• 제목/요약/키워드: H-Y Zeolite

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유기물 및 영양염류로 오염된 해양퇴적물 정화를 위한 석회석, 모래, 제올라이트의 반응성 피복 소재로서 적용성 평가 (Application of Lime Stone, Sand, and Zeolite as Reactive Capping Materials for Marine Sediments Contaminated with Organic Matters and Nutrients)

  • 강구;박성직
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.470-477
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    • 2017
  • 본 연구에서는 유기물 및 영양염류로 오염된 해양퇴적물 정화를 위한 석회석, 모래, 제올라이트 피복 공법의 적용성을 평가하였다. 수조 실험을 위한 퇴적물 및 해수 시료는 평택항에서 채취하였으며, 채취된 시료 위에 석회석, 모래, 제올라이트를 1 cm 또는 3 cm 두께로 피복하였다. 63일 동안 수층의 수소이온 농도(pH), 전기전도도(EC), 용존 산소(DO), 화학적 산소 요구량(COD), 총질소(TN), 총인(TP)을 측정하였다. 평택항 퇴적물을 분석한 결과 유기물과 총질소 오염이 높게 나타났다. 미피복 수조에서는 실험 시작 후 10일 이내에 DO가 고갈되었지만, 제올라이트 3 cm 피복을 제외하고 모든 피복 조건에서는 실험 기간 동안 용존 산소는 2 mg/L 이상 유지되었다. COD의 용출 차단 효율은 제올라이트 1 cm > 석회석 1 cm > 석회석 3 cm > 모래 3 cm ${\cong}$ 제올라이트 3 cm ${\cong}$ 모래 1 cm 순으로 나타났다. 질소의 용출 차단에는 제올라이트 피복이 효과적이었다. T-P는 미피복 및 피복 수조 모두에서 나타나지 않았다. 본 연구 결과 제올라이트는 유기물 및 질소 농도가 높은 오염퇴적물 정화를 위한 피복 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

연속적인 결정화 방법에 의한 금속 지지체상에서 Zeolite-X의 결정성장 (Growth of Zeolite-X Crystals on Metal Sieves Surface by Continuous Crystallization Method)

  • 박중환;서정권;정순용;이정민;도명기
    • 공업화학
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    • 제8권6호
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    • pp.939-944
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    • 1997
  • 금속 지지체 표면에 연속적인 결정화방법으로 제올라이트-X의 피막을 형성시켜 필름을 제조하였다. 금속 표면에서의 제올라이트 결정의 성장은 금속 성분에 따라 많은 차이가 있으며 본 연구에서 사용한 stainless steel 316은 표면을 산처리하여 표면의 크롬층을 파괴하여야 제올라이트 핵 형성이 용이 하였다. 연속적인 결정화 방법에 의해 제올라이트 결정 성장을 관찰하기 위해 12시간을 주기로 제올라이트-X 조성물($6.36Na_2O-Al_2O_3-5.3SiO_2-190.8H_2O$)을 계속 공급하였다. 그리고 금속 표면과 제올라이트 핵의 생성 사이의 상호 관계와 메카니즘에 대해 조사 하였다. 그 결과 겔 조성물중 $SiO_2/Al_2O_3$의 비가 높을수록 금속 표면에 제올라이트 핵 형성이 용이하였으며, 금속 표면에 부착된 제올라이트 입자는 선형 성장을 계속하고 성장된 입자간에 축합반응에 의해 서로 연결되어 하나의 결정 형태로 된다는 것을 알 수 있었다. 필름 형태로 합성된 시료를 XRD 및 SEM으로 분석한 결과 제올라이트-X임을 확인하였다.

