• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.263-269
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• 2020

정수슬러지를 이용하여 제올라이트(zeolite)를 수열합성하고, 제올라이트의 결정화에 대한 반응온도, 반응시간, Na2O/SiO2 몰비의 영향을 살펴보았다. 제조한 제올라이트의 결정구조, 물성 및 열적 특성은 각각 X-선 회절분석, FTIR, BET 질소흡착 및 TGA로 분석하였다. 제올라이트의 흡착성능을 조사하기 위해 암모니아성 질소, 중금속이온 및 TOC 제거효율을 측정하였다. 정수슬러지의 주성분은 Al2O3와 SiO2로서 각각 28.79%와 27.06%을 나타내었으며, 제올라이트 합성을 위한 실리카 및 알루미나 원료는 정수슬러지 이외에 어떠한 화학원료도 추가로 첨가하지 않고 합성을 진행하였다. 정수슬러지를 이용하여 제조한 제올라이트는 A형 제올라이트의 구조를 나타내었으며, 반응기질의 조성을 2.1Na2O-Al2O3-1.6SiO2-65H2O으로 하고, 반응온도 90 ℃, 반응시간 5시간, Na2O/SiO2 몰비가 1.3인 경우에 가장 높은 결정성을 나타내었다. 합성 제올라이트의 비표면적은 55 ㎡ g-1로서 상업용 제올라이트 A 보다 높게 나타났다. 합성 제올라이트의 암모니아성 질소(NH4+) 제거율은 3시간 반응한 경우 68%를 나타내었으며, 제올라이트의 Pb2+ 및 Cd2+ 이온에 대한 흡착실험 결과 제거율은 각각 99.1% 및 99.3%를 나타내었다. 이는 제올라이트의 격자 내에 존재하는 Na+ 이온과 Pb2+ 및 Cd2+ 이온 간의 원활한 이온교환이 이루어졌음을 나타낸다. 300 ppm 부식산 용액에 제올라이트의 첨가량을 변화시켜 3시간 동안 흡착실험을 수행한 결과 제올라이트 5 g을 첨가한 경우 TOC 제거율이 83%로서 가장 높게 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.143-149
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• 2019

To develop flexible adsorbents for compact volatile organic compound (VOC) air purifiers, flexible as-spun zeolite fibers are prepared by an electrospinning method, and then zeolite particles are exposed as active sites for VOC (toluene) adsorption on the surface of the fibers by a thermal surface partial etching process. The breakthrough curves for the adsorption and temperature programmed desorption (TPD) curves of toluene over the flexible zeolite fibers is investigated as a function of the thermal etching temperature by gas chromatography (GC), and the adsorption/desorption characteristics improves with an increase in the thermal surface etching temperature. The effect of acidity on the flexible zeolite fibers for the removal of toluene is investigated as a function of the $SiO_2/Al_2O_3$ ratios of zeolites. The acidity of the flexible zeolite fibers with different $SiO_2/Al_2O_3$ ratios is measured by ammonia-temperature-programmed desorption ($NH_3-TPD$), and the adsorption/desorption characteristics are investigated by GC. The results of the toluene adsorption/desorption experiments confirm that a higher $SiO_2/Al_2O_3$ ratio of the flexible zeolite fibers creates a better toluene adsorption/desorption performance.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.145-151
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• 2015

수중의 Sr과 Cs 이온을 제거하기 위하여 폴리술폰(polysulfone, PS)을 이용한 제올라이트 고정화로서 PS-zeolite 비드를 제조하였다. PS-zeolite는 SEM, XRD, FT-IR, TGA를 이용하여 특성 및 구조를 분석하였다. PS-zeolite 비드를 제조하기 위한 최적조건은 PS 1.25 g과 제올라이트 A 2 g이었다. 용액 pH의 증가에 따라 PS-zeolite 비드에 의한 Sr과 Cs 이온의 제거효율은 증가하였지만, pH 4 이상에서 일정하게 되었다. 본 연구에서 제조된 PS-zeolite 비드는 $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$와 같은 공존이온이 존재하더라도 Sr과 Cs 이온에 대한 높은 선택도를 나타내었다. 또한, 흡착과정에서 PS-zeolite 비드로부터 제올라이트 입자가 탈리되지 않았으며, PS-zeolite 비드는 SEM 이미지 상에서 구조가 유지되었다. PS-zeolite 비드에 의한 Sr과 Cs의 제거효율은 5회 흡착-탈착 실험을 반복하여도 90% 이상 유지되었다. 본 연구에서는 이 결과로서 PS-zeolite 비드가 Sr과 Cs 이온의 흡착제로서 적용가능하다 것을 확인할 수 있었다. 또한, PS-zeolite는 산업폐수처리를 위한 방사성 이온 제거용 흡착제로서도 적용이 가능할 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권3호
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• pp.309-314
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• 1999

