• Nuclear Engineering and Technology
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• 제32권5호
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• pp.504-513
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• 2000

The adsorption characteristics of methyl iodide generated from the simulated off-gas stream on various adsorbents such as silver ion-exchanged zeolite (AgX), zeocarbon and activated carbon were investigated. An extensive evaluation was made on the optimal silver ion-exchanged level for the effective removal of methyl iodide at temperature up to 38$0^{\circ}C$. The degree of adsorption efficiency of methyl iodide on silver ion-exchanged zeolite is strongly dependent of silver ion-amount and process temperature. The influence of temperature, methyl iodide concentration and silver ion-exchanged level on the adsorption efficiency is closely related to the pore characteristics of adsorbents. It would be facts that the effective silver ion-exchanged level was about 10 wt%, based on the degree of silver utilization for the removal of methyl iodide.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제12권3호
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• pp.265-270
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• 1991

Theoretical calculations on the stabilization energies of framework atoms in hydrolyses Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A were made using some potential energy functions and optimization program. The protons which are produced by hydrolysis of $[Co(H_2O)_n]^{2+}$ ion in large cavity showed a tendency to attack the framework oxygen atom O(1) preferentially, and the oxygen atom O(4) within OH- ion was coordinated at Al atom. The weakness of bonds between T(Si, Al) and oxygen by attack of proton and too large coordination number around small aluminum atom will make the framework of Co(Ⅱ)-exchanged zeolite A more unstable. The stabilization energy of $Co_4Na_4$-A framework (- 361.57 kcal/mol) was less than that of thermally stable zeolite A($Na_{12-}$A: - 419.68 kcal/mol) and greater than that of extremely unstable Ba(Ⅱ)-exchanged zeolite A($Ba_{6-}$A: - 324.01 kcal/mol). All the data of powder X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopy of Co(Ⅱ)-exchanged zeolite A showed the evidence of instability of its framework in agreement with the theoretical calculation. Three different groups of water molecules are found in hydrated Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A; W(Ⅰ) group of water molecules having only hydrogen-bonds, W(Ⅱ) group water coordinated to $Na^+$ ion, ans W(Ⅲ) group water coordinated to Co(Ⅱ) ion. The averaged interaction energy of each water group shows the decreasing order of W(Ⅲ)>W(Ⅱ)>W(Ⅰ).

• 한국환경과학회지
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• 제32권5호
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• pp.343-353
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• 2023

A zeolite material (ZCH) was synthesized from coal fly ash in an HD thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. ZCH with high crystallinity could be synthesized at the NaOH/CFA ratio of 0.9. Ion-exchanged ZCH adsorbents for ammonia removal were prepared by ion-exchanging various cation (Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, and Mn²⁺) on the ZCH. They were used to evaluate the ammonia adsorption breakthrough curves and adsorption capacities. The ammonia adsorption capacities of the ZCH and ion-exchanged ZCHs were high in the order of Mn-ZCH > Cu-ZCH ≅ Co-ZCH > Fe-ZCH > ZCH according to NH₃-TPD measurements. Mn-ZCH ion-exchanged with Mn has more Brønsted acid sites than other adsorbents. The ion-exchanged Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, or Mn²⁺ ions uniformly distributed on the surface or in the pores of the ZCH, and the number of acidic sites increased on the alumina sites to form the crystal structure of zeolite material. Therefore, when the ion-exchanged ZCH was used, the adsorption capacity for ammonia gas increased.

• 환경위생공학
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• 제14권1호
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• pp.42-53
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• 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.

• 멤브레인
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• 제29권5호
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• pp.237-245
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• 2019

암모니아성 질소($NH_4-N$)는 산업 폐수, 농업 및 축산 폐수에 포함되어 있으며 인과 함께 수질의 부영양화를 일으키는 물질로 잘 알려져 있다. 또한 망간(Mn)과 비소(As)는 광산 처리수 등에 포함되어 있으며, 수질 오염의 원인 물질로 알려져 있다. 천연 제올라이트는 수중에서 암모니아성 질소를 제거하는데 사용되고 있지만 낮은 흡착능력을 가진다. 이러한 천연 제올라이트의 낮은 흡착능력을 개선하기 위해 $Na^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$로 이온 치환을 진행하였다. 암모니아성 질소($NH_4-N$)의 흡착량과 제거율은 $Na^+$로 이온 치환된 제올라이트에서 0.66 mg/g과 89.8%로 가장 높은 값을 보였다. 이온 치환된 제올라이트를 이용하여 Mn과 As의 흡착실험을 진행하였다. $Mg^{2+}$로 이온 치환된 제올라이트에서 Mn과 As의 높은 흡착량과 제거율을 보였다.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.123-130
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• 2005