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제올라이트 Beta, USY, Mordenite 촉매를 이용한 Methylnaphthalene의 트랜스메틸화 반응 (Transmethylation of Methylnaphthalene Over Beta, USY and Mordenite Zeolite Catalysts)

  • 박중남;박용기;백진욱;홍석인;이철위
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권5호
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    • pp.560-565
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    • 2005
  • 1-methylnaphthalene(1-MN)과 2-methylnaphthalene(2-MN) 사이에서의 트랜스메틸화 반응을 제올라이트, H-mordenite(HM), H-Beta$(H{\beta})$, H-USY(HUSY) 촉매를 이용한 고정층 반응기에서 수행하였다. $H{\beta}_{25}(SiO_2/Al_2O_3=25)$ 촉매는 다음과 같은 조건, 반응온도 $350^{\circ}C$, 반응압력 1.5 Mpa, 전체 액상 반응물의 WHSV $2.7g_{feed}/g_{cat}{\cdot}h$, 반응물 1-MN과 2-MN의 몰비 1:1, 반응 1시간에서 2-MN/1-MN 비=2.3와 2,6-DMN/2,7-DMN 비=1.3을 보이면서 다른 촉매보다 높은 전환율과 안정성을 나타내었다. 촉매의 세공구조, 산성도와 관련하여 촉매성능을 해석하였다.

화학처리에 의한 천연 Zeolite의 Gas 분리 (Gas Separations of Natural Zeolite by Chemical Treatments)

  • 임굉
    • 자연과학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.67-75
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    • 1992
  • 결정성 aluminosilicate 광물의 일종인 천연 zeolite는 광물학적 특성과 화학적 표면활성으로 인하여 다방면의 공업화학적 이용가치가 매우 높고 광물중 특히 가장 높은 양이온교환능을 가지고 있어 기체분자에 대한 선택적 흡착력이 큰 molecular sieve로써 흡착분리제로는 물론, 건조제, 흡습제, 이온교환체, 촉매, 증량제 그리고 폐수처리제, 경수의 연화제등으로 이용도가 날로 증가하고 있다. 국내산 천연 zeolite를 IN HCL용액과 NaCl용액으로 화학처리하여 다공성을 증가시켜 column충전제로 사용한 결과, 혼합기체 Ar, $N_2$ CO및 $CH_4$의 분리특성에 관해서 HCL용액으로 처리한 mordenite 시료는 활성화온도가 $300^{\circ}C$일 경우, CO와 $CH_4$의 분리는 곤란하나 $350^{\circ}C$에서는 분리가 용이하였고 NaCl용액으로 처리한 시료는 미처리한 것과 거의 유사하였다. Ar과 $N_2$와의 분리에는 산 또는 알칼리로 화학처리한 시료에도 별로 효과가 없었으나 HCL용액과 NaCl용액을 연속적으로 처리한 천연 zeolite는 합성 zeolite의 특성에 견줄만한 정도로 기체분리효과와 HETP값을 보여주었다. 한편 시료의 화학처리에 의한 Ar과 CO의 흡착열의 변화는 극성기체인 CO의 경우, 별로 변화가 없지만 무극성기체인 Ar은 영향을 받기가 용이하였다. 또한 carrier gas He의 유속이 대략 20~30ml min범위일때 최소의 HETP값을 가지며 column의 효능이 좋았다.

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점토광물(粘土鑛物)에 의(依)한 methyl 2-benzimidazole carbamate의 흡착(吸着) (Adsorption of methyl 2-benzimidazole carbamate on clay minerals)

  • 김박정;박만;허남호;최정
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제34권2호
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    • pp.125-129
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    • 1991
  • 상괴중(上壞中)에서 methyl 2-benzimidazole carbamate(MBC)의 흡착양상(吸着樣相)에 관(關)한 기초자과(基礎資科)를 얻고자 Kaolinite, Bentonite 및 Zeolite에 Na와 Mg를 포화(飽和)시키고 MBC를 첨가(添加)하여 습식(濕式)진(振)탕법(法)으로 흡착실험(吸着實驗)을 행(行)하였다. MBC점토광물(粘土鑛物)의 현탁류(懸濁流)에 있어서 Kaolinite는 2시간(時間), Bentonite와 Zeolite는 10시간(時間) 진탕 반응(反應)으로 각각(各各) 반응평형(反應平衡)에 도달(到達)하였다. MBC의 흡착량(吸着量)은 Zeolite>Bentonite>Kaolinite의 순(順)이었으며 포화(飽和)시킨 각(各) 이온의 종류간(種類間)에는 Mg보다 Na포화점토(飽和粘土)가 다소(多少) 컸다. MBC의 농도(濃度)가 높을수록 흡착량(吸着量)은 증가(增加)하였으며, 점토량(粘土量)이 많아질수록 MBC의 흡착량(吸着量)은 증가(增加)하였으나, Kd치(値)는 오히려 감소(減少)되었으며, Na-Zeolite가 가장 높은 Kd치(値)를 나타냈다. 각(各) 농도(濃度)에서 현탁류(懸濁流)의 pH가 낮을수록 MBC의 흡착량(吸着量)은 증가(增加)하였다. 따라서 점토광물(粘土鑛物)에 의(依)한 MBC흡착(吸着)은 상괴중(上壞中)에 존재(存在)하는 점토광물(粘土鑛物)의 종류(種類))와 함량(含量), ph 및 CEC등에 영향(影響)을 받을 것으로 사료(思料)된다.

