• 공업화학
• /
• 제9권5호
• /
• pp.639-647
• /
• 1998

알루미늄 함유 티타늄 실리카라이트-1 ([Al]-TS-1) 촉매를 수열합성하고 실리카원, 알루미늄원, $SiO_2/TiO_2$ 몰비, 및 숙성처리와 같은 합성인자들의 영향을 살펴 보았다. 제조한 촉매의 구조, 결정의 크기 및 모양은 X-선 회절분석 및 주사전자 현미경으로 살펴보았으며, UV-vis DRS 분석으로 제올라이트 구조 내로 치환된 티타늄의 상태를 확인하였다. [Al]-TS-1의 합성에 있어서는 약 24시간의 숙성과정이 필수적이었으며, Cab-O-Sil을 실리카원으로 사용한 경우가 Ludox 및 TEOS를 사용한 경우보다 더욱 빠른 결정화 속도를 나타내었다. 알루민산나트륨을 알루미늄원으로 사용한 경우가 질산알루미늄을 사용한 경우보다 더 높은 결정화도를 나타내었고 결정화 시간도 단축되었다. 합성한 촉매의 산화/환원 특성은 과산화수소를 산화제로 2-butanol의 액상 산화를 모델 반응으로 선택하여 검토하였다. 산촉매반응으로 톨루엔 알킬화반응을 수행한 결과, [Al]-TS-1의 산세기는 구조내에 존재하는 티타늄에 기인하여 약해졌으며 para-에틸톨루엔의 선택도는 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.190-195
• /
• 2002

NaX seed결정(10~20 $\mu$m)을 $3.5Na_2$O : $Al_2O $: $2.1SiO_2$ : $1000H_2$O 용액에 0.5~2.0g 첨가한 후 연속결정화법으로 50 $\mu$m의 균일한 결정을 성장시켰다. 연속결정화법에 의한 결정성장을 시험하기 위하여, 모액을 7일, 5일, 3일, 2일과 1일 간격으로 공급하였다. Seed 첨가의 결과는 첨가하지 않은 용액과 비교하여 보다 균일하고 큰 결정들을 얻었다. 합성용액에 seed의 첨가는 반응물과 물리적인 접촉 면적을 초래하여 합성 겔의 핵성장 없이 seed 결정의 결정성장을 확인할 수 있다.

• 공업화학
• /
• 제4권1호
• /
• pp.162-170
• /
• 1993

TBA(tert-butyl alcohol)와 ethanol로부터 고체산 촉매상에서 가솔린 옥탄가 향상제인 ETBE(ethyl tert-butyl ether)의 기상 합성반응에 관하여 연구하였다. 헤테로폴리산 촉매가 제올라이트계 촉매보다 활성이 우수하였으며, $H_4SiW_{12}O_{40}$촉매는 현재 공업적으로 이용되고 있는 Amberlyst-15 수지촉매의 대체가능성을 보였다. 또한 전이금속 양이온으로 교환된 헤테로폴리산 촉매는 수소환원에 의한 새로운 산점의 생성 및 증가에 따라 촉매활성이 크게 증가되었다. 이러한 수소환원 효과는 촉매의 환원특성과 관계되며, 환원 용이성은 $Ag^+$>$Cu^{2+}$>$Fe^{2+}$의 순서였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.377-385
• /
• 2008

