Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20220041639A - Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst - Google Patents

Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst Download PDF

Info

Publication number
KR20220041639A
KR20220041639A KR1020200125168A KR20200125168A KR20220041639A KR 20220041639 A KR20220041639 A KR 20220041639A KR 1020200125168 A KR1020200125168 A KR 1020200125168A KR 20200125168 A KR20200125168 A KR 20200125168A KR 20220041639 A KR20220041639 A KR 20220041639A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
activated carbon
visible light
weight
catalyst
ppm
Prior art date
Application number
KR1020200125168A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김효중
이엽
김성우
이동일
Original Assignee
(주)엘엑스하우시스
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 (주)엘엑스하우시스 filed Critical (주)엘엑스하우시스
Priority to KR1020200125168A priority Critical patent/KR20220041639A/en
Publication of KR20220041639A publication Critical patent/KR20220041639A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20Solid 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234Inorganic material layers
    • B01J20/3236Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30Tungsten
    • B01J35/004
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties

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)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

The present application relates to a manufacturing method of activated carbon comprising a visible light-activated catalyst, and more specifically, to a manufacturing method of activated carbon comprising a visible light-activated catalyst, which attaches the visible light active catalyst to a surface of activated carbon by spraying a coating solution comprising the visible light active catalyst at a predetermined concentration and maintains the original deodorization performance of activated carbon while minimizing the loss rate of the visible light-activated catalyst during a process.

Description

가시광 활성 촉매 코팅 활성탄의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING ACTIVATED CARBON COATED WITH VISIBLE LIGHT CATALYST}Method for producing activated carbon coated with visible light active catalyst

본 출원은 가시광 활성 촉매 코팅 활성탄의 제조 방법에 관한 것으로서, 가시광 활성 촉매를 소정의 농도로 포함하는 코팅액을 분무하여 활성탄의 표면에 부착하여, 공정 중 가시광 활성 촉매의 로스율을 최소화하면서, 활성탄의 본연의 탈취성능을 유지할 수 있는 가시광 활성 촉매 코팅 활성탄의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to a method for producing activated carbon coated with a visible light active catalyst, and by spraying a coating solution containing a visible light active catalyst at a predetermined concentration to attach it to the surface of the activated carbon, while minimizing the loss rate of the visible light active catalyst during the process, the nature of activated carbon It relates to a method for producing a visible light-activated catalyst-coated activated carbon that can maintain the deodorizing performance of the.

공기 청정기는 최근 실내 및 대기 오염이 심화됨에 따라 점차 필요성이 증가되고 있는 추세이다. 또한, 공기청정기 규제 (규격) 역시 높아지는 소비자의 요구에 맞춰 증가하고 있다.The necessity of an air purifier is gradually increasing as indoor and air pollution intensifies. In addition, air purifier regulations (standards) are also increasing in line with rising consumer demands.

공기 청정기에 구비되는 탈취필터의 주 소재인 활성탄은 나노 또는 마이크로 크기를 갖는 다양한 기공을 통해 나타나는 높은 비표면적과 (첨착제에 의한) 표면의 여러 작용기에 의해 유해가스(VOCs), 중금속, 세균, 바이러스 등을 흡착하게 된다. 이를 위해서 흡착제는 높은 비표면적을 갖는 것이 매우 중요하다. 흡착제에서 높은 비표면적은 결국 흡착제의 포화흡착량 및 흡착속도와 밀접한 관계를 가지고 있기 때문이다. 이 외에도 흡착제의 표면처리를 통해서 흡착제 표면에 특정 작용기를 부착시킴으로써 제거 대상 물질의 흡착성을 향상시키는 것도 가능하다.Activated carbon, the main material of deodorizing filters provided in air purifiers, has a high specific surface area that appears through various pores with nano or micro sizes, and harmful gases (VOCs), heavy metals, bacteria, adsorbs viruses. For this purpose, it is very important that the adsorbent has a high specific surface area. This is because the high specific surface area of an adsorbent has a close relationship with the saturated adsorption amount and adsorption rate of the adsorbent. In addition, it is possible to improve the adsorption property of the material to be removed by attaching a specific functional group to the surface of the adsorbent through surface treatment of the adsorbent.

하지만, 활성탄은 흡착제이기 때문에 흡착가능한 싸이트 (기공)가 포화될 경우 성능이 급격히 저하되는 문제를 가지고 있고, 특히, 알데히드 계열의 가스는 흡착이 어렵다. 따라서, 알데히드 계열의 가스 제거를 위해 화학흡착 방식의 유기 첨착제를 도입하게 되지만, 이 경우 한번 흡착되면 재생이 불가능한 화학흡착 방식의 한계상 내구성을 확보하기 어렵우며, 반복적인 사용에서도 가스 제거성능이 떨어지지 않으면서도 탈취성능이 우수한 탈취방법에 대한 연구가 요구된다.However, since activated carbon is an adsorbent, when the adsorbable sites (pores) are saturated, the performance deteriorates rapidly, and in particular, it is difficult to adsorb an aldehyde-based gas. Therefore, a chemical adsorption type organic additive is introduced to remove aldehyde-based gas. Research on a deodorizing method with excellent deodorization performance without falling off is required.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 가시광 활성 촉매를 소정의 농도로 포함하는 코팅액을 분무하여 활성탄의 표면에 부착하여, 공정 중 가시광 활성 촉매의 로스율을 최소화하면서, 활성탄의 본연의 탈취성능을 유지할 수 있는 가시광 활성 촉매를 포함하는 활성탄의 제조 방법을 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present application, by spraying a coating solution containing a visible light active catalyst at a predetermined concentration to attach to the surface of the activated carbon, while minimizing the loss rate of the visible light active catalyst during the process, the original deodorizing performance of activated carbon can be maintained. An object of the present invention is to provide a method for producing activated carbon including a visible light activated catalyst.

본 출원의 일 측면은 가시광 활성 촉매가 포함된 활성탄에 관한 것이다.One aspect of the present application relates to activated carbon containing a visible light active catalyst.

일 예시로서, 가시광 활성 촉매 코팅 활성탄으로서, 포름알데히드 10 ppm, 암모니아 10 ppm 및 톨루엔 10 ppm으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 평가 대상 가스가 포함된 10 L 챔버 내에 활성탄 1 g을 투입하고 상기 평가 대상 가스를 제거하는 제거성능(CADR) 평가 실험에서, 하기 관계식 1을 만족하는 가시광 활성 촉매 코팅 활성탄의 제거성능의 저하율은 5 % 이하일 수 있다.As an example, as visible light-activated catalyst-coated activated carbon, 1 g of activated carbon is put into a 10 L chamber containing at least one evaluation target gas selected from the group consisting of 10 ppm of formaldehyde, 10 ppm of ammonia, and 10 ppm of toluene, and the evaluation target In the removal performance (CADR) evaluation experiment for removing gas, the reduction rate of the removal performance of the activated carbon coated with visible light that satisfies the following relation 1 may be 5% or less.

