• 제목/요약/키워드: 이온교환반응

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음이온 평형 및 칼럼교환 선택도 특성 (Selectivity Characteristics for Equilibrium and Column Anion Exchanges)

  • 이인형;이석중
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.137-139
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    • 2002
  • 이온교환은 액체상 이온과 고체상 이온간의 화학반응이며 연수 및 탈염공정, 특정물질의 제거 및 회수, 토양을 통한 이온성 물질의 이동에서 널리 이용되고 있다. 이온교환수지는 이온교환시 원자가가 높을수록, 수화반경이 작을수록, 이온농도가 낮을수록 증가한다. 본 연구는 이온교환수지에 대한 평형실험을 선택도가 칼럼실험에 적용되는지 조사하였다. 이 실험치 결과에서 음이온 교환수지의 선택도 순서는 OH/sup -/ < F/sup -/ < HCO₃/sup -/ < Cl/sup -/ < Br/sup -/ ≤ No₃/sup -/ < So₄/sup 2-/ 이였으며, 음이온 칼럼 교환도 동일하였다. 또한 바탕 양이온의 가수가 높을수록 이온교환이 빠르게 진행됨을 알 수 있다.

양이온 교환된 ZSM-5 촉매상에서 톨루엔의 선택적인 반응 (Selective Disproportionation of Toluene over Various Cation-exchanged ZSM-5 Catalysts)

  • 류종신;안병준;전학제
    • 대한화학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.127-132
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    • 1983
  • 톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에 대한 ZSM-5 촉매의 활성은 양이온의 종류, 이온교환을 그리고 반응온도에 좌우된다. 활성은 알카리금속, 알카리토금속, 수소, 희토류 금속 이온이 교환되는 순서로 증가하며 이온 교환도가 증가함에 따라 감소한다. 이온 교환된 ZSM-5 촉매중에서 Cs-ZSM-5만이 p-크실렌에 대해 우세한 선택성을 나타내는데 p-크실렌에 대한 선택성은 세슘이온 교환율이 증가할 수록 반응온도가 감소 할수록 증가한다. 이러한 현상은 ZSM-5의 세공 교차점에 있는 세슘이온이 부분적으로 세공을 막아주는 형상 선택성으로 해석된다.

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Water Glass로부터 합성한 δ-Na2Si2O5의 Ca2+, Mg2+ 이온교환성 (The Calcium and Magnesium Ion-Exchange Properties of Snythetic δ-Na2Si2O5 from Water Glass)

  • 정순용;서정권;박중환;도명기;고재천;이정민
    • 공업화학
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    • 제5권3호
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    • pp.406-412
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    • 1994
  • Water glass로부터 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$를 합성하여, 이의 칼슘과 마그네슘의 이온교환성, 이온교환에 대한 열역학적 특성치를 조사하였다. Water glass로부터 합성한 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 최적 합성온도가 $725^{\circ}C$ 근처임을 알았다. 이온교환반응에 있어서 마그네슘 이온교환능이 칼슘 이온교환능보다 우수하였고, 마그네슘의 이온교환능은 온도에 민감하지 않은 반면에, 칼슘의 이온교환능은 온도에 민감하여 온도증가에 따라 이온교환능의 증가폭이 큼을 알 수 있었다. 초기 수용액 pH 변화에 따른 칼슘과 마그네슘의 이온교환능은 초기 수용액 pH가 2~6 사이에서 약간 감소하였으나, 6 이상에서는 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 알카리 완충효과 때문에 각각 일정하게 나타났다. 이온교환 Gibbs 자유에너지는 이온교환 선택성의 역순으로 칼습 이온 교환반응이 마그네슘 이온교환반응보다 높게 나타났으며, 엔탈피와 엔트로피값도 칼슘 이온교환반응이 마그네슘 이온교환 반응보다 높게 나타났다.

