 제거 연구는 거의 이루어지지 못하고 있어 열분해 또는 촉매 반응이 아닌 흡착제 및 흡착공정 개발 연구도 필요한 실정이다.
본 발명은 이를 해결하기 위하여, 온실가스 흡착에 용이한 일정한 기공크기를 가지는 탄소 흡착제를 제조하는 방법 및 그를 이용하여 제조된 메조포러스 탄소 흡착제 분말을 제공한다.
또한 본 발명은 온실가스인 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 흡착 제거에 본 발명에 따라 제조된 메조포러스 탄소체를 포함한 흡착제를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 양이온 계면활성제, 실리카원, 방향족 탄화수소를 염기성 수용액에 분산시키고 나서, 소성하여 실리카 주형을 제조하는 단계; (b) 상기 실리카 주형 및 탄소 전구체를 혼합하고 숙성시키고 나서 탄소화하여 탄소화 실리카 물질을 제조하는 단계; (c) 상기 탄소화 실리카 물질을 산처리하는 단계를 포함하는 메노포러스 탄소체 제조방법이 개시된다.
일 구현예에 따르면, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr), 세틸피리디늄 브로마이드(CPBr) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되고, 상기 실리카원은 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS), n-옥타세실트리메톡실란, 트리메톡시비닐실란(TMVS) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되며, 상기 방향족 탄화수소는 메시틸렌(mesitylene)를 사용할 수 있다.
바람직한 구현예에 따르면, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr)이고, 상기 실리카원은 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS)이며, 상기 방향족 탄화수소는 메시틸렌(mesitylene)을 사용하고, 상기 염기성 수용액은 NaOH 염기를 물에 용해하여 제조된다.
더욱 바람직한 구현예에 따르면, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr) 및 세틸피리디늄 브로마이드(CPBr)의 1 : 0.5-1.5 몰비의 혼합물이다. 또한, 상기 실리카원은 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS) 및 n-옥타세실트리메톡실란의 1 : 0.5-1.5 몰비의 혼합물인 것이 바람직하다.
이때, 상기 CTAB : TEOS : NaOH : 물의 몰비는 0.1 : 0.8-1 : 0.05-0.15 : 80-120이고, 상기 CTAB 주입량을 기준으로 상기 메시틸렌은 1 : 0.05-3 몰비로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
다른 구현예에 있어서, 상기 실리카 주형 및 상기 탄소 전구체는 1 : 0.8-1.2의 중량비로 혼합할 수 있다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 탄소 전구체는 레조시놀, 포름알데히드 및 탄산염의 분산액일 수 있다.
바람직한 구현예에 있어서, 상기 탄산염은 탄산나트륨이고, 상기 분산액은 레조시놀, 포름알데히드, 탄산염 및 물이 1 : 1.5-2.5 : 0.01-0.05 몰비로 혼합된 혼합액이다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 숙성은 80-100 ℃에서 1-5 일 동안 수행되고, 상기 탄소화 과정은 비활성 기체 분위기 하에서 800-1,000 ℃에서 1-5 시간 동안 유지시켜 수행된다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 산처리는 40-60%의 불산 수용액으로 10-15 시간 동안 수행된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 여러 구현예에 따라서 제조된 메조포러스 탄소체가 개시된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 여러 구현예에 따라서 제조된 메조포러스 탄소체를 포함한 기체 제거용 흡착제가 개시되며, 특히 상기 기체는 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된다.
다른 구현예에 따르면, 메조포러스 탄소 흡착제의 제조방법과 기 흡착제로 이산화탄소를 제외한 나머지 온실가스를 흡착하기 위한 것으로서, 일정한 기공크기를 가지는 고체 상태의 메조포러스 실리카와 탄소 전구체를 혼합하여 탄소 전구체-실리카 복합체를 형성시켜 탄소화 과정을 거친 후 실리카를 에칭하여 메조포러스 탄소체를 제조하고, 이를 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 등의 온실가스 흡착에 적합한 기공 크기를 용이하게 제어할 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 메조포러스 실리카 분말을 사용하여 메조포러스 탄소를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 일정한 메조포러스 실리카에 첨가물의 제조에 사용되어진 메조포러스 실리카의 일정한 기공 크기를 그대로 메조포러스 탄소의 기공을 유지시키는 특징을 가지며, 메조포러스 탄소제조 방법은 다음과 같다.
