알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 및 이의 제조방법
Activated carbon materials for filter of vehicle interior treated with alkaline metal and preparing method thereof
특허 요약
본 발명은 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명은 증류수에 활성탄소와 알칼리 금속 전구체 또는 알칼리 토금속 전구체를 용해시켜 혼합용액을 준비하는 단계; 상기 혼합용액을 상온에서 교반시켜 제1교반용액을 준비하는 단계; 상기 제1교반용액에 산촉매를 첨가하는 단계; 산촉매가 첨가된 제1교반용액을 상온에서 교반시켜 제2교반용액을 준비하는 단계; 및 상기 제2교반용액을 필터링 후 건조하여 알칼리 금속 산화물-활성탄소 또는 알칼리 토금속 산화물-활성탄소를 제조하는 단계를 포함하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상온 조건 및 산촉매를 첨가하는 공정을 통해 제조된 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재의 경우, 종래 활성탄소 소재에 비해 이산화탄소 흡착량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
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증류수에 활성탄소와 알칼리 금속 전구체 또는 알칼리 토금속 전구체를 용해시켜 혼합용액을 준비하는 단계;상기 혼합용액을 상온에서 교반시켜 제1교반용액을 준비하는 단계;상기 제1교반용액에 산촉매를 첨가하는 단계;산촉매가 첨가된 제1교반용액을 상온에서 교반시켜 제2교반용액을 준비하는 단계; 및상기 제2교반용액을 필터링 후 건조하여 알칼리 금속 산화물-활성탄소 또는 알칼리 토금속 산화물-활성탄소를 제조하는 단계를 포함하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 알칼리 금속 전구체는,수소화칼륨(Potassium hydride), 수산화칼륨(Potassium hydroxide), 칼륨디산화물(Potassium dioxide), 과망간산칼륨(Potassium permanganate), 탄산칼륨(Potassium carbonate), 탄산수소칼륨(Potassium bicarbonate), 염화칼륨(Potassium chloride), 아이오딘화칼륨(Potassium iodide), 브로민화칼륨(Potassium bromide), 플루오르화칼륨(Potassium fluoride), 시안화칼륨(Potassium cyanide), 시안산칼륨(Potassium cyanate), 싸이오시안산칼륨(Potassium thiocyanate), 질산칼륨(Potassium nitrate), 아질산칼륨(Potassium nitrite), 황산칼륨(Potassium sulfate), 황산수소칼륨(Potassium bisulfate), 아황산칼륨(Potassium sulfite), 헥사플루오르인산칼륨(Potassium hexafluorophosphate), 제삼인산칼륨(Potassium phosphate tribasic), 인산수소칼륨(Dibasic potassium phosphate), 인산이수소칼륨(Potassium dihydrogen phosphate), 중크롬산칼륨(Potassium dichromate), 크롬산칼륨(Potassium chromate), 브롬산칼륨(Potassium bromate), 메톡사이드 칼륨(Potassium methoxide), 에톡사이드 칼륨(Potassium ethoxide), 아세트산칼륨(Potassium acetate), 포타슘 싸이오아세테이트(Potassium thioacetate), 폼산칼륨(Potassium formate), 요오드산칼륨(Potassium iodate), 과요오드산칼륨(Potassium periodate), 염소산칼륨(Potassium chlorate), 과염소산칼륨(Potassium perchlorate), 및 수소화붕소칼륨(Potassium borohydride)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 알칼리 토금속 전구체는,질산바륨(Barium nitrate), 수산화바륨(Barium hydroxide), 염화바륨(Barium chloride), 황화바륨(Barium sulfide), 황산바륨(Barium sulfate), 탄산바륨(Barium carbonate), 아세트산바륨(Barium acetate), 산화바륨(Barium oxide), 과산화바륨(Barium peroxide), 요오드화바륨(Barium iodide), 플루오르화바륨(Barium fluoride), 브롬화바륨(Barium bromide), 과염소산바륨(Barium perchlorate), 크롬산바륨(barium chromate), 아철산바륨(Barium ferrite), 망간산바륨(Barium manganate), 인산바륨(barium phosphate), 바륨지르코네이트(Barium zirconate), 바륨아이소프로폭사이드(Barium isopropoxide), 바륨 싸이오설페이트(Barium thiosulfate), 바륨(Ⅱ) 아세틸아세토네이트(Barium(II) acetylacetonate hydrate), 요오드산바륨·수화물(Barium iodate monohydrate), 바륨 메타포스페이트(Barium metaphosphate), 이염기성인산바륨(dibasic barium phosphate), 싸이오시안산바륨(Barium thiocyanate hydrate), 과요오드산바륨(Barium periodate), 및 2-에틸헥산산바륨(Barium 2-ethylhexanoate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 알칼리 금속 전구체 또는 알칼리 토금속 전구체는,0.025 내지 3 M(mol/ℓ)의 농도인 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 혼합용액을 준비하는 단계는,증류수 100 중량부에 대하여, 활성탄소 5 내지 20 중량부와 알칼리 금속 전구체 또는 알칼리 토금속 전구체 0.75 내지 30 중량부를 용해시켜 준비하는 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 제1교반용액을 준비하는 단계는,혼합용액을 상온에서 100 내지 400 rpm으로 15 내지 45분 동안 교반시켜 준비하는 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 산촉매를 첨가하는 단계는,제1교반용액에 루이스 산촉매 또는 유기산촉매를 첨가하는 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 10에 있어서,상기 루이스 산촉매는,염산(HCl), 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 탄산(H2CO3), 염화티타늄(TiCl4), 염화철(Ⅲ)(FeCl3) 및 염화알루미늄(AlCl3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 10에 있어서,상기 유기산촉매는,설폰산(sulfonic acid), 피크르산(picric acid), 타르타르산(tartaric acid), 시트르산(citric acid), 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid), 및 피로인산(pyrophosphoric acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 제2교반용액을 준비하는 단계는,산촉매가 첨가된 제1교반용액을 상온에서 100 내지 400 rpm으로 24 내지 72시간 동안 교반시켜 준비하는 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.

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청구항 4에 있어서,상기 알칼리 금속 산화물-활성탄소 또는 알칼리 토금속 산화물-활성탄소를 제조하는 단계는,제2교반용액을 필터링 후 80 내지 200℃에서 4 내지 8시간 동안 건조하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 알칼리계 금속이 처리된 자동차 내부 필터용 활성탄소 소재 제조방법.