[관계식 1][Relational Expression 1]

성능 저하율(%) = [코팅전 활성탄의 제거성능 - 코팅후 활성탄의 제거성능] × 100 / 코팅전 활성탄의 제거성능Performance degradation rate (%) = [Removal of activated carbon before coating - Removal of activated carbon after coating] × 100 / Removal of activated carbon before coating

(단, 제거성능은 10 L 챔버에서 1.7 m/s의 풍속을 발생시키는 팬이 포함된 모듈 가동시 활성탄 1 g의 10ppm의 평가 대상 가스에 대한 제거 속도(CADR, m3/hr)를 의미함)(However, the removal performance refers to the removal rate (CADR, m3/hr) for the evaluation target gas of 10 ppm of 1 g of activated carbon when a module including a fan generating a wind speed of 1.7 m/s in a 10 L chamber is operated)

일 예시로서, 포름알데히드 10 ppm에 대한 활성탄 1g의 제거성능은 1.3 내지 1.5 ㎥/hr일 수 있다.As an example, the removal performance of 1 g of activated carbon with respect to 10 ppm of formaldehyde may be 1.3 to 1.5 m 3 /hr.

일 예시로서, 암모니아 10 ppm에 대한 활성탄 1 g의 제거성능은 0.7 내지 1.5 ㎥/hr일 수 있다.As an example, the removal performance of 1 g of activated carbon with respect to 10 ppm of ammonia may be 0.7 to 1.5 m 3 /hr.

일 예시로서, 톨루엔 10 ppm에 대한 활성탄 1 g의 제거성능은 2.0 내지 2.3 ㎥/hr일 수 있다.As an example, the removal performance of 1 g of activated carbon with respect to 10 ppm of toluene may be 2.0 to 2.3 m 3 /hr.

일 예시로서, 가시광 활성 촉매는 백금이 담지된 산화 텅스텐을 포함할 수 있다.As an example, the visible light active catalyst may include platinum-supported tungsten oxide.

일 예시로서, 산화 텅스텐 100 중량부 대비 백금의 함량은 0.01 중량부 내지 5 중량부일 수 있다.As an example, the content of platinum relative to 100 parts by weight of tungsten oxide may be 0.01 parts by weight to 5 parts by weight.

일 예시로서, 가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비는 0.5 내지 5 중량부: 99.5 내지 95 중량부일 수 있다.As an example, the weight ratio of the visible light active catalyst to the activated carbon may be 0.5 to 5 parts by weight: 99.5 to 95 parts by weight.

본 출원의 일 측면은 활성탄의 제조 방법에 관한 것이다.One aspect of the present application relates to a method for producing activated carbon.

일 예시로서, 상기 제조 방법은 가시광 활성 촉매를 포함하는 코팅액을 준비하는 단계; 활성탄에 상기 코팅액을 분무하는 단계; 및 가시광 활성 촉매가 분무된 활성탄을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.As an example, the preparation method comprises the steps of preparing a coating solution containing a visible light active catalyst; spraying the coating solution on activated carbon; and drying the activated carbon sprayed with the visible light activated catalyst.

일 예시로서, 가시광 활성 촉매는 5 내지 70 중량%의 농도로 코팅액에 포함될 수 있다.As an example, the visible light active catalyst may be included in the coating solution at a concentration of 5 to 70% by weight.

일 예시로서, 코팅액은 가시광 활성 촉매를 5 내지 70 중량%로 포함할 수 있다.As an example, the coating solution may contain 5 to 70% by weight of the visible light active catalyst.

일 예시로서, 가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비는 0.5 내지 5 중량부: 99.5 내지 95 중량부일 수 있다.As an example, the weight ratio of the visible light active catalyst to the activated carbon may be 0.5 to 5 parts by weight: 99.5 to 95 parts by weight.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 고온(약 100 ℃)에서 스프레이 분사를 통해 기타 기구에 접촉하는 일 없이 활성탄 표면에만 가시광촉매가 분사되어 활성탄의 제조 공정 중 발생하는 가시광 활성 촉매의 로스율을 크게 절감할 수 있는 가시광 활성 촉매를 포함하는 활성탄의 제조 방법를 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the visible light catalyst is sprayed only on the surface of the activated carbon without contact with other devices through spraying at high temperature (about 100 ° C.), thereby greatly reducing the loss rate of the visible light activated catalyst that occurs during the manufacturing process of activated carbon It is possible to provide a method for producing activated carbon comprising a visible light-activated catalyst capable of

본 출원의 일 실시예에 따르면, 최소한의 물을 사용하여 활성탄에 붙어있는 다양한 화학물질(첨착제)의 유실을 방지하면서 코팅할 수 있기 때문에 활성탄의 성능 저하율을 최소화할 수 있는 가시광 활성 촉매를 포함하는 활성탄의 제조 방법를 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present application, since it can be coated while preventing the loss of various chemicals (adhesives) attached to the activated carbon using a minimum amount of water, a visible light-activated catalyst capable of minimizing the degradation rate of the activated carbon is included. A method for producing activated carbon can be provided.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 탈취 성능을 크게 개선한 가시광 활성 촉매를 포함하는 활성탄의 제조 방법를 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present application, it is possible to provide a method for producing activated carbon including a visible light-activated catalyst with greatly improved deodorization performance.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 랩 스케일, 파일롯 스케일 및 양산 등 다양한 생산 조건에 대응이 가능한 가시광 활성 촉매를 포함하는 활성탄의 제조 방법를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present application, it is possible to provide a method for producing activated carbon including a visible light-activated catalyst capable of responding to various production conditions, such as lab scale, pilot scale, and mass production.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 활성탄의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing activated carbon according to an embodiment of the present application.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that the features, components, etc. described in the specification are present, and one or more other features or components may not be present or may be added. Doesn't mean there isn't.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

본 출원에서 용어 "나노"는 나노 미터(nm) 단위의 크기를 의미할 수 있고, 예를 들어, 1 내지 1,000 nm의 크기를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 용어 "나노 입자"는 나노 미터(nm) 단위의 평균 입경을 갖는 입자를 의미할 수 있고, 예를 들어, 1 내지 1,000 nm의 평균입경을 갖는 입자를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present application, the term “nano” may mean a size of nanometers (nm), for example, may mean a size of 1 to 1,000 nm, but is not limited thereto. In addition, in the present specification, the term "nanoparticles" may mean particles having an average particle diameter of nanometers (nm), for example, may mean particles having an average particle diameter of 1 to 1,000 nm, It is not limited.