본 발명의 메조포러스 탄소 제조 방법에 따르면, 기 제조된 메조포러스 실리카 분말을 이용함으로써, 구조적으로 안정한 벽체와 크기가 일정한 기공크기를 가지는 메조포러스 탄소를 얻을 수 있다. 또한, 실리카 제조 단계에서 기공크기와 기공벽 두께 제어하기 위해 고가의 계면활성제의 종류를 변경하지 않고 저렴하면서 분자량이 작은 방향족 탄화수소의 농도 조절을 통해 제조하기 때문에 타 방법에 비해 제조 비용이 저렴하고, 기공조절이 용이하다.
일정한 기공을 가지고, 소수성 표면을 가지는 메조포러스 탄소는 비극성의 온실가스 물질을 쉽게 표면반응으로 유도할 수 있어 크기가 상이한 온실가스 물질을 선택적으로 흡착하는데 유리하며, 흡착공정에 도입시 다양한 가스가 혼합되어있는 배기가스 중에 온실가스를 회수하는데 효과적이다.
도 1은 본 발명의 제조예에서 제조된 메조포러스 탄소에 대한 BET 측정결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실험예 2에서 실시된 온실가스 제거를 위한 시스템에 대한 그림이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
메조포러스 실리카 형성이 다공성을 형성하는 지지체로 세틸트리메틸암모늄 브롬화물(cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)을 사용하였는데 이때 CTAB의 탄소수가 12-29 범위 내의 것을 사용하였으며, 일정 기공 크기를 유지할 수 있는 탄소수의 CTAB의 사용을 결정하고 나면, 기공크기는 분자량이 작은 방향족 탄화수소를 사용하였으며 CTAB와의 비가 1:0.1-1:2로 주입하여 조절하도록 한다.
방향족 탄화수소의 투입량이 증가할수록 기공의 크기는 커지며, 하기 제조예에서 사용한 메시틸렌을 사용할 경우 주입량 1 몰당 약 8 nm 증가하였는데 이는 사용한 계면활성제의 탄소수가 29로 클 경우에 그러하며, 계면활성제의 탄소수가 작을 경우 크기 증가는 더 적게 나타남을 확인하였다.
상기의 메조포러스 실리카와 탄소 전구체와 혼합하여 3일 이상 85 ℃에서 숙성시키고, 비활성 분위기에서 850 ℃에서 3 시간 이상 열처리하는 단계를 거쳐 실리카-탄소 복합체를 형성시킨다. 온도와 시간은 실리카-탄소 복합체가 충분히 탄소화 시키는 과정에 있어 중요하지만 상기한 시간을 명확히 따를 필요는 없으며, 다만 상기한 시간과 온도 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.
메조포러스 실리카에 첨가하는 탄소 전구체의 양은 0.01-2배의 무게비로 첨가하는 것이 바람직하며, 특히 0.2-1배 이내의 범위가 더욱 바람직하다. 실리카의 양이 위 범위를 벗어나 지나치게 많아 질 경우 반응하지 않는 실리카가 잔존하게 되며, 탄소의 양이 위 범위를 벗어나 지나치게 많아지면 반응 후 잔존하는 탄소의 양으로 인해 일정한 기공을 가지는 메조포러스 탄소를 얻을 수 없게 된다.
탄소 전구체는 레조시놀(Resorcinol)과 포름알데히드(Formaldehyde)의 혼합물을 사용하였으며 레조시놀과 포름알데히드의 혼합비는 1 : 2로 하는 것이 바람직하다. 탄소 전구체와 메조포러스 실리카를 혼합할 때 반응 촉매로 탄산나트륨(sodium carbonate)를 사용할 수 있는데 반응 pH를 일정하게 유지시켜 주는 버퍼의 역할과 실리카와 탄소의 결합력을 증대시켜주는 역할로 탄산나트륨 대신 수산화나트륨 등의 알칼리 시약을 사용할 수 있으나 적절한 pH를 조정하기에는 탄산나트륨의 바람직하다.