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Model-system으로서의 몬트모릴로나이트의 층간화합물에 관한 연구 (III) (A Study of Intercalations-complex of Montmorillonite as Model-system (III))

  • 조성준
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.431-437
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    • 2001
  • 본 연구에서는 양이온 교환반응에 의해 Na-Mont와 R$_{11}$SO$_4$로부터 R$_{11}$SO$_4$-Mont 층간화합물을 합성한 후, 이 R$_{11}$SO$_4$-Mont 층간화합물을 다시 제 4차 유기 양이온인 (Et)$_4$N$^{+}$ 이온 및 (Bu)$_4$N$^{+}$ 이온과 반응시켜 그 거동을 살펴보았다. R$_{11}$SO$_4$-Mont를 (Et)$_4$N$^{+}$이온과 반응시켰을 대보다 (Bu)$_4$N$^{+}$ 이온과 반응시킨 경우에 좀 더 큰 층간거리가 얻어졌다. R$_{11}$SO$_4$-Mont를 (Et)$_4$N$^{+}$이온 및 (Bu)$_4$N$^{+}$과 반응시켜 얻은 층간화합물을 다시 아세토니트릴, 에탄올 및 디옥산과 팽윤반응을 수행한 결과 층간거리가 확장되었으나, 이는 Na-Mont를 R$_{11}$SO$_4$와 48시간 교환 반응시킨 후에 교환용액 하에서 얻은 R$_{11}$SO$_4$-Mont의 층간거리에 불과했다. 원소분석결과, R$_{11}$SO$_4$-Mont와 (Bu)$_4$N$^{+}$를 반응시킬 경우 반응이 반응식 b에 의거 진행되고, (Bu)$_4$N-Mont를 R$_{11}$SO$_4$와 반응시킬 경우에는 반응식 c에 의거 진행됨을 예측할 수 있었다.의거 진행됨을 예측할 수 있었다.

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전자선 조사에 의한 다관능 Polypropylene-g-(acrylic acid/styrene) 섬유상 이온교환체의 합성과 리튬이온 흡착특성 (Synthesis of Multifunctional Polypropylene-g-(acrylic acid/styrene) Fibrous Ion Exchanger by Electron Beam and Adsorption Properties of Lithum Ion)

  • 황택성;박진원;이재천
    • 폴리머
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    • 제24권6호
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    • pp.763-769
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    • 2000
  • E-beam 전조사법을 이용하여 아크릴산과 스틸렌 단량체를 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-(AAc/Sty) 공중합체를 합성하고 술폰화 반응시켜 다관능성 섬유상 양이온 교환체를 합성하였다. 합성체의 그라프트율은 물과 메탄올 혼합비가 30 : 70 vol%인 혼합용매에서 아크릴산과 스틸렌, 단량체비가 30 : 70 vol%일 때 190%로 최대이었으며 혼합용매의 조성비가 일정할 때 아크릴산 단량체의 양이 증가할수록 그라프트율은 감소하였다. 또한 이온교환체의 이온교환용량은 4.6 meq/g이었으며, 술폰화 이온교환체와 아크릴산 이온교환체의 리튬이온에 대한 흡착량을 비교한 결과 본 연구에서 합성한 이온교환체의 흡착성이 우수한 것으로 나타났다.

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철 이온이 도입된 수산화인회석의 합성과 물성변화에 관한 연구

  • 정병현;권기영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.285-285
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    • 2013
  • 수산화인회석(Hydroxyapatite, HAP)은 인체 내 뼈와 치아의 주성분으로서 칼슘과 인산염으로 구성된 물질이다. 암모늄을 이용하여 pH를 조절함으로서 hexagonal 형태의 HAP를 수열합성법으로 합성하였다. XRD pattern을 통하여 수산화인회석의 결정구조를 확인하였으며, 전이금속 중의 하나인 Fe(III) 이온을 이온교환반응을 통하여 수산화인회석 표면에 도입하였다. ICP 측정을 통해 Fe 함량을 정량하였고 SEM과 TEM image를 통하여 크기와 형태를 관찰하였다.