활성탄은 공기청정기에 사용되는 탈취 필터에 적용할 수 있다. 활성탄은 표면에 존재하는 다양한 기공을 통해 유해물질을 흡착하여 제거할 수 있다. 반면에 흡착된 유해물질로 기공이 포함됨에 따라 제거 성능이 감소하는 문제가 있다. Activated carbon can be applied to deodorizing filters used in air purifiers. Activated carbon can be removed by adsorbing harmful substances through various pores on the surface. On the other hand, there is a problem in that the removal performance is reduced as the pores are included as the adsorbed harmful substances.

탈취 필터는 종이에 활성탄이 코팅되어 형상 가공에 유리하지만 탈취성능이 부족한 콜게이트 타입의 필터, 활성탄 분말을 조리하여 펠렛 형태로 가공하여 탈취성능에서는 다소 유리하지만 필터의 형상 가공이 어려운 허니컴 타입의 필터, 활성탄 분말을 집진여제와 지지체 사이에 삽입한 형태의 고성능 구현이 가능한 콤비 타입의 필터가 있다. 콜게이트 필터의 경우 필터 제작 후 가시광 활성 촉매를 코팅할 수 있지만, 콤비 필터의 경우에는 필터 내부에 활성탄이 들어가기 때문에, 가시광 활성 촉매를 활성탄의 표면에 적절히 코팅하기가 어렵다. 따라서, 필터 원단 가공전에 활성탄 분말 표면에 가시광 활성 촉매를 효과적으로 코팅할 수 이는 방법이 필요하며, 본 출원의 일 실시예는 이러한 문제에 대한 해결책을 제시한다.The deodorizing filter is a corrugated type filter that is advantageous for shape processing because activated carbon is coated on paper, but has poor deodorization performance. It is a honeycomb type filter that is somewhat advantageous in deodorization performance but is difficult to shape the filter by cooking activated carbon powder and processing it into pellets. , There is a combi-type filter capable of realizing high performance in the form of inserting activated carbon powder between the dust collector and the support. In the case of a corrugated filter, a visible light-activated catalyst can be coated after the filter is manufactured, but in the case of a combi filter, since activated carbon enters the filter, it is difficult to properly coat the visible light-activated catalyst on the surface of the activated carbon. Therefore, there is a need for a method capable of effectively coating a visible light active catalyst on the surface of the activated carbon powder before processing the filter fabric, and an embodiment of the present application provides a solution to this problem.

일 예시에서, 본 출원의 제조 방법은 콤비 필터 제조에 사용되는 활성탄 분말 표면에 가시광 활성 촉매를 효과적으로 코팅하는 방법이며, 이러한 방법을 통하여, 가격이 비교적 높은 가시광 활성 촉매의 로스율을 최소화하면서도 활성탄 자체가 가지고 있는 탈취성능을 유지할 수 있는 효과를 구현할 수 있다.In one example, the production method of the present application is a method of effectively coating a visible light active catalyst on the surface of the activated carbon powder used for manufacturing the combi filter, and through this method, the activated carbon itself is It is possible to realize the effect of maintaining the deodorizing performance that it has.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 활성탄 및 이의 제조 방법을 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 활성탄 및 이의 제조 방법의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the activated carbon of the present application and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are exemplary, and the scope of the activated carbon of the present application and its manufacturing method is not limited by the accompanying drawings.

활성탄은 나노 또는 마이크로 사이즈를 갖는 다양한 기공을 통해 나타나는 높은 비표면적과 표면의 여러 작용기(첨착제)에 의해 유해가스, 중금속, 세균, 바이러스 등을 흡착할 수 있다. 흡착제에서 높은 비표면적은 흡착제의 포화흡착량과 흡착속도와 밀접한 관계를 갖는다. 또한, 흡착제의 표면처리를 통해서 흡착제 표면에 특정 작용기를 부착하여 타겟 물질의 흡착성을 향상시킬 수 있다. 다만, 활성탄 자체가 흡착제이기 때문에 흡착가능한 사이트가 포화되면 성능이 저하될 수 있다. 이에 본 출원인은 가시광 활성 촉매가 부착된 활성탄을 제공하고자 한다.Activated carbon can adsorb harmful gases, heavy metals, bacteria, viruses, etc. due to its high specific surface area and various functional groups (adhesives) on the surface appearing through various pores having nano or micro sizes. The high specific surface area of an adsorbent has a close relationship with the adsorbent's saturated adsorption amount and adsorption rate. In addition, the adsorption property of the target material can be improved by attaching a specific functional group to the surface of the adsorbent through surface treatment of the adsorbent. However, since activated carbon itself is an adsorbent, if the adsorbable site is saturated, the performance may decrease. Accordingly, the present applicant intends to provide activated carbon to which a visible light-activated catalyst is attached.

일반적으로 활성탄에 특정 물질을 코팅하는 방법은 전술한 첨착제를 코팅하는 것이다. 첨착제는 특정 가스와 반응성이 높은 화학물질을 활성탄의 기공안에 코팅하는 것으로 첨착제가 녹아 있는 용액에 활성탄을 넣고 충분히 교반한 뒤 여액을 분리하고 활성탄을 건조하는 딥-코팅(dip-coating) 방식을 이용한다. 그러나, 이러한 방법으로는 상당히 많은 로스가 발생하고, 가시광 활성 촉매의 경우 상대적으로 고가이므로 많은 로스율은 가시광 활성 촉매의 코팅에 큰 경제적으로 불이익을 제공하게 된다. 또한, 이미 첨착제가 코팅되어 있는 활성탄에 가시광 활성 촉매를 코팅하는 것이기 때문에, 상기와 같은 용액에 첨착제를 넣을 경우 첨착제가 물에 의해 녹아버려 탈취 성능이 오히려 감소할 수 있다.In general, a method for coating a specific material on activated carbon is to coat the above-mentioned adhesive. The additive is to coat the pores of the activated carbon with a chemical that is highly reactive with a specific gas. After adding the activated carbon to the solution in which the additive is dissolved and stirring it sufficiently, the filtrate is separated and the activated carbon is dried using a dip-coating method. use it However, in this method, a significant amount of loss is generated, and since the visible light-activated catalyst is relatively expensive, a large loss rate provides a great economic disadvantage to the coating of the visible light-activated catalyst. In addition, since the visible light-activated catalyst is coated on activated carbon already coated with an additive, when an additive is added to the solution as described above, the additive is dissolved by water and the deodorization performance may be rather reduced.