소성 후의 탄소-실리카 조성을 갖는 검은 색의 시료를 불산 수용액 속에 두어 실리카를 완전히 제거하였으며, 과량의 증류수를 이용하여 여과하고 세척하였으며, 건조하여 메조포러스 탄소를 제조하였다. 제조된 메조포러스 탄소를 온실가스 제거에 이용해보기 위해 도2와 같은 간단한 시스템을 이용해 가스크로마토그래피로 분석하였다.
이하 본 발명은 다음 실시 예를 제시하나, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에 다양한 변경이 가능하므로 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
실리카 주형은 양이온 계면활성제인(cetyltrimethylammoniumbromide, CTAB, C29H42NBr)을 구조유도체로 사용하였으며, 실리카원으로 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethylorthosilicate, TEOS)를 사용하였다. 제조에 사용되어진 합성물의 반응 몰비는 TEOS : CTAB : NaOH : H2O = 0.1 : 0.9 : 0.1 : 100이다. 기공조절을 위한 물질로 메시틸렌(mesitylene)을 사용하였으며, CTAB 주입량 기준으로 1 : 0.1, 1 : 1, 1 : 2로 변경하면서 주입하였다. 도 1은 메시틸렌의 양을 0.1몰 주입한 경우의 세공크기를 나타낸 것이다.
제조된 메조포러스 실리카와 탄소 전구체는 1 : 1로 혼합하였으며, 탄소 전구체의 반응 몰비는 레조시놀 : 포름알데히드 : Na2CO3 : H2O = 1 : 2 : 0.02 : 5.62로 하였고, 혼합 후 85 ℃에서 3일 동안 숙성시키고 회화로를 이용하여 비활성 기체 분위기 하에서 850 ℃에서 3 시간 동안 유지하면서 탄소화 과정을 거쳤다.
탄소화된 탄소-실리카 조성을 갖는 검은 색의 시료를 12 시간 동안 48％ 불산 수용액 속에 두어 실리카를 완전히 제거하였고 과량의 증류수를 이용하여 여과하고 세척하였으며, 약 70 ℃서 건조하여 메조포러스 탄소체를 수득하였다.
실시예 2
(1) 양이온 계면활성제로서 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr) 및 세틸피리디늄 브로마이드(CPBr)의 몰비 1 : 1 혼합물을 사용한 점, 및 (2) 실리카원으로 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS) 및 n-옥타세실트리메톡실란 몰비 1 : 1 혼합물을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 양의 양이온 계면활성제 및 실리카원을 사용했다는 점을 포함해서 실시예 1에 준하는 방식으로 실험을 진행하여 메노포러스 탄소체를 수득하였다.
비교예 1
실리카원으로서 n-옥타세실트리메톡실란을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1에 준하는 방식으로 실험을 진행하여 메노포러스 탄소체를 수득하였다.
실험예 1
위 실시예 1-2 및 비교예 1에서 제조된 메조포러스 탄소의 기공물성을 평가하기 위해서 질소 흡탈착 실험을 수행하였다. 질소 흡탈착 실험은 Micromeritics ASAP 2020 장비를 이용하여 수행하였으며, 도 1에 기공분포도를 나타내었다.
실험예 2
위 실시예 1-2 및 비교예 1에서 제조된 메조포러스 탄소를 이용하여 온실가스 중 메탄, 불화탄소, 육불화황의 흡착을 실시하였다. 도 2는 메조포러스 탄소를 이용해 온실가스를 제거하는 반응기를 나타낸 것이다. 반응기는 U형 관을 사용하였으며, 온실가스의 주입농도는 3,000 ppm을 연속적으로 주입시켰고, 흡착제의 양은 0.25 g, 온실가스는 혼합 것이 아닌 각각 주입하여 실험하였다.
실시예 1의 경우에 메탄과 불화탄소의 흡착 실험 결과 온실가스의 흡착량(흡착제 g당 온실가스 mmol)은 메탄은 0.329 mmol/g, 불화탄소는 0.018 mmol/g, 육불화황은 0.011 mmol/g임을 확인하였다. 이에 비해서 실시예 2의 경우 메탄, 불화탄소, 육불화황의 흡착량이 실시예 1에 비하여 13%, 22%, 34% 향상됨을 확인하였다. 반면, 비교예 1의 경우에는 메탄, 불화탄소, 육불화황의 흡착량이 실시예 1에 비하여 42%, 38%, 29% 저하됨을 확인하였다.

