견운모와 규조토에 대한 암모니아 기체의 흡착특성

Adsorption characteristics of the sericite and diatomite for ammonia gas

실내 공기오염 방지를 위하여 견운모와 규조토를 건축내장재로 사용하기 위한 물리 화학적 특성을 조사 하였다. 특히 규조토의 경우 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)으로 표면에 분포하는 규조화석의 존재를 확인하였으며, 질소흡탈착법(Brunauer-Emmett-Teller (BET) method)을 통해 5 nm 이하의 기공이 고르게 분포하고 비교적 넓은 비표면적을 가지는 것을 알 수 있었다. 이러한 규조토와 비교하여 견운모는 기공특성이 보이지 않았으며 비표면적 역시 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 따라서, 다공질 구조와 넓은 비표면적으로 인해 규조토가 견운모보다 상대적으로 높은 흡착특성을 가지고 있음을 예상 하였으며, 이를 실험적으로 확인 하였다. 하지만 $950^{\circ}C$이상으로 열처리한 결과 규조토는 다공질 규조화석의 연소 및 무기성분의 고온소결로 인해 더 이상 기공 구조를 보이지 않고 비표면적이 감소하였으며, 그 결과 흡착성능 또한 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로, 열처리 하지 않은 규조토의 경우 규조화석의 존재로 인해 다공질 구조를 가지며, 넓은 비표면적에 의해 보다 높은 암모니아 흡착특성을 보여 실제로 이와 같은 유해 화합물을 효과적으로 제거할 수 있는 능력이 있음을 보였다.

The feasibility of the use of porous fossil diatoms for indoor air pollution control was investigated via the characterization of physical and chemical properties. The fossil diatoms were observed by SEM(Scanning Electron Microscope). Diatomite had well-distributed pores below 5 nm and relatively large surface area compare to sericite. However, no porosity in sericite was found. Results showed that diatomite had better performance than sericite in respect to porosity and large surface area. But diatomite which is thermally treated at $950^{\circ}C$ has no porosity and low surface area because of combustion of fossil diatoms or calcination of inorganic oxide at high temperature, and has poor adsorption capability of ammonia gas. In conclusion, porous diatomite has relatively high performance to adsorb noxious chemical compounds, such as ammonia gas and VOCs.