이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 소정의 농도의 가시광 활성 촉매가 포함된 코팅 용액을 활성탄 표면에 직접 도포(분사)하여 코팅하는 방식을 따른다.In order to solve this problem, the present applicant follows a method of coating by directly applying (spraying) a coating solution containing a visible light active catalyst of a predetermined concentration on the surface of the activated carbon.

활성탄 (activated carbon)은 미세 공극을 포함하는 다공성 탄소 물질로서 매우 높은 흡착성을 가지고 있다. 상기 활성탄은 가격과 성능 면에서 매우 효과적인 탈취 소재이다. 상기 활성탄은 흡착제로서 흡착가능한 싸이트 (기공)를 통해 유해 가스를 제거할 수 있다.Activated carbon is a porous carbon material including micropores and has very high adsorption properties. The activated carbon is a very effective deodorizing material in terms of price and performance. The activated carbon can remove harmful gases through adsorbable sites (pores) as an adsorbent.

활성탄이 포화되지 않도록, 상기 가시광 활성 촉매 입자가 흡착된 유해 가스를 분해시킴으로써 재생할 수 있다. 또한, 가시광 활성 촉매를 포함하여, 활성탄 자체의 가스 흡착 성능을 향상시킬 수 있으며, 특히, 포름알데히드, 톨루엔, 및 암모니아에 대한 제거성능을 향상시킬 수 있다.In order not to saturate the activated carbon, it can be regenerated by decomposing the harmful gas adsorbed by the visible light-activated catalyst particles. In addition, by including the visible light-activated catalyst, it is possible to improve the gas adsorption performance of the activated carbon itself, and in particular, it can improve the removal performance for formaldehyde, toluene, and ammonia.

가시광 활성 촉매는 광을 흡수하여 얻은 에너지로부터 생성된 전자와 정공이 수퍼옥사이드 음이온 또는 하이드록시라디칼 등과 같은 표면 활성 산소를 생성함으로써 공기청정, 탈취, 항균 작용을 할 수 있는 물질이다. 예를 들어, 상기 복합입자의 광활성 작용에 의해 생성된 수퍼옥사이드 음이온 또는 하이드록시 라디칼은 아세트알데히드, 암모니아, 포름알데히드, 아세트산, TVOC 등과 같은 유해 물질을 분해할 수 있고, 대장균, 황색포도상구균등의 세균에 대한 항균 작용이 가능하다.Visible light active catalyst is a material that can clean air, deodorize and antibacterial by generating surface active oxygen such as superoxide anion or hydroxy radical by electrons and holes generated from energy obtained by absorbing light. For example, the superoxide anion or hydroxy radical generated by the photoactive action of the composite particles can decompose harmful substances such as acetaldehyde, ammonia, formaldehyde, acetic acid, TVOC, etc., and Antibacterial action against bacteria is possible.

여기서, 가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비는 0.5 내지 5 중량부: 99.5 내지 95 중량부일 수 있다.Here, the weight ratio of the visible light active catalyst to the activated carbon may be 0.5 to 5 parts by weight: 99.5 to 95 parts by weight.

또한, 가시광 활성 촉매는 백금 입자 및 텅스텐 산화물 입자를 포함하는 복합입자로서, 상기 복합입자는 상기 텅스텐 산화물 입자의 표면에 나노 크기의 백금 입자가 담지된 형태로 형성된다.In addition, the visible light active catalyst is a composite particle including platinum particles and tungsten oxide particles, and the composite particles are formed in a form in which nano-sized platinum particles are supported on the surface of the tungsten oxide particles.

텅스텐 산화물 입자는 담지체로서 예를 들어, 졸겔법이나, 수열합성법 (hydrothermal method)에 의해 구형, 판형 또는 침형의 입자로 형성될 수 있으나, 그 형상에 제한이 없다.The tungsten oxide particles may be formed into spherical, plate-shaped or needle-shaped particles by, for example, a sol-gel method or a hydrothermal method as a carrier, but the shape is not limited.

텅스텐 산화물 입자는 가시광 활성 성능이 우수하다. 상기 백금 입자가 상기 다공성의 금속 산화물에 광증착법에 의해 담지될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 백금 입자는 조촉매로서 작용하여 광을 흡수하여 얻은 에너지로부터 전자와 정공의 분리를 용이하게 한다.Tungsten oxide particles have excellent visible light activation performance. The platinum particles may be supported on the porous metal oxide by a photo-deposition method, but is not limited thereto. The platinum particles act as a co-catalyst to facilitate separation of electrons and holes from energy obtained by absorbing light.

일 예시로서, 산화 텅스텐 100 중량부 대비 백금의 함량은 0.01 중량부 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 범위 내의 중량비로 이들의 함량을 조절함으로써 상기 텅스텐 산화물 입자가 가시광선에 의해 전자와 정공을 충분히 생성하면서도 상기 백금 입자가 생성된 전자와 정공의 재결합을 충분히 방지하여 광촉매 활성 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.As an example, the content of platinum relative to 100 parts by weight of tungsten oxide may be 0.01 parts by weight to 5 parts by weight. By controlling their content in a weight ratio within the above range, the tungsten oxide particles sufficiently generate electrons and holes by visible light while sufficiently preventing recombination of electrons and holes generated by the platinum particles to effectively improve photocatalytic activity efficiency. there is.

텅스텐 산화물 입자의 함량이 상기 함량 범위를 초과하게 되면 가시광선에 의해 생성된 전자와 전공이 쉽게 재결합할 수 있고, 이들의 분리가 어려워 충분한 광촉매 활성을 나타내지 못하고, 상기 함량 범위 미만인 경우에는 상기 텅스텐 산화물 입자에서 전이되는 전자의 수가 충분히 확보되지 못하여 광촉매 활성이 저하될 우려가 있고, 상기 텅스텐 산화물 입자의 광에 대한 노출 면적이 감소하여 광촉매 성능이 저하될 수 있다.When the content of the tungsten oxide particles exceeds the content range, electrons and holes generated by visible light can easily recombine, and it is difficult to separate them, so that sufficient photocatalytic activity is not exhibited. When the content is less than the content range, the tungsten oxide Since the number of electrons transferred from the particles is not sufficiently secured, there is a risk that the photocatalytic activity may be lowered, and the photocatalytic performance may be deteriorated due to a decrease in the area exposed to light of the tungsten oxide particles.