최근 수소 저장물질로서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks; MOFs)가 주목을 받고 있으나 상온에서의 수소 저장성능이 낮은 문제점을 가지고 있어 이를 개선하기 위한 노력들이 필요하다. 본 연구에서는 MOF-5 및 제올라이트 Y로부터 합성된 마이크로다공성 카본을 합성하여 상온 및 약 80 bar에서 수소 저장성능을 측정하였으며, 그 결과 이들의 수소 저장성능은 각각 0.77 및 0.59 wt%였다. 이에 두 물질의 수소 저장성능을 향상시키기 위하여 5 wt% 백금을 각각의 물질에 담지시켜 백금이 없는 물질에 비하여 1.21 내지 1.25배의 개선 효과를 얻을 수 있었다. 한편 수소 spillover 현상을 활용하기 위하여 MOF-5 및 Pt/마이크로다공성 카본을 sucrose와 함께 탄화시킨 결과, 최종 하이브리드 물질이 상온 및 약 82 bar에서 0.93 wt%의 수소 저장성능을 보였으며, 이는 백금에 의하여 흡착된 수소 원자가 MOF-5 및 마이크로다공성 카본으로 이동하여 저장되는 것으로 해석된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권6호
• /
• pp.784-790
• /
• 2010

고정층 반응기에서 비산재로부터 합성한 제올라이트와 4종류의 활성탄을 사용하여 질소 기류에서 아세톤, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 증기의 파과곡선을 측정하였다. 흡착실험은 101.3 kPa, $40^{\circ}C$에서 혼합 가스의 유량 $70cm^3/min$, 흡착제의 공급량 5 g, 그리고 VOCs 증기의 농도는 포화조의 온도를 $30^{\circ}C$로 하여 행하였다. 실험으로부터 얻은 파과곡선의 비선형해석으로부터 VOCs의 흡착과 흡착제의 비활성화를 동시에 고려한 비활성모델의 흡착속도상수와 비활성속도상수를 구하여 문헌의 다른 흡착등온모델과 비교하였다. 검토한 모델 중 비활성모델이 실험결과와 가장 일치하였고 다음으로 Freundlich, DRK 모델 순으로 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 파과곡선으로부터 구한 흡착제의 흡착용량은 VOC의 끓는점이 증가할수록 감소하였으며, 증기압이 증가할수록 증가하였다.

• 환경위생공학
• /
• 제14권1호
• /
• pp.42-53
• /
• 1999

A study on the synthesis of zeolite from coal fly ash from power plant was carried out to reduce environmental problems and reuse industrial waste. The synthesized zeolite was proved to be Zeolite 4A type by means of the XRD and SEM analysis, and then the synthesized zeolite was used as an absorbent to remove the $NH_4^+$ ions in the wastewater and water. In the ion exchange of single $NH_4^+$ ions by the natural zeolite and the synthesized zeolite, the ion exchange reached equilibrium within 10 min. and 1hr, respectively. The amount of ion exchanged $NH_4^+$ to the unit weight of natural zeolite and zeolite 4A were 1.09 and 3.54 meq/g respectively, and the amount of $NH_4$ ion exchanged by the synthesized zeolite was higher than by the natural zeolite. The ion exchange kinetics fitted very well to the Feundlich and Langmuir isotherm. The effects of coexisting cations on the ion-exchange properties of zeolites were studied in order to apply them to water treatment. In the bisolute-system of the $NH_4^+-K^+$ and $NH_4^+-Na^+$ systems, the ion exchange capacity was smaller than the single $NH_4^+$ ion system. The effects of coexisting cations on the ion exchange system by the natural zeolite and the synthesized zeolite were found to be $K^+>Na^+$ and $Na^+>K^+>>Mg^{2+}>Ca^{2+}$, respectively.

• 환경위생공학
• /
• 제14권3호
• /
• pp.63-70
• /
• 1999

A study on the zeolite synthesized of bituminous coal fly ash from power plant has been carried out to reuse industrial waste. The synthesized zeolite was proved to be 4A type by means of the X-ray diffraction analysis and the degree of crystallinity was found to be higher than 90%. Then the synthesized zeolite was used as an adsorbent to remove the heavy metal ions in the CU, Pb, and Cd containing wastewater and water. Also, adsorption characteristics and kinetics of synthesized zeolite in the each metal ion solutions were studied. In each ion solutions, the adsorbed amounts of Pb, Cd, and Cu to the unit weight of synthesized zeolite were 141.6, 118.8, and 131.4mg/g respectively when each metal ion concentration was 500mg/L solution. The adsorption kinetics was fitted well to the Freundlich isotherms. The value of l/n for Pb, Cd, and Cu and 0.27, 0.50, and 0.66, respectively. Those results showed that the synthesized zeolite could be used as an adsorbent to remove single heavy metal ions in the wastewater and water. The heats of adsorption, H values of Pb, Cd, and Cu were 4.87, 14.95, and 18.23kacl/mol by the Henry-van't Hoff equation.