새로운 촉매 소자로 각광 받고 있는 TS-1 Zeolite를 초기 반응액의 pH를 변화시켜 합성하였다. 반응물의 pH는 10.0에서 11.5 까지의 범위를 가지며, pH 10.4 에서는 큰 기공(8~10$\AA$)을 가진 TS-1 Zeolite(ETS-10)가 합성되는 반면 pH가 11.5에서는 작은 기공(3~5$\AA$)을 갖는 TS-1 Zeolite(ETS-4)가 합성되었다. pH의 범위가 10.4에서 11.5 내에서는 두 가지 물질이 동시에 존재하였다. 합성된 TS-1 Zeolite의 결정화, 물리적 화학적 성질은 XRD, XRF, SEM 과 FT-IR에 의해 연구되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권3호
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• pp.218-224
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• 2015

Zeolite may help crop growth, yield increase, and salt removal. Field experiment under greenhouse cultivation was conducted to study the effect of zeolite application on growth and yield of Chinese cabbage (Brassica campestris L.) and soil. Soil was classified as Gyuam series (coarse silty, mixed, nonacid, mesic family of Aquic Fluvaquentic Eutrudepts). Six zeolite rates were 0, 3, 5, 10, 20 and $40Mg\;ha^{-1}$. Experimental design was a completely randomized design. Chinese cabbage was grown three times consecutively. Established plant number of plant and yield as fresh weight (F.W.) were measured and soil samples were taken before and after harvesting. Chinese cabbage yield was $76.9Mg\;ha^{-1}$ at a rate of $20Mg\;zeolite\;ha^{-1}$, $54.3Mg\;ha^{-1}$ at a rate of $5Mg\;zeolite\;ha^{-1}$, and $51.3Mg\;ha^{-1}$ at control (no zeolite), respectively. Second order regression analysis using zeolite rate and yield showed that optimum zeolite application rate was between 24 and $26Mg\;ha^{-1}$. The regression equation explained about 88% of the yield variability. The electrical conductivity (EC) decreased from 3.2 to $1.0dS\;m^{-1}$ for all treatments so that salt accumulation was not a concern. Based on the results, we recommend that optimum zeolite application rate is between 20 and $24Mg\;ha^{-1}$ for Chinese cabbage under greenhouse cultivation.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권6호
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• pp.238-244
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• 2007

수열합성법으로 합성 제조한 TMA-A 제올라이트 내부에 이온교환법을 이용하여 나노사이즈의 ZnO 결정을 성공적으로 담지하였다. TMA-A 제올라이트의 최적 합성 조성비로는 $Al(i-pro)_3$:2.2 TEOS:2.4 TMAOH:0.3 NaOH:200 $H_2O$으로 된 용액이었다. ZnO를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의 합성을 위하여 0.3g의 TMA-A 제올라이트와 5mol의 $ZnCl_2$ solution을 사용하였다. 각각의 시료를 혼합, 교반, 원심분리, 건조의 과정을 거쳐서 준비한 ZnO를 담지시킨 TMA-A 제올라이트 precursor를 $400{\sim}600^{\circ}C$에서 3시간 동안 열처리하였다. TMA-A 제올라이트의 결정화 과정을 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였으며, Brunaur-Emett-Teller(BET) 비표면적을 측정하였다. 또한, 온도와 시간에 따른 입자의 형상이나 크기를 scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM) 및 입도분석을 통하여 관찰하였다.

• 한국습지학회지
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• 제3권1호
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• pp.75-89
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• 2001

Constructed wetlands were typically cost less to build and operate, and require less energy than standard mechanical treatment technology but they have similar performance to centralized wastewater treatment plants. Therefore, they were constructed especially many in rural areas, where are small villages but not industries. Accordingly, plantless column tests were performed to investigate the possibility on using zeolite as a filter medium of constructed wetland for the wastewater treatment. $COD_{cr}$ removal efficiency was 94.63% at hydraulic load $314L/m^2{\cdot}d$ and filtering hight 100cm filled with a zeolite mixture. This zeolite mixture consisted of 1 : 1 by volume of a zeolite in the diameter range of 0.5 to 1mm to a zeolite in the diameter range of 1 to 3mm. According, hydraulic load $314L/m^2{\cdot}d$ was considered as optimal. Three zeolite mixture were used to determine the optimal mixing ratio by volume of a zeolite(A) in the diameter range of 0.5 to 1mm to a zeolite(B) in the diameter range of 1 to 3mm diameter. 1 : 3, 1 : 1 and only B in A to B by volume were tested at hydraulic load $314L/m^2{\cdot}d$ and filtering hight 100cm. $COD_{cr}$ removal efficiency was more than 89% at mixing ratios of 1 : 3 and 1 : 1 in A to B. Removal efficiency was lower at the column filled with only B. Removal efficiency was better at filter medium filled with mixing ratio 1 : 1 in A to B than with the other mixing ratios. Thus, it was found that the mixture of mixing ratio 1 : 1 in A to B was appropriate for filter medium of constructed wetland. Removal efficiency was higher in down-flow than in up-flow, and $COD_{cr}$ and BOD were removed best in 20cm filter height near feeding area.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권4호
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• pp.340-349
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• 1995