또한, 텅스텐 산화물 입자의 비표면적이 약 50㎡/g 내지 약 500㎡/g일 수 있다. 상기 범위 내의 높은 수준의 비표면적을 가짐으로써 가시광선 등의 광원에 효과적으로 노출될 수 있으면서 기공률을 적절한 수준으로 형성하여 백금 입자를 충분히 담지할 수 있다.In addition, the specific surface area of the tungsten oxide particles may be about 50 m 2 /g to about 500 m 2 /g. By having a high level of specific surface area within the above range, it can be effectively exposed to a light source such as visible light, and the porosity can be formed at an appropriate level to sufficiently support the platinum particles.

일 예시로서, 포름알데히드 10 ppm, 암모니아 10 ppm 및 톨루엔 10 ppm으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 평가 대상 가스가 포함된 100 L 챔버 내에 활성탄 1 g을 투입하고 상기 평가 대상 가스를 제거하는 제거성능(CADR) 평가 실험에서, 하기 관계식 1을 만족하는 가시광 활성 촉매 코팅 활성탄의 제거성능의 저하율은 5 % 이하일 수 있다.As an example, 1 g of activated carbon is put into a 100 L chamber containing at least one evaluation target gas selected from the group consisting of 10 ppm of formaldehyde, 10 ppm of ammonia, and 10 ppm of toluene, and the removal performance of removing the target gas ( CADR) in the evaluation experiment, the reduction rate of the removal performance of the activated carbon coated with visible light that satisfies the following Relational Equation 1 may be 5% or less.

[관계식 1][Relational Expression 1]

성능 저하율(%) = [코팅전 활성탄의 제거성능 - 코팅후 활성탄의 제거성능] × 100 / 코팅전 활성탄의 제거성능Performance degradation rate (%) = [Removal of activated carbon before coating - Removal of activated carbon after coating] × 100 / Removal of activated carbon before coating

단, 제거성능은 10 L 챔버에서 1.7 m/s의 풍속을 발생시키는 팬이 포함된 모듈 가동시 활성탄 1 g의 10ppm의 평가 대상 가스에 대한 제거 속도(CADR, m3/hr)를 의미한다. 또한, 상기 평가시 온도 범위는 25℃이고 습도는 55%이다. 상기 평가는 FT-IR을 이용하여 실시간 측정된 Data를 기반으로 한다.However, the removal performance refers to the removal rate (CADR, m3/hr) for the evaluation target gas of 10 ppm of 1 g of activated carbon when the module including a fan generating a wind speed of 1.7 m/s in a 10 L chamber is operated. In addition, in the evaluation, the temperature range is 25° C. and the humidity is 55%. The evaluation is based on real-time measured data using FT-IR.

활성탄 1g에 대한 실험에 포름알데히드 10 ppm 가스에 대한 제거성능이 1.3~1.5㎥/hr, 암모니아 10 ppm 가스에 대한 제거성능이 0.7~0.8㎥/hr, 톨루엔 10 ppm 가스에 대한 제거성능이 2.0~2.3㎥/hr인 활성탄일 수 있다.In the experiment on 1 g of activated carbon, the removal performance for formaldehyde 10 ppm gas was 1.3-1.5 ㎥/hr, the removal performance for ammonia 10 ppm gas was 0.7-0.8 ㎥/hr, and the removal performance for toluene 10 ppm gas was 2.0- It may be activated carbon which is 2.3 m3/hr.

상기 탈취 성능평가는 활성탄의 CADR을 평가하기 위한 방법을 적용하며, 평가용 100리터 챔버, 상기 챔버의 실시간 농도를 감지하기 위한 FR-IR 및 활성탄 분말 로딩이 가능하고, 장착된 팬을 이용하여 소형 공기청정기와 같은 효과를 낼 수 있는 지그로 구성된 평가장치를 이용하여 탈취 성능평가를 수행할 수 있다.The deodorization performance evaluation applies a method for evaluating the CADR of activated carbon, and a 100-liter chamber for evaluation, FR-IR and activated carbon powder loading for detecting the real-time concentration of the chamber are possible, and a small size using a mounted fan Deodorization performance evaluation can be performed using an evaluation device composed of a jig that can produce the same effect as an air purifier.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 활성탄의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing activated carbon according to an embodiment of the present application.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 제조 방법은 가시광 활성 촉매를 소정의 농도로 포함하는 코팅액을 준비하는 단계(S10); 활성탄에 상기 코팅액을 분무하는 단계(S20) 및 가시광 활성 촉매가 분무된 활성탄을 건조시키는 단계(S30)를 포함할 수 있다.As shown in Figure 1, the manufacturing method comprises the steps of preparing a coating solution containing a visible light active catalyst at a predetermined concentration (S10); It may include a step of spraying the coating solution on the activated carbon (S20) and drying the activated carbon sprayed with a visible light active catalyst (S30).

가시광 활성 촉매를 스프레이 분사하는 방법을 적용하여, 코팅에 사용되는 물을 최소화함으로써 로스율과 초기 성능 저하를 개선할 수 있으며, 추가적으로 건조시간을 크게 단축할 수 있다.By applying the method of spraying the visible light active catalyst, the loss rate and initial performance degradation can be improved by minimizing the water used for coating, and the drying time can be greatly shortened.

코팅에 사용되는 장치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 코팅액을 제조하기 위한 배합기와 이를 분사할 수 있는 스프레이 노즐 및 활성탄 분말의 교반 및 건조가 가능한 코팅기로 구성될 수 있다. 종래의 코팅액에 활성탄 분말을 투입하는 방식과는 반대로 교반되고 있는 활성탄 분말에 코팅액을 스프레이 노즐을 통해 균일 분사하는 것이다.The apparatus used for coating is not particularly limited, but may be composed of a compounding machine for preparing a coating solution, a spray nozzle capable of spraying the same, and a coating machine capable of stirring and drying the activated carbon powder. Contrary to the conventional method of injecting the activated carbon powder into the coating solution, the coating solution is uniformly sprayed onto the stirred activated carbon powder through a spray nozzle.

특히, 코팅기는 원통형, 원주형, 원형 등 다양한 형태가 적용될 수 있으며, 코팅기의 크기 역시 랩 스케일, 파일럿 스케일, 양산 등 목적에 맞게 다양한 크기가 적용될 수 있다.In particular, the coating machine can be applied in various shapes such as cylindrical, cylindrical, circular, and the like, and the size of the coating machine can also be applied in various sizes according to purposes such as lab scale, pilot scale, mass production, etc.

이하, 각 단계별로 이러한 제조 방법을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each step of the manufacturing method will be described in more detail.

먼저, 가시광 활성 촉매를 소정의 농도로 포함하는 코팅액을 준비한다(S10).First, a coating solution containing a visible light active catalyst at a predetermined concentration is prepared (S10).