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이온교환에 의한 Silica 제거능 연구

  • 윤태경;이강춘;노병일
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2006년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.278-279
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    • 2006
  • 본 연구에서는 수중 silica 제거에 이온교환수지의 성능이 실험되었다. 음이온 단일수지에 비해 양이온/음이온 혼합수지가 silica제거에 효과적이었고, 혼합수지에서 온도가 높을수록 교환반응속도는 빨랐다. 음이온과 양이온교환능은 용액의 pH를 변화를 측정하여 해석할 수 있었다. 용액에 공존하는 양이온인 $Na^+$는 혼합수지에서 pH변화에 영향을 주는 물질이었고, 이러한 pH의 변화는 silica의 제거능에 영향을 주었다. 각 온도에서 도달된 평형농도로부터 각 수지에 대한 silica의 선택도계수가 측정되었다.

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UZM-9 제올라이트에서 메탄올의 올레핀으로 전환반응: 전이금속 이온 교환이 촉매의 활성저하에 미치는 영향 (Methanol-to-Olefin Conversion over UZM-9 Zeolite: Effect of Transition Metal Ion Exchange on its Deactivation)

  • 김선중;장회구;서곤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권2호
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    • pp.181-188
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    • 2013
  • 구리, 코발트, 니켈, 철의 전이금속 이온을 교환한 LTA 골격구조의 UZM-9 제올라이트에서 메탄올이 저급올레핀으로 전환(Methanol-to-Olefin: MTO)되는 반응을 조사하여 전이금속 이온 교환이 촉매의 활성저하에 미치는 영향을 고찰하였다. 전이금속 이온 교환에 따른 UZM-9의 결정구조, 결정 모양, 세공구조, 산성도 변화는 크지 않았다. UZM-9은 둥지 입구가 작아 MTO 반응에서 저급올레핀에 대한 선택도가 높지만, 둥지가 커서 활성중간체인 헥사메틸벤젠 등 폴리메틸벤젠이 쉽게 고리화축합되어 다고리 방향족화합물이 많이 생성되므로 활성저하가 빠르다. 그러나 구리와 코발트 이온을 교환하면 MTO 반응에서 UZM-9의 활성저하가 느려졌다. MTO 반응 중 생성되는 폴리메틸벤젠 양이온 라디칼과 전이금속 이온의 상호작용으로 활성중간체가 안정화되어 활성저하가 느려졌다.

양이온 교환된 펜타실 제올라이트의 형상 선택적 촉매작용 (Shape Selective Catalysis of Cation-Exchanged Pentasil Zeolites)

  • 안병준;황병우;전학제
    • 대한화학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.62-69
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    • 1984
  • 에탄올의 톨루엔에 대한 반응과 방향족 화합물들의 양이온 교환된 펜타실 제올라이트에서의 형상 선택적 촉매작용이 조사되었다. 톨루엔의 에탄올에 의한 알킬화 반응은 $400^{\circ}C$에서 최대가 되고 톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에 의한 크실렌 생성은 반응온도에 따라 증가한다. 세슘이온이 교환된 ZSM-5에서 p-에틸톨루엔에 대한 높은 선택성이 나타나고 세슘 교환도에 따라 90% 이상까지 증가한다. 또한 세슘-ZSM-5는 p-크실렌에 대한 m-크실렌의 흡착속도를 감소시킨다. 이러한 현상은 펜타실 제올라이트에 교환된 세슘 이온이 부분적으로 세공을 막아주므로서 나타나는 형상 선택성으로 해석된다.

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p-Carboxystyrol계 양이온 교환 수지 (Kationenaustauscher auf Basis von p-carboxystyrolhaltigen Copolymeren)

  • 김은영
    • 대한화학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.19-27
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    • 1970
  • 가교되고 p-요드스티롤을 함유한 공중합체를 부틸리티움 벤젠용액과 반응시키고 이어 이산화탄소와 반응시키면 p-카복시티롤을 갖는 공중합체를 얻을 수 있다. 이 수지로 얻을 수 있는 이온 교환능력은 2.5∼2.8mval/g이다. 그리고 중화곡선으로부터 얻은 $pK_a$치는 보통 수지의 경우 8.07, 톨루엔으로 변성한 수지는 7.75이다. 이 수지는 알칼리성에서 칼리움 이온을 받아들이고, 칼시움 이온과는 $pH^{-6}$에서 85%, 구리 이온과는 pH4-5에서 100% 각각 교환 반응을 일으킨다.

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