Claims (14)

  1. (a) 양이온 계면활성제, 실리카원, 방향족 탄화수소를 염기성 수용액에 분산시키고 나서, 소성하여 실리카 주형을 제조하는 단계;
    (b) 상기 실리카 주형 및 탄소 전구체를 혼합하고 숙성시키고 나서 탄소화하여 탄소화 실리카 물질을 제조하는 단계;
    (c) 상기 탄소화 실리카 물질을 산처리하는 단계를 포함하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr), 세틸피리디늄 브로마이드(CPBr) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되고, 상기 실리카원은 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS), n-옥타데실트리메톡시실란, 트리메톡시비닐실란(TMVS) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되며, 상기 방향족 탄화수소는 메시틸렌(mesitylene)인 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr)이고, 상기 실리카원은 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS)이며, 상기 방향족 탄화수소는 메시틸렌(mesitylene)을 사용하고, 상기 염기성 수용액은 NaOH 염기를 물에 용해하여 제조되는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, C29H42NBr) 및 세틸피리디늄 브로마이드(CPBr)의 1 : 0.5-1.5 몰비의 혼합물이고, 상기 실리카원은 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS) 및 n-옥타세실트리메톡실란의 1 : 0.5-1.5 몰비의 혼합물이며, 상기 방향족 탄화수소는 메시틸렌(mesitylene)을 사용하고, 상기 염기성 수용액은 NaOH 염기를 물에 용해하여 제조되는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 CTAB : TEOS : NaOH : 물의 몰비는 0.1 : 0.8-1 : 0.05-0.15 : 80-120이고, 상기 CTAB 주입량을 기준으로 상기 메시틸렌은 1 : 0.05-3 몰비로 사용하는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실리카 주형 및 상기 탄소 전구체는 1 : 0.8-1.2의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 탄소 전구체는 레조시놀, 포름알데히드 및 탄산염의 분산액인 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 탄산염은 탄산나트륨이고, 상기 분산액은 레조시놀, 포름알데히드, 탄산염 및 물이 1 : 1.5-2.5 : 0.01-0.05 몰비로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 숙성은 80-100 ℃에서 1-5 일 동안 수행되고, 상기 탄소화 과정은 비활성 기체 분위기 하에서 800-1,000 ℃에서 1-5 시간 동안 유지시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 산처리는 40-60%의 불산 수용액으로 10-15 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 메노포러스 탄소체 제조방법.
  11. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라서 제조된 메조포러스 탄소체.
  12. 제5항에 따라서 제조된 메조포러스 탄소체.
  13. 제11항에 따른 메조포러스 탄소체를 포함한 기체 제거용 흡착제로서, 상기 기체는 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 기체 제거용 흡착제.
  14. 제12항에 따른 메조포러스 탄소체를 포함한 기체 제거용 흡착제로서, 상기 기체는 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 기체 제거용 흡착제.