산소 PSA용 흡착제의 제조를 위하여 표면적이 큰 제올라이트 X형 흡착제를 합성하고 양이온교환을 통하여 질소의 선택적 흡착 능력이 우수한 흡착제로 제조하였다. 제올라이트 X형 흡착제는 50 L급 대형 반응기에서 $SiO_2\;:\;Na_2O\;:\;H_2O\;:\;Al_2O_3$ = 2.5 : 3.5 : 150 : 1의 조성으로 $98^{\circ}C$, 18 h 동안 반응한 결과 표면적이 $650m^2/g$ 이상의 표면적을 나타내었다. 흡착제의 양이온교환은 Li, Ag, Ca, Br, Sr 등의 금속 이온을 대상으로 조사하였다. Ag 이온의 이온교환 속도가 가장 빠르게 일어났으며 모든 금속 이온이 제올라이트 X형에 포함된 Na 이온과 거의 당량적으로 이온 교환이 일어남을 알 수 있었다. 양이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소와 산소의 흡착 성능을 $10{\sim}40^{\circ}C$, 0~9 atm의 범위에서 측정한 결과 이온교환을 하지 않은 NaX 흡착제에 비하여 월등히 높은 흡착 성능을 나타내었으며 이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소 흡착량은 0.5 atm 이하의 저압에서는 Ag > Li > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났으나 1 atm 이상의 고압에서는 Li > Ag > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났다. 공기의 조성에 준하는 질소 및 산소의 분압에서 흡착량의 비를 조사하여 질소/산소 분리도를 측정한 결과 $20^{\circ}C$의 온도에서 Li으로 이온 교환된 흡착제의 분리도는 13.023을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.189-193
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• 2009

제올라이트 분리막 제조 시 제올라이트 골격 내에 존재하는 $Na^{+}$ 양이온을 $K^{+}$ 이온과 $Ca^{2+}$ 이온으로 교환하여 보다 효율적인 물/에탄올 혼합물로부터 물의 분리를 도모하고자 하였다. NaA형 제올라이트 분리막을 각각의 0.5 M KCI $CaCl_2$, $80^{\circ}C$ 수용액에서 4시간 동안 이온교환 하였다. $Na^{+}$ 이온을 $K^{+}$ 이온으로 교환한 결과, 이온 교환 전 총 투과플럭스는 $900\;g/m^2{\cdot}hr{\sim}2,500\;g/m^2{\cdot}hr$이었으나 이온 교환 후 $600\;g/m^2{\cdot}hr{\sim}2,000\;g/m^2{\cdot}hr$ 정도로 낮아졌으며, 이온 교환 전 $600{\sim}2,200$의 선택도를 나타내던 분리막의 선택도가 이온 교환 후에 $850{\sim}2,500$까지 높아짐을 확인하였다 또한, $Na^{+}$ 이온을 $Ca^{2+}$ 이온으로 교환한 결과, 제올라이트 분리막의 전체 투과플럭스와 선택도 모두 이온 교환 전 후 유사한 결과 값이 나타남을 확인하였다. 따라서 친수성 제올라이트 분리막의 유효세공경을 제어하고 적절한 크기로 조절하여 유기물/물 혼합물 분리에 활용한다면 보다 효과적인 유기물의 선택적 분리가 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.745-751
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• 2011

내부식성이 강화된 새로운 방청안료를 개발하기 위한 연구의 일환으로, 본 연구에서는 높은 내부식성을 제공하는 아연 및 세륨 이온 교환된 제올라이트를 도입하였다. 그리고 이온교환 제올라이트를 이용하여 프라이머 도료 제조 및 도장을 수행한 후, 그것의 방식성능을 측정하였다. 도장을 위한 금속 기재는 아연도금(galvanized, GI) 강판이었고, 도장된 강판의 방식성능은 electrochemical impedance spectroscopy(EIS)와 scanning vibrating electrode technique(SVET)으로 측정되었다. EIS 및 절단면의 내부식성을 확인하기 위한 SVET 측정으로부터 세륨이온 교환된 제올라이트가 가장 높은 효율을 제시하였고, 아연 및 세륨 이온 교환된 제올라이트의 경우 GI 강판에 대하여 cathodic 부식 방지제로 기여함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제5권6호
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• pp.1024-1029
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• 1994

경북 감포지역에서 산출되는 천연 제올라이트를 각기 다른 농도의 HCl과 NaOH로 화학처리한 시료와 금속양이온 교환한 시료를 제조 하였다. 이들 시료에 대한 질소의 흡착특성을 $25^{\circ}C$, 100~760 torr의 범위에서 조사하였다. 산처리한 시료의 질소 흡착량은 처리하기 전보다 감소하였으며, 알칼리 처리한 시료는 많이 증가하였다. 0.5N-HCl 처리 후 0.5N-NaOH로 연속처리한 경우 약 200% 정도 흡착량이 개선되었으나, 알칼리 처리 후 산으로 연속처리한 경우에는 오히려 감소하였다. $Na^+$, $K^+$, $Cs^+$를 이온교환한 경우 이온의 크기가 증가할수록 흡착량은 감소했으며, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Ba^{2+}$를 이온교환한 경우는 이온의 크기가 증가할수록 흡착량이 증가하였다.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.43-50
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• 1996

Clinoptilolite 계열의 국내산 천연제올라이트에 대한 상규명과 암모늄 이온 제거능력에 대해 연구하였다. 영일만 지역에 매장되어 있는 국내산 천연제올라이트는 XRD와 FT-IR 분석에 의해 열적으로 불안정한 heulandite임이 증명되었다. 또한 $K^+$ 이온으로 이온교환된 heulandite가 가장 높은 열적 안정성을 보였다. 그러나 암모늄이온의 제거능력에 있어서는 이온교환하지 않은 제올라이트가 가장 우수한 제거능력을 보였다.