커피찌꺼기-폴리피롤 복합체로부터 얻어진 탄소 소재의 특성 및 흡착 성능 (Properties and Adsorption Performance of Carbon Material Derived from Coffee Ground-Polypyrrole Composite)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 36권 / 3호 / 299 ~ 304페이지
· 저자명 : 전민정, 김이연, 송승빈, 양소정, 배준원

초록

본 연구에서는 리그노셀룰로즈를 주성분으로 하는 커피 찌꺼기와 폴리피롤 복합 소재를 간단한 용액법으로 제조하였다. 두 가지 성분은 모두 다공성을 지니고 있으며, 특히 폴리피롤의 경우 리그노셀룰로즈 계면에서 효과적으로 중합되어 표면 개질, 전도성 부여 등 다양한 기능을 수행할 수 있을 것으로 기대하였다. 제조되어 탄소 전구체로 도입될커피 찌꺼기-폴리피롤 복합소재의 특성을 분석하고, 복합소재를 제어된 탄화 공정에 도입하여 다공성 탄소 소재를수득하였다. 먼저, 탄화 온도가 얻어진 탄소 소재의 구조 및 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 탄소 소재의 내부 구조는 다공성이며, 탄화 온도가 증가함에 따라 결정성 비율이 증가하다가 특정 온도 이상에서는 다소 감소하는 경향을나타내었다. 분석 결과 전구체 및 탄소 소재가 다공성을 지닌 것으로 관찰되었고, 이러한 특성으로 인해 얻어진 탄소소재가 다양한 화합물의 흡착에 유리할 것으로 예측하였다. 따라서, 탄소 흡착제의 양을 변화시켜 가면서 다양한 흡착실험을 수행하였고 그 결과를 제시하였다. 본 연구는 생활 폐기물의 활용 측면에서 향후 연구를 위해 중요한 정보를제공할 것으로 기대된다.

영어초록

In this work, coffee grounds mainly composed of lignocellulose are mixed with polypyrrole to obtain coffee ground-polypyrrole (PPy@coffee ground) composites using a simple solution method. Both components possess abundant pores, and polypyrrole is effectively introduced to the surface of coffee grounds to provide diverse functionalities such as electrical conductivity and surface modification. Properties of the prepared coffee ground-polypyrrole composites are analyzed, and the composites are also employed as carbon precursors to produce porous carbon materials using a controlled carbonization cycle.
First, the effect of carbonization temperature on the internal structure of carbon materials is examined. The structural regularity of carbon materials tends to increase with increasing carbonization temperature, but a negative effect is observed above a certain carbonization temperature. In addition, the porosity of precursors and carbon materials is observed, and the adsorption performance of porous carbon materials is also investigated using a series of adsorption tests. This study provides important information for future research regarding the recycling of massive daily wastes.

참고자료

· 없음