• 한국환경과학회지
• /
• 제12권7호
• /
• pp.817-824
• /
• 2003

Various kinds of zeolites, such as analcime (ANA), cancrinite (CAN), Na-Pl and sodalite octahydrate (SOD) could be synthesized from Hwangto by hydrothermal reaction in a high-pressure vessel. The adsorption characteristics of Cu(II) and Cd(II) by Hwangto and its synthetic zeolites were investigated using the chemical and electrochemical surface parameters of these adsorbents. The heavy metal adsorptivity among the adsorbents decreased in the following sequences: Na-Pl > SOD > ANA > CAN > Hwangto. This sequence was the same with the values of surface site density (Ns) of these adsorbents and was correlated inversely with the values of pHpzc (pH of the point of zero charge) and the va]ues of K$\_$a2/(int) (intrinsic surface deprotonation constant) of the adsorbents for synthetic zeolites, i.e., the adsorbents with higher values of Ns and with lower values of pHpzc and K$\_$a2/(int) for synthetic zeolites showed higher heavy metal adsorptivity. With increasing pH, the heavy metal adsorptivity increased greatly between pHpzc and pH 6 or 7 because of the steep increase of negatively charged sites for synthetic zeolites, but for Hwangto, it increased broadly because of slow increase of negatively charged sites based on its lower surface sites.

• 한국환경과학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.75-83
• /
• 2002

The removal performance of copper ion was studied using Na-P1 zeolites synthesized from Jeju scoria. The scoria which is found in large amounts in Jeju Island, was sampled at four regions, Jeju-shi Bonggae-dong(A). Pukcheju-gun Hanlim-eup Sangmyong-ri Mangoreum(B), Pukcheju-gun Hanlim-eup Keumag-ri(C) and Namcheju-gun Andeok-myun Dongkwang-ri(D). Synthetic Na-P1 zeolites used in this study were more effective than natural zeolite and scoria for the removal of copper ion. The removal performances of copper ion decreased in the order of Na-P1(D) > Na-P1(C) > Na-P1(B) > Na-P1(A) among Na-P1 synthesized from the scoria according to region. These results showed the same trend with cation exchange capacity(CEC) for each synthetic zeolite, i.e., the synthetic Na-P1 zeolite with a higher CEC showed a higher removal performance. The effective diffusion coefficients of copper ion by synthetic Na-P1 zeolites were one hundred and ten times higher than those by a pure zeolite 4A and the zeolite A synthesized from coal fly ash, respectively.

• 한국환경과학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.687-694
• /
• 2012

Zeolite 4A was synthesized by fusion method from coal fly ash discharged at the thermal power plants. The synthesized zeolite(FAZ) was characterized through particle size analyzer, XRD, XRF and SEM. $N_2$ adsorption-desorption measurement was used to examine surface and pore structures. The adsorption experiments were carried out under dynamic conditions of trace $SO_2$ in $N_2$ to investigate $SO_2$ adsorption capacity of FAZ. The experiments were conducted to characterize the breakthrough characteristics of $SO_2$ in a fixed bed under different operating conditions including temperature(50-$125^{\circ}C$), concentration of $SO_2$(3000-10000 ppm) and FAZ with 4 kinds of commercial zeolite. The adsorption capacity of FAZ was 53.84 $mgSO_2/g$ adsorbent, larger than that of the same type commercial zeolite(WK4A).