KR1020110050513A 2011-05-27 2011-05-27 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법 KR101258507B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110050513A KR101258507B1 (ko) 2011-05-27 2011-05-27 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110050513A KR101258507B1 (ko) 2011-05-27 2011-05-27 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120131979A true KR20120131979A (ko) 2012-12-05
KR101258507B1 KR101258507B1 (ko) 2013-04-26

Family

ID=47515706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110050513A KR101258507B1 (ko) 2011-05-27 2011-05-27 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101258507B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101441329B1 (ko) * 2013-05-28 2014-09-17 충북대학교 산학협력단 슈퍼 커패시터용 메조포러스 탄소체의 제조방법
KR20160089955A (ko) * 2015-01-20 2016-07-29 계명대학교 산학협력단 플루오르기가 부착된 메조포러스 실리카 물질의 제조방법
KR20160108785A (ko) * 2015-03-06 2016-09-20 서강대학교산학협력단 메조포러스 물질을 이용한 수중 메탄의 물질 전달 계수 향상방법
KR101713658B1 (ko) 2016-11-04 2017-03-09 정우이엔티 (주) 메조 및 매크로 다공성 탄소체 제조방법
CN110127692A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 许皖 一种中孔耐热活性炭的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5603566B2 (ja) * 2009-05-12 2014-10-08 株式会社豊田中央研究所 球状メソポーラスカーボン及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101441329B1 (ko) * 2013-05-28 2014-09-17 충북대학교 산학협력단 슈퍼 커패시터용 메조포러스 탄소체의 제조방법
KR20160089955A (ko) * 2015-01-20 2016-07-29 계명대학교 산학협력단 플루오르기가 부착된 메조포러스 실리카 물질의 제조방법
KR20160108785A (ko) * 2015-03-06 2016-09-20 서강대학교산학협력단 메조포러스 물질을 이용한 수중 메탄의 물질 전달 계수 향상방법
KR101713658B1 (ko) 2016-11-04 2017-03-09 정우이엔티 (주) 메조 및 매크로 다공성 탄소체 제조방법
CN110127692A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 许皖 一种中孔耐热活性炭的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101258507B1 (ko) 2013-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Highly efficient CO2 adsorption by nitrogen-doped porous carbons synthesized with low-temperature sodium amide activation
Chen et al. CO2 capture using zeolite 13X prepared from bentonite
Wang et al. Preparation of surface-functionalized porous clay heterostructures via carbonization of soft-template and their adsorption performance for toluene
KR100884350B1 (ko) 일산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 흡착제 및 그제조방법
US8227377B2 (en) Carbon dioxide adsorbent capable of adsorption and desorption in dependence on pressure of atmospheric pressure or higher
Chen et al. Surface modification of a low cost bentonite for post-combustion CO2 capture
KR101258507B1 (ko) 메조포러스 탄소체, 그 제조방법 및 이를 이용한 비 이산화탄소 계열 온실가스 제거방법
Ahmad et al. Adsorptive removal of resorcinol on a novel ordered mesoporous carbon (OMC) employing COK-19 silica scaffold: kinetics and equilibrium study
CN114272892B (zh) 一种co2捕集吸附剂及其制备方法和应用
EA035737B1 (ru) Цеолитовые адсорбенты с большой внешней поверхностью и их применение
Pires et al. Selective adsorption of carbon dioxide, methane and ethane by porous clays heterostructures
Yuan et al. Glow discharge plasma-assisted template removal of SBA-15 at ambient temperature for high surface area, high silanol density, and enhanced CO2 adsorption capacity
Sun et al. Solid adsorbents for low-temperature CO2 capture with low-energy penalties leading to more effective integrated solutions for power generation and industrial processes
Maresz et al. Effect of support structure and polyamine type on CO2 capture in hierarchically structured monolithic sorbents
KR101191270B1 (ko) 아민 담지 계층 세공 구조를 갖는 실리카 모노리스, 이의 제조방법 및 이를 이용한 건식 이산화탄소 흡수제
Chen et al. Fabricating efficient porous sorbents to capture organophosphorus pesticide in solution
KR20150116334A (ko) 이산화탄소 흡착용 아민 개질 zsm-5 제올라이트의 제조방법
Wang et al. Significantly enhancing CO2 adsorption on Amine-Grafted SBA-15 by boron doping and acid treatment for direct air capture
Papageorgiou et al. Morphology, activation, and metal substitution effects of AlPO4-5 for CO2 pressure swing adsorption
Xue et al. Zeolite cage-lock strategy for in situ synthesis of highly nitrogen-doped porous carbon for selective adsorption of carbon dioxide gas
WO2010109477A2 (en) A process for the preparation of molecular sieve adsorbent for the size/shape selective adsorption of carbon dioxide from its gaseous mixture with nitrogen
Maruccia et al. Revealing the competitive effect of N2 and H2O towards CO2 adsorption in N-rich ordered mesoporous carbons
Liu et al. Preparation of stable tetraethylenepentamine-modified ordered mesoporous silica sorbents by recycling natural Equisetum ramosissimum
CN115259177A (zh) 一种用于VOCs吸附的多级孔ZSM-5分子筛及其制备方法和应用
JP4061408B2 (ja) ガス吸着剤

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee