• 제목/요약/키워드: 합성 제올라이트

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브라운관의 후면유리 폐기물을 이용한 제올라이트 합성 (Synthesis of Na-A Type of Zeolite from Funnel-Glass Waste)

  • 장영남;배인국;채수천;류경원
    • 자원환경지질
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    • 제34권2호
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    • pp.167-173
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    • 2001
  • 브라운관 후면유리 연마 후 발생되는 고상의 유리폐기물을 재활용을 위해, A형 제올라이트의 최적합성조건을 규명하고 생성된 제올라이트의 제반 특성을 기존의 상용 제올라이트와 비교하였다. 테프론 반응용기에 고규산질 알카리용액, NaAlO$_2$그리고 브라운관 유리폐기물 등 3가지 출발물질을 혼합하고, 80~95$^{\circ}C$ 범위에서 가열하여 제올라이트 Na-A를 열수조건하에서 결정화시켰다. 고규산질 알카리 용액은 자연산 규석을 35$0^{\circ}C$, 1500 기압하에서, NaAlO$_2$는 NaOH와 Al(OH)$_3$시약을 95$^{\circ}C$에서 2~3시간 가열하여 $Na_2$O/Al$_2$O$_3$=1.4, $H_2O$/$Na_2$O=8이 되도록 각각 합성하여 출발물질로 사용하였다. 브라운관 유리 폐기물과 고규산질 알카리 용액의 혼합비율 약 1:10~1:13의 범위에서 Al-공급원으로서 1.5~2.5N의 NaAlO$_2$를 혼합하였을 때 양호한 A-형 제올라이트 결정이 생성되었다. 합성된 Na-A는 하이드록시소달라이트 등과 같은 불순물이 없는 단일상이었으며, 결정형태는 입방 십이면체 (cubo-dodecahedral)형이었고 결정의 1~2 $\mu$의 균질한 입도로 분포하였다. $Ca^{+}$ 양이온교환용량은 215~220 mequivalent/100 g이었다.

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폴리이미드/NaX막의 기체투과 특성에 미치는 NaX의 영향 (Effectss of Zeolite contained in Polyimide Membrane for Gas Permeation Properties)

  • 최익창;김건중;남세종
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.51-52
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    • 1997
  • 1. 서론 : 폴리이미드는 우수한 기계적 강도와 열적, 화학적 안정성으로 인해 최근 막분리 재료로 많이 연구 검토되고 있다. 대부분의 폴리이미드는 비교적 높은 선택도를 가지고 있으나 투과계수가 떨어지는 단점을 지니고 있어소 이를 극복하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그 결과 투과계수를 크게 증가시킨 폴리이미드를 함성하였으나 선택도는 감소하여 투과특성의 상위한계를 넘지는 못하였다. 이 한계를 극복하기 의해서 복합잴를 이용하거나 UV, 플라즈마 처리에 의한 고분자막의 수식 등 많은 방법들이 연구되고 있다. 본 연구는 NaX형 제올라이트를 폴리이미드에 혼화시킨 막으로 산소/질소의 분리투과특성의 개선을 시도하였으며, NaX형 제올라이트와 폴리이미드 혼화방법, 혼화비율 등이 기체투과특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 실험에 사용된 NaX형 제올라이트는 직접 합성하여 사용하였다. 폴리이미드는 2,3,5,6-Tetramethyl-1,4-phenylenediamine(p-TeMPD)과 (3,3,4,4'-dicarboxyphenyl)-hexafluoropropene-dianhydride(6FDA)로 합성한 6FDA-p-TeMPD 폴리이미드를 사용하였고, 그 투과계수는 122Barrer, 선택도$\alpha$$_{N_2/O_2}$ = 3.4이다.

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개질 제올라이트를 이용한 실내공간용 이산화탄소 흡착저감 연구 (Study on the Adsorptive Removal of Carbon Dioxide for Indoor Space using Modified Zeolites)

  • 이지윤;조영민;권순박;박덕신;최진식
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.504-506
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    • 2011
  • 최근 실내공기질에 대한 관심이 높아지면서 실내공간에서의 이산화탄소 처리 방법에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 실내공간에서의 이산화탄소를 흡착으로 저감할 수 있도록 제올라이트를 개질한 흡착제를 만들고, 이를 통하여 실내공간용 저농도 이산화탄소의 흡착특성을 알아보았다. 흡착제 제조시에 흡착성능에 영향을 미치는 전처리 온도를 변수로 하여 흡착제의 이산화탄소 흡착 특성을 알아보았다. 실험결과 각 합성 변수에 따른 흡착제의 안정성과 특성을 이용하여 최적 합성 방법을 도출할 수 있었으며, 이를 통해 기존 제올라이트보다 우수한 흡착성능을 구현할 수 있었다.

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합성조건의 변화에 따른 FAU(Faujasite)형 제올라이트의 합성 (Synthesis of FAU(Faujasite)-type Zeolite with Variation of Synthesis Condition)

  • 임형미;김봉영;남중희;안병길;오성근;정상진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.132-138
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    • 2003
  • 출발물질의 종류와 몰비 혼합 방법, 숙성, 결정화 온도와 결정화 시간 등 제올라이트 입자를 합성하는 조건이 FAU 형 제올라이트의 입자크기에 미치는 영향을 연구하였다. 동일한 출발물질이라도 혼합 경로에 따라 생성물의 결정상이 달랐다. 일반적으로 숙성과정을 거친 경우, 특히 숙성온도가 낮은 쪽이 입자 크기가 작았다. 2단계의 혼합겔 제조 방법을 거치는 경우 결정화 기간은 크게 단축되고 입자 크기도 작아졌으나. 1단계에서 제조된 2종의 혼합겔을 모두 숙성하지 않는 경우에는 결정화 시간은 단축되지만, 입자크기는 작아지지 않았다. 액상규산나트륨과 알루민산나트륨, 수산화나트륨을 출발물질로 하여. 저농도와 고농도의 혼합겔을 1차 제조하고, 이 혼합겔을 각각 숙성하고 다시 혼합하여 숙성하는 방법으로 결정화 시간을 단축하고 평균입경 0.4$\mu$m. 비표면적 838 $m^2$/g의 우수한 특성을 가지는 FAU혈 제올라이트를 합성하였다.

다중자연낙하 공기분급에 의한 정제석탄회로부터 뮬라이트 및 제올라이트의 합성 (Synthesis of Mullite and Zeolite from Fly Ash Refined by Multi-Air Classification)

  • 황연;배광현
    • 자원리싸이클링
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    • 제10권6호
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    • pp.29-34
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    • 2001
  • 석탄회 분말을 다중자연낙하법에 의한 공기분급에 의하여 미립 및 조립의 분말로 정제 및 분급한 후 각각의 분말을 사용하여 뮬라이트 및 제올라이트를 합성하였다 평균 입경이 $6.5mu$m인 미립 석탄회에$ A12$ $O_3$를 첨가한 후 145$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 소성하여 뮬라이트 상의 소결체를 얻었다. 평균 입경 $56.3\mu$m인 조립 석탄회를 사용하여 3.5 M NaOH수용액과 $120^{\circ}C$에서 수열 반응시켜 phillipsite형 제올라이트를 합성하였다. 이와 같은 방법으로 모든 입도의 석탄회 분말을 무기재료의 합성에 이용할 수 있었다.

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K2CO3가 흡착된 합성제올라이트 구조체의 소화농도에 관한 연구 (A Study on Extinguishing Concentration of K2CO3-Zeolite Composites)

  • 김승일;신창섭
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.42-47
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    • 2012
  • 본 연구에서는 입자크기 및 밀도가 비교적 작고 소화효과에 있어서 부촉매효과를 나타내는 다공성 흡착제인 합성제올라이트에 $K_2CO_3$를 중량비에 따라 흡착시킨 구조체의 소화농도를 측정하였다. 그리고 구조적 특성을 파악하고자 주사전자 현미경(SEM)의 측정 및 X-Ray 회절분석, 열분석 등을 실시하였다. 흡착구조체의 소화농도실험에서 중량비에 관계없이 순수 $K_2CO_3$의 소화농도보다 모두 낮게 나타났다. 그리고, 특히 $K_2CO_3$와 합성제올라이트의 중량비가 7 : 3인 경우는 소화농도가 5.72배 낮게 측정되었고 ABC분말소화약제보다 약 1.1배 낮게 나타났다. SEM 사진 및 XRD 회절패턴분석을 통해 $K_2CO_3$가 합성제올라이트에 흡착되었다는 것을 알 수 있었고, 열분석을 통해 흡착구조체가 순수 $K_2CO_3$보다 소화에 긍정적인 영향을 미쳤을 것이라 추정할 수 있었다.

표면개질 천연제올라이트를 이용한 은이온 교환 및 고온공정에서 메틸요오드 흡착특성 (Characteristics of Silver Ion-Exchange and Methyl Iodide Adsorption at High Temperature Condition by Surface-Modified Natural Zeolite)

  • 박근일;조일훈;김계남;이민욱;유재형
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1765-1775
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    • 2000
  • 원자력시설의 고온공정에서 발생되는 방사성요오드를 제거하기 위하여 은이온 교환 합성제을 라이트를 사용하고 있는데, 담체로 사용되는 고가의 합성제올라이트 대신에 천연제올라이트를 이용하기 위한 기초연구를 수행하였다. 천연제올라이트를 NaCl 및 $NaNO_3$용액으로 전처리한 후 표면개질에 따른 표면 및 물리적 특성을 XRD, SEM-EDAX 및 BET 분석을 통하여 분석하였다. 아울러 표면개질된 천연제올라이트의 은이온 교환 특성을 $150^{\circ}C$에서 메틸요오드 흡착성능과 연관시켜 분석하였으며, 1 N $NaNO_3$ 용액으로 표면개질한 후 1.2N $AgNO_3$로 은이온교환한 경우가 가장 적합한 것으로 나타났다. 표면개질 은이온교환 천연제올라이트(Ag-SMNZ)를 이용하여 온도범위 $100{\sim}300^{\circ}C$에서 등온흡착실험을 수행한 결과, 13X의 흡착성능과 거의 비슷한 결과를 보여주었고, 은이온교환 합성제올라이트(AgX)의 최대 흡착성능과 비교하여 약 50%에 근접한 것으로 나타났다. 또한 $150^{\circ}C$$200^{\circ}C$에서 약간 높은 흡착성능을 가지며 탈착후 잔존량을 통해 이 온도영역에서 강한 화학흡착이 일어남을 추측할 수 있었다.

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규질 이암으로부터 Na-A형 제올라이트 수열합성 반응기구에 대한 연구 (Hydrothermal Mechanism of Na-A Type Zeolite from Natural Siliceous Mudstone)

  • 배인국;장영남;채수천;김병곤;류경원;이성기
    • 한국광물학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.223-229
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    • 2007
  • 포항부근에 널리 분포하는 제3기 퇴적암인 규질이암(siliceous mudstone)으로부터 $Na_2O/SiO_2 =0.6,\;SiO_2/Al_2O_3 = 2.0,\;H_2O/Na_2O=119$ 몰 비의 수열조건에서 반응시간($10{\sim}70$시간)을 변화시켜 Na-A형 제올라이트를 합성하는 반응기구에 대한 연구를 수행하였다. 각 조건에서의 합성상은 X-선회절분석을 통하여 확인하였고, 적외선 분광분석, 열분석 및 주사전자현미경에 의한 특성분석을 수행하였다. 이러한 결과를 토대로, 규질이암으로부터 Na-A형 제올라이트의 단계별 반응기구는 초기에 규산 소다와 알루민산 소다의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트가 1차적인 핵생성이 이루어진 후, 반응시간이 증가됨에 따라 잔여 알루민산 소다와 용해된 규질이암의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트의 결정이 성장하였고 또한 하이드록시 소달라이트가 생성되었다. 그리고 반응 시간이 50시간의 장시간이 되면 Na-A형 제올라이트로부터 용해되면서 빠져나온 성분은 하이드록시 소달라이트와 반응에 의해 새로운 상인 Na-P형 제올라이트가 생성되는 일련의 과정으로 해석될 수 있다.

경남산 고령토를 이용한 ZSM-5의 합성에 관한 연구 (A study on the synthesis of the ZSM-5 using the Koryung clay from Kyungnam province)

  • 임경천;구경완;황재효;신도현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.331-334
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    • 1999
  • 본 논문에서는 경남산 고령토를 이용하여 고 실리카 제올라이트인 ZSM-5를 조제하는 방법에 대하여 검토한다. KOH를 알칼리 종으로 하여 ZSM-5를 합성하였다. 또한 수열합성을 위한 장치를 제작하여 회전속도 및 반응온도를 제어하였다. Si$_2$/Al$_2$O$_3$의 몰비와 $K_2$O/SiO$_2$의 몰비에 따른 결정생성물의 영역을 밝혔다. 또한, 생성된 ZSM-5를 SEM 및 X선 회절장치로 확인하였다. 또한, 반응시간에 따른 고체회수율 및 ZSM-5의 펴크강도를 관찰하였다. 또한, ZSM-5의 생성을 위한 반응시간을 알았고, ZSM-5가 소멸되기 시작하는 시간을 알았다. 또한 ZSM-5는 SiO$_2$/A1$_2$O$_3$의 몰비의 증가 및 반응시간의 증가에 의해 $\alpha$-Quartz로 전환되어짐을 알았다.

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