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유리질 암석으로부터 제올라이트 합성에 관한 연구(Ⅱ) : 알칼리 용액에서 진주암의 용해 거동과 제올라이트의 합성 (Synthetic Study of Zeolites from Some Glassy Rocks (II) : Dissolution Behavior of Perlite and Zeolite Synthesis in Alkaline Aqueous Solution)

  • 노진환
    • 한국광물학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.61-71
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    • 1992
  • 화산 유리질 암석인 진주암을 대상으로 60-150${\circ}C$의 온도 범위에서 다양한 농도의 알칼리 용액으로 수열 처리하므로서, 유리질 성분의 변질 양상 및 제올라이트의 합성 과정을 폐쇄계의 조건에서 연구하였다. 진주암을 속성 기원 제올라이트의 생성 환경에 해당되는 80${\circ}C$ 및 pH=8-12의 조건에서 100일간 처리하여도, 양간의 단순 용해 양상이 인지될 뿐 제올라이트는 합성되지 않았다. 여기서 처리 용액의 pH가 증가함에 따라, Si과 Al의 농도는 점진적으로 증가되지만 Si/Al의 농도비는 감소하는 경향을 나타내었다. 진주암을 0.1M 이상의 NaOH 용액으로 수열 처리하여 Na-P, 아날심, 체바자이트, Na-X와 같은 제올라이트를 합성하였다. 대개 100${\circ}C$를 경계로 60-100${\circ}C$의 온도 범위에서 Na-P, 그리고 100-150${\circ}C$에서 아날심이 주로 합성되었다. Na-P의 합성 과정에서 시료에 대한 용액의 혼합 조성비가 낮은 경우(<10ml/g)에 체바자이트, 그리고 처리 용액의 NaOH 농도가 높을 경우 (>3M)에 Na-X가 Na-P에 수반되어 생성되는 양상을 볼 수 있다. 제올라이트 합성 과정에 있어서 진주암질 유리의 알칼리 용액에 의한 변질은 화산 유리의 속성 변질에 의한 천연 제올라이트 생성 과정과 같은 용해${\cdot}$변질 반응(incongruent dissolution)의 형식으로 진행되는 것으로 해석된다. 그러나 반응 속도론적인 측면에서 보면, 이 실험으로부터 도출된 제올라이트의 합성 조건들은 화산 유리의 속성 변질에 의한 천연 제올라이트 생성 조건의 해석에 직접 적용될 수 없을 것으로 생각된다.

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Li+- and H+-Exchanged Low-Silica X Zeolite as Selective Nitrogen Adsorbent for Air Separation

  • Kim, Jin-Bae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권12호
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    • pp.1814-1818
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    • 2003
  • $Li^+$ and $H^+$ co-exchanged LSXs (Li-H-LSX) with various ratios of $Li^+$ and $H^+$ were prepared, and those adsorption characteristics of nitrogen and oxygen were compared with Li-Na-LSX and Li-Ca-LSX. Li-H-LSX showed higher nitrogen capacity and selectivity than that of Li-Na-LSX in the wide range of Li-exchanged ratio. The nitrogen capacity of Li-Ca-LSX was slightly higher than that of fully Li- or Ca-exchanged LSX (Li- LSX or Ca-LSX). However, Li-Ca-LSX showed low nitrogen/oxygen adsorption selectivity until the Li content reached about 80%, which was a tendency near that of Ca-LSX.

표면처리된 천연 제올라이트의 액체흡착 특성 (Liquid Adsorption Characteristics on Surface-treated Natural Zeolite)

  • 이재영;이홍기;이주성;심미자;김상욱
    • 한국표면공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.285-290
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    • 1993
  • A series of samples were prepared by treating natural zeolite from Kampo area with HCl and NaOH. And, the adsorption characteristics of some liquid samples were investigated by the Diamond-Kinter method. The adsorption amount of all liquid investigated was more effective in acid treatment than in alkali treatment. In the case of n-, iso-C3H7OH, thed adsorption amount of n-form which has smaller molecular size was larger. Similar tenedncy was observed in n-, iso-C4H9OH, but the amount was lower than n-, iso-C3H7OH. In CHCl3 and CCl4, that of CHCl, which is smaller molecular size and has polarity, was far lager. From the view of the molecular size, adsorption amount of C6H5CH3 and p-C6H4(CH3)2 showed the characteristics of surface activity rather than chemical treatment.

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제올라이트에 담지된 백금 촉매를 이용한 셀룰로우스의 폴리올로의 직접 전환 (Direct Conversion of Cellulose into Polyols over Pt Catalysts Supported on Zeolites)

  • 유수진;백인구;박은덕
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.435-441
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    • 2012
  • 셀룰로우스를 폴리올로 전환하기 위해 수소의 존재하에서 다양한 제올라이트에 담지된 백금촉매를 비교 연구하였다. 사용한 제올라이트로는 mordenite, Y, ferrierite, 그리고 ${\beta}$이며 비교를 위하여 ${\gamma}-Al_2O_3$, $SiO_2-Al_2O_3$, 그리고 $SiO_2$에 담지한 백금촉매도 사용하였다. 촉매의 물리적 특성은 등온 질소흡착실험을 통하여 분석하였으며 표면 산점의 특성은 암모니아 승온탈착분석법으로 파악하였고 백금의 담지량은 유도결합플라즈마분광법을 사용하여 확인하였으며 백금의 분산도는 일산화탄소의 화학흡착과 투과전자현미경 사진을 통하여 결정하였다. 셀룰로우스의 전환율은 주로 반응온도나 반응시간에 영향을 받는 것으로 나타났는데, 이는 고온의 물에서 발생하는 가역적인 수소이온 때문이다. 사용한 촉매중에서 폴리올의 수득률은 Pt/H-modenite(20)을 사용하였을 때에 가장 높게 나타났으며, Pt/Na-zeolite의 경우 Pt/H-zeolite에 비하여 활성이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 폴리올의 수득률은 표면산점의 농도와 관련이 있음을 확인할 수 있었으며, 외부표면적 또한 폴리올의 수득에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.

불균일계 촉매에 의한 공액 리놀레산 메틸에스테르의 합성 (Synthesis of Conjugated Linoleic Acid Methylester using Heterogeneous Catalysts)

  • 육정숙;이상준;김남균;김영운;윤병태
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.291-298
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    • 2013
  • 공액 리놀레산 메틸에스테르는 불균일계 촉매인 니켈 담지 제올라이트계 촉매를 이용하여 리놀레산 메틸에스테르의 이성질화를 통해 합성할 수 있다. 니켈 담지 제올라이트계 촉매는 HY 제올라이트로부터 KCl 수용액을 이용해 이온교환하여 KY 제올라이트를 합성한 뒤 함침법을 통해 니켈을 담지하여 합성하였다. 합성된 촉매는 수소를 이용하여 전처리하여 공액화 반응에 사용하였다. 그 결과 낮은 온도에서 HY 촉매는 높은 전환율을 나타내었지만 공액화 반응에 대해 낮은 선택도를 나타내었다. KY 촉매는 낮은 온도에서 상대적으로 낮은 전환율을 나타내었으나 높은 온도에서 HY 촉매와 유사한 전환율을 보였으며, 낮은 온도에서도 공액화 반응에 대해 높은 선택도를 나타내었다. 결과적으로 반응 온도 $220^{\circ}C$에서 4 wt% Ni/KY720을 이용하여 가장 높은 63.4%의 수율을 얻었다.