가시광 활성 촉매는 전술한 바와 같이, 백금이 담지된 산화 텅스텐을 포함하는 것이 바람직하다.As described above, the visible light active catalyst preferably includes platinum-supported tungsten oxide.

일 예시로서, 코팅액은 가시광 활성 촉매를 5 내지 70 중량%로 포함할 수 있다.As an example, the coating solution may contain 5 to 70% by weight of the visible light active catalyst.

코팅액은 노즐 및 코팅기의 형태에 따라 5 내지 70 중량%의 농도로 제조할 수 있다. 배합기에 정량의 물을 첨가한 뒤, 가시광 활성 촉매를 투입하고, 30분 내지 1시간 동안 교반한다. The coating solution may be prepared at a concentration of 5 to 70 wt% depending on the type of nozzle and coater. After adding a certain amount of water to the blender, a visible light-activated catalyst is added, and the mixture is stirred for 30 minutes to 1 hour.

그리고, 활성탄에 상기 코팅액을 분무한다(S20). Then, the coating solution is sprayed on the activated carbon (S20).

일반적으로, 가시광 활성 촉매는 수계 슬러리 또는 바인더가 혼합된 슬러리로 제조된 뒤, 딥코팅, 스프레이코팅 등 다양한 방법으로 탈취 필터에 코팅될 수 있다. 본 출원은 탈취 필터에 코팅하는 것이 아니라 활성탄에 직접 분무하는 방식을 취한다. 활성탄이 장착된 탈취 필터 위에, 예를 들어 기재의 한 면에 가시광 활성 촉매를 도포하는 종래의 기술과 비교하여 탈취성능은 유지하면서도 낮은 탈취 성능 저하율을 구현할 수 있다.In general, the visible light-activated catalyst may be prepared as an aqueous slurry or a slurry in which a binder is mixed, and then coated on the deodorizing filter by various methods such as dip coating, spray coating, and the like. The present application takes a method of spraying directly on activated carbon rather than coating it on a deodorizing filter. On a deodorizing filter equipped with activated carbon, for example, compared with the conventional technique of applying a visible light active catalyst to one side of the substrate, it is possible to implement a low deodorization performance degradation rate while maintaining the deodorization performance.

일 예시로서, 가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비 3:97일 수 있다.As an example, the weight ratio of the visible light-activated catalyst and the activated carbon may be 3:97.

이러한 중량비를 통하여, 활성탄의 초기 성능 저하를 방지할 수 있다.Through this weight ratio, it is possible to prevent deterioration of the initial performance of the activated carbon.

코팅기에 활성탄을 투입한 뒤 활성탄 분말의 형상이 변형되지 않을 정도로 교반을 하고, 코팅기에 설치된 자켓(jacket)을 통해 코팅기의 온도를 60 내지 150도 사이의 적정 온도로 승온한 뒤, 30분간 교반하면서 안정화 공정을 수행한다.After putting the activated carbon into the coating machine, stirring is performed to the extent that the shape of the activated carbon powder is not deformed, and the temperature of the coating machine is raised to an appropriate temperature between 60 and 150 degrees through a jacket installed in the coating machine, and then stirred for 30 minutes. A stabilization process is performed.

배합기의 일측에 연결된 스프레이 노즐을 통해 교반되고 있는 활성탄 표면에 코팅액을 직접 분사한다. The coating solution is directly sprayed on the surface of the activated carbon being stirred through the spray nozzle connected to one side of the compounder.

그리고, 가시광 활성 촉매가 분무된 활성탄을 건조시키는 단계(S30)를 포함할 수 있다.And, it may include a step (S30) of drying the activated carbon sprayed with the visible light active catalyst.

코팅액의 분사 후 건조를 위해 온도를 유지한 상태로 1 내지 5시간 정도 교반을 하면서 활성탄을 회수한다.After spraying the coating solution, the activated carbon is recovered while stirring for 1 to 5 hours while maintaining the temperature for drying.

이러한 제조 공정에 의하여 제조된 활성탄에서, 가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비 0.5 내지 5 중량부: 99.5 내지 95 중량부일 수 있다.In the activated carbon prepared by this manufacturing process, the weight ratio of the visible light active catalyst and the activated carbon may be 0.5 to 5 parts by weight: 99.5 to 95 parts by weight.

이하, 실험예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present application will be described in more detail through experimental examples.

[실험예][Experimental example]

ICP를 이용한 성분 분석을 통해 가시광 활성 촉매의 로스율 및 코팅 균일성을 확인하고자 하였다.It was attempted to confirm the loss rate and coating uniformity of the visible light-activated catalyst through component analysis using ICP.

[실시예 1][Example 1]

물에 농도 20%로 가시광 활성 촉매를 첨가하고, 30 분간 교반하여 코팅액을 제조하였다. 코팅기에 활성탄 10kg을 투입한 후 코팅기 자켓 온도를 100도로 고정하였다. 활성탄의 온도가 안정화되면 스프레이 노즐을 통해 교바된고 있는 활성탄에 코팅액을 분사하였다. 코팅액을 분사한 후 10분 간겨으로 활성탄 샘?을 채취하여, 함수율을 측정하여 활성탄의 함수율이 코팅전과 동일해질 때 건조를 종료하여, 실시예 1 샘플을 제조하였다.A visible light-activated catalyst was added to water at a concentration of 20% and stirred for 30 minutes to prepare a coating solution. After 10 kg of activated carbon was put into the coater, the coater jacket temperature was fixed at 100°C. When the temperature of the activated carbon was stabilized, the coating solution was sprayed onto the agitated activated carbon through a spray nozzle. After spraying the coating solution, the activated carbon sample was collected with ground bran for 10 minutes, the moisture content was measured, and drying was terminated when the moisture content of the activated carbon became the same as before coating, to prepare a sample of Example 1.

[실시예 2 및 3][Examples 2 and 3]

농도 40% 및 60%로 가시광 활성 촉매를 첨가하고 실시예 1과 동일한 방식으로 코팅을 수행하여 실시예 2 및 3 샘플을 제조하였다.Examples 2 and 3 samples were prepared by adding a visible light active catalyst at concentrations of 40% and 60%, and performing coating in the same manner as in Example 1.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1 내지 3을 제조하기 위해 사용된 가시광 활성 촉매 미포함 활성탄 샘플이다.Samples of activated carbon without visible light active catalyst used to prepare Examples 1 to 3.