양질사토(壤質砂土)와 미사질식양토(微砂質埴壤土)에 한국산 천연(天然) Zeolite 광물(鑛物)을 시용량(施用量)과 입자(粒子)크기에 따라 처리하여 토양개량(土壤改良)과 벼 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 pot 실험(實驗)으로 연구(硏究)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1 양질사토 및 미사질식양토에서 공히 Zeolite의 최저(最低) 시용량(施用量) 0.5ton/10a 이상 시용으로 수량 증가를 보였으나 Zeolite 입자(粒子)크기간의 차이는 인정키 어려웠다. 2. Zeolite 처리에 따른 최대수량(最大收量)은 양질사토에서 $106{\mu}m$ 이하 입자의 2.0ton/10a 시용으로 무시용구(無施用區)에 비하여 11.1% (22.79g/head) 의 정조수량(正租收量) 증가를 보였고 (5% 수준(水準) 유의성(有意性), 미사질식양토에서는 역시 $106{\mu}m$ 이하 입자의 1.5ton/10a 시용으로 9.3%(24.98g/head)의 수량증가를 보였다. 3. Zeolite 시용은 벼 재배 후 토양 pH의 증가, 양이온치환용량 및 치환성 양이온을 증가시켰으며 이 경향은 시용량을 증가할 수록, 입자가 작을수록 증가하였다. 4. 벼의 초기생육(初期生育)(최고분얼기)은 Zeolite 시용구와 무시용구간에 그 차이가 경미(輕微)하였으나 후기생육(後期生育)(출수기(出穗期))에서는 Zeolite의 시용으로 초장(草長) 및 분얼경수 등이 현저히 증가하였다. 5. 김(숲) 생육기(生育期)를 통하여 전질소(全窒素) 및 무기(無機) 양(陽)이온들(Ca, Mg, K, Na)의 벼내 함량은 Zeolite의 시용으로 대체로 증가하였으나 인산함량(燐酸含量)은 처리간 차이를 인정하기 어려웠다.

• 한국안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.59-63
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• 2012

The use of dry chemical powder has been increased as it can be stored for a long period and sustain in stable condition compared to gas or liquid phase extinguishing agents. A new type of dry chemical powder using Zeolite was produced in the research. Chemical powder was adsorbed into Zeolite 13X, a porous material appearing negative catalytic effect, to create extinguishing powder obtaining core shell structure and measured physical properties and run a small scale fire extinguishment. SEM, XRD, TA analysis was also executed, and extinguishing characteristics were measured by fire extinguishing experiment on oil pool fire. The experiment showed that the average particle size of Zeolite 13X was equivalent, indicating about $3{\pm}1{\mu}m$ and thermal analysis result illustrated that Zeolite 13X showed exothermic reaction peaks at $900^{\circ}C$ due to solid-state transformation. Extinguishing characteristics on oil fire of $NaHCO_3$/Zeolite 13X and $NH_4H_2PO_4$/Zeolite were improved, influenced by adsorbed extinguishing powders on Zeolite 13X and Zeolite 13X that contains high phase transition temperature.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권3호
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• pp.195-200
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• 2020

In this study, a biocatalyst composite was prepared by immobilizing oxidoreductases onto Cu-activated zeolite to facilitate biochemical decomposition of 4-chlorophenol (4-CP). 4-CP monooxygenase (CphC-I) was cloned from a 4-CP degrading bacterium, Pseudarthrobacter chlorophenolicus A6, and then overexpressed and purified. Type X zeolite was synthesized from non-magnetic coal fly ash using acetic acid treatment, and its surfaces were coated with copper ions via impregnation (Cu-zeolite). Then, the recombinant oxidative and reductive enzymes were immobilized onto Cu-zeolite. The enzymes were effectively immobilized onto the Cu-zeolite (79% of immobilization yield). The retained catalytic activity of CphC-I after immobilization was 0.3423 U/g-Cu-zeolite, which was 63.3% of the value of free enzymes. The results of this study suggest that copper can be used as an effective enzyme immobilization binder because it provides favorable metalhistidine binding between the enzyme and Cu-zeolite.