[비교예 2][Comparative Example 2]

물에 농도 20%로 가시광 활성 촉매를 첨가하고 딥-코팅 방식에 따라 코팅액에 활성탄 분말을 첨가한 후 충분한 시간동안 교반하였다. 교반 종료 후 여액을 분리 배출한 후 남아있는 활성탄 분말을 회수하여 100도의 건조기로 건조하였으며, 함수율을 확인 후 건조를 종료하여 비교예 2 샘플을 제조하였다.A visible light-activated catalyst was added to water at a concentration of 20%, and activated carbon powder was added to the coating solution according to the dip-coating method, followed by stirring for a sufficient time. After the stirring was completed, the filtrate was separated and discharged, and the remaining activated carbon powder was recovered and dried in a dryer at 100 degrees. After confirming the moisture content, drying was terminated to prepare a comparative example 2 sample.

[비교예 3][Comparative Example 3]

농도 3%로 가시광 활성 촉매를 첨가하고 실시예 1과 동일한 방식으로 코팅을 수행하여 비교예 3 샘플을 제조하였다.A sample of Comparative Example 3 was prepared by adding a visible light active catalyst at a concentration of 3% and coating in the same manner as in Example 1.

[평가 1][Evaluation 1]

활성탄의 성능 유지를 확인하기 위해, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 대하여 100리터의 챔버와 FT-IR을 이용하여 포름 알데히드, 암모니마, 톨루엔의 탈취성능인 CADR을 하기와 같이 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In order to confirm the maintenance of the performance of activated carbon, CADR, which is the deodorization performance of formaldehyde, ammonia, and toluene, was evaluated as follows using a chamber of 100 liters and FT-IR for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 and the results are shown in Table 1 below.

포름알데히드
탈취성능(㎥/hr)
formaldehyde
Deodorization performance (㎥/hr)
암모니아
탈취성능(㎥/hr)
ammonia
Deodorization performance (㎥/hr)
톨루엔
탈취성능(㎥/hr)
toluene
Deodorization performance (㎥/hr)
로스율(%)Loss rate (%)
실시예1Example 1 1.381.38 0.780.78 2.112.11 99 실시예2Example 2 1.421.42 0.810.81 2.192.19 1616 실시예3Example 3 1.411.41 0.800.80 2.212.21 2525 비교예1Comparative Example 1 1.441.44 0.810.81 2.202.20 -- 비교예2Comparative Example 2 1.021.02 0.710.71 2.132.13 3030 비교예3Comparative Example 3 1.141.14 0.730.73 2.192.19 1919

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 스프레이 분사를 이용하여 제조한 활성탄 분말의 로스율 및 탈취성능이 비교예와 비교하여 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이는 코팅액이 활성탄에만 분사되고 코팅액이 활성탄 이외의 다른 설비(예를 들어 외벽)와 접촉하는 것을 최소화할 수 있으며, 고온의 조건에서 코팅이 진행되기 때문에 빠른 건조가 이루어져 외벽 등에 코팅액이 묻어나는 것을 최소화할 수 있다.As shown in Table 1, it was confirmed that the loss rate and deodorization performance of the activated carbon powder prepared by using the spray injection of the present application were superior to those of Comparative Examples. This is because the coating solution is sprayed only on the activated carbon and it can minimize the contact of the coating solution with equipment other than the activated carbon (for example, the outer wall). can do.

[평가 2][Evaluation 2]

표 1에 나타낸 각각의 탈취 성능의 평균값을 구한 후 비교예 1의 평균 값을 기준으로 성능 저하율을 계산해본 후 하기 표 2에 나타내었다.After obtaining the average value of each deodorizing performance shown in Table 1, the performance degradation rate was calculated based on the average value of Comparative Example 1 and shown in Table 2 below.

평균 탈취 성능 저하율(%)Average deodorization performance degradation rate (%) 실시예1Example 1 4.044.04 실시예2Example 2 0.670.67 실시예3Example 3 0.670.67 비교예1Comparative Example 1 -- 비교예2Comparative Example 2 13.2513.25 비교예3Comparative Example 3 8.768.76

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 2 내지 3와 비교하여, 본 출원의 방법으로 코팅된 실시예 1 내지 3은 코팅전 활성탄 대비 5% 미만의 성능 저하율을 보였다. 또한, 코팅액의 농도가 높을수록 로스율은 다소 높아지지만 탈취 성능의 유지 측면에서는 유리한 것을 확인할 수 있었다. 이는 코팅에 사용되는 물을 최소화함으로써, 이미 첨착되어 있는 화학물질의 유실을 최소화할 수 있기 때문이다. 반면에, 종래의 딥-코팅 방식으로는 물리 흡착에 의존하는 톨루엔의 경우 성능 저하가 크지 않은 반면에 첨착제에 의존하는 다른 가스의 경우 성능 저하가 크게 나타는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, compared to Comparative Examples 2 to 3, Examples 1 to 3 coated by the method of the present application showed a performance degradation rate of less than 5% compared to the activated carbon before coating. In addition, the higher the concentration of the coating solution, the higher the loss rate, but it was confirmed that it was advantageous in terms of maintaining the deodorizing performance. This is because, by minimizing the water used for coating, it is possible to minimize the loss of already deposited chemicals. On the other hand, in the case of toluene, which is dependent on physical adsorption, in the conventional dip-coating method, the performance degradation was not large, whereas in the case of other gases that depend on the additive, it was confirmed that the performance degradation was large.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present application, those skilled in the art can variously modify and change the present application without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

Claims (11)

가시광 활성 촉매 코팅 활성탄으로서,
포름알데히드 10 ppm, 암모니아 10 ppm 및 톨루엔 10 ppm으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 평가 대상 가스가 포함된 10 L 챔버 내에 활성탄 1 g을 투입하고 상기 평가 대상 가스를 제거하는 제거성능(CADR) 평가 실험에서, 하기 관계식 1을 만족하는 가시광 활성 촉매 코팅 활성탄의 제거성능의 저하율이 5 % 이하인 활성탄.
[관계식 1]
성능 저하율(%) = [코팅전 활성탄의 제거성능 - 코팅후 활성탄의 제거성능] × 100 / 코팅전 활성탄의 제거성능
(단, 제거성능은 10 L 챔버에서 1.7 m/s의 풍속을 발생시키는 팬이 포함된 모듈 가동시 활성탄 1 g의 10ppm의 평가 대상 가스에 대한 제거 속도(CADR, m3/hr)를 의미함)
A visible light activated catalyst coated activated carbon comprising:
A removal performance (CADR) evaluation experiment in which 1 g of activated carbon is put into a 10 L chamber containing at least one evaluation target gas selected from the group consisting of formaldehyde 10 ppm, ammonia 10 ppm, and toluene 10 ppm and the target gas is removed In, activated carbon having a reduction rate of 5% or less of the removal performance of the activated carbon coated with a visible light that satisfies the following relational expression (1).
[Relational Expression 1]
Performance degradation rate (%) = [Removal of activated carbon before coating - Removal of activated carbon after coating] × 100 / Removal of activated carbon before coating
(However, the removal performance refers to the removal rate (CADR, m 3 /hr) for the evaluation target gas of 10 ppm of 1 g of activated carbon when a module including a fan generating a wind speed of 1.7 m/s in a 10 L chamber is operated. )
제 1 항에 있어서,
포름알데히드 10 ppm에 대한 활성탄 1g의 제거성능은 1.3 내지 1.5 ㎥/hr인 활성탄.
The method of claim 1,
The removal performance of 1 g of activated carbon with respect to 10 ppm of formaldehyde is 1.3 to 1.5 m 3 /hr of activated carbon.
제 1 항에 있어서,
암모니아 10 ppm에 대한 활성탄 1 g의 제거성능은 0.7 내지 1.5 ㎥/hr인 활성탄.
The method of claim 1,
The removal performance of 1 g of activated carbon with respect to 10 ppm of ammonia is 0.7 to 1.5 m 3 /hr of activated carbon.
제 1 항에 있어서,
톨루엔 10 ppm에 대한 활성탄 1 g의 제거성능은 2.0 내지 2.3 ㎥/hr인 활성탄.
The method of claim 1,
The removal performance of 1 g of activated carbon with respect to 10 ppm of toluene is 2.0 to 2.3 m 3 /hr of activated carbon.
제 1 항에 있어서,
가시광 활성 촉매는 백금이 담지된 산화 텅스텐을 포함하는 활성탄.
The method of claim 1,
The visible light active catalyst is activated carbon containing platinum-supported tungsten oxide.
제 5 항에 있어서,
산화 텅스텐 100 중량부 대비 백금의 함량은 0.01 중량부 내지 5 중량부인 활성탄.
6. The method of claim 5,
The content of platinum relative to 100 parts by weight of tungsten oxide is 0.01 parts by weight to 5 parts by weight of activated carbon.
제 1 항에 있어서,
가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비는 0.5 내지 5 중량부: 99.5 내지 95 중량부인 활성탄.
The method of claim 1,
The weight ratio of the visible light active catalyst to the activated carbon is 0.5 to 5 parts by weight: 99.5 to 95 parts by weight of activated carbon.
가시광 활성 촉매를 포함하는 코팅액을 준비하는 단계;
활성탄에 상기 코팅액을 분무하는 단계; 및
가시광 활성 촉매가 분무된 활성탄을 건조시키는 단계를 포함하는 활성탄의 제조 방법.
Preparing a coating solution containing a visible light active catalyst;
spraying the coating solution on activated carbon; and
A method for producing activated carbon comprising the step of drying the activated carbon sprayed with a visible light activated catalyst.
제 8 항에 있어서,
가시광 활성 촉매는 5 내지 70 중량%의 농도로 코팅액에 포함되는 활성탄의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Visible light active catalyst is a method for producing activated carbon contained in the coating solution at a concentration of 5 to 70% by weight.
제 8 항에 있어서,
코팅액은 가시광 활성 촉매를 5 내지 70 중량%로 포함하는 활성탄의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The coating solution is a method for producing activated carbon comprising a visible light active catalyst in an amount of 5 to 70% by weight.
제 8 항에 있어서,
가시광 활성 촉매와 활성탄의 중량비는 0.5 내지 5 중량부: 99.5 내지 95 중량부인 활성탄의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The weight ratio of the visible light active catalyst to the activated carbon is 0.5 to 5 parts by weight: 99.5 to 95 parts by weight of the method for producing activated carbon.
KR1020200125168A 2020-09-25 2020-09-25 Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst KR20220041639A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125168A KR20220041639A (en) 2020-09-25 2020-09-25 Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125168A KR20220041639A (en) 2020-09-25 2020-09-25 Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220041639A true KR20220041639A (en) 2022-04-01

Family

ID=81183771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200125168A KR20220041639A (en) 2020-09-25 2020-09-25 Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220041639A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10898879B2 (en) Visible light-activated photocatalytic coating composition and air purification filter
CN111479630B (en) Manganese catalyst for catalyzing formaldehyde oxidation and preparation and application thereof
US20180117522A1 (en) Surface-Modified Carbon and Sorbents for Improved Efficiency in Removal of Gaseous Contaminants
CN102198405B (en) Composite catalyst for purifying indoor formaldehyde and preparation method of composite catalyst
WO2011065125A1 (en) Carbon catalyst for decomposition of hazardous substance, hazardous-substance-decomposing material, and method for decomposition of hazardous substance
US20120301363A1 (en) Mix-type catalyst filter and manufacturing method thereof
CN101337177A (en) Active carbon capable of absorbing and decomposing formaldehyde and use thereof
CN105413454A (en) Formaldehyde purifying agent and application thereof in non-woven formaldehyde purifying wallpaper
JPH11290692A (en) Photocatalyst, its manufacture, and photocatalyst-containing molding and its manufacture
CN107903666A (en) A kind of filter material is with removing aldehyde mildew resistant paint and preparation method
CN1288775A (en) Photocatalytic air-purifying net in multilayer structure and is making process
CN110538553A (en) Preparation method of tourmaline-based negative ion air purification functional composite filter material
KR20160104167A (en) Visible light active photocatalyst composition for deodoration filter and deodoration filter having the same
CN1772349A (en) Method and apparatus for eliminating organic pollutant in building
KR20220041639A (en) Method for producing activated carbon coated with visible light catalyst
CN105667004A (en) Method for removing indoor chemical pollution in situ
CN109225346B (en) Nano photocatalyst emulsion containing zinc oxide and preparation method thereof
CN114130387B (en) Nitrogen defect g-C3N4Surface doped nano manganese catalyst and preparation method and application thereof
KR102383557B1 (en) Composite material and manufacturing tmethod for the same
KR102454332B1 (en) Air purifier
CN113198461A (en) Nano MnO2PTFE composite material and preparation method and application thereof
CN110743577B (en) Method for preparing formaldehyde photocatalyst, catalyst and application
CN108786442A (en) A kind of jet printing type environmental protection formaldehyde purifying agent and preparation method thereof
CN110960965A (en) Preparation method of air purification fiber filter
CN114657703B (en) TiO (titanium dioxide) 2 Ethylene urea/polyacrylonitrile formaldehyde-removing nanofiber membrane and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WITB Written withdrawal of application