• 제목/요약/키워드: Na-X zeolites

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제주도 화산쇄설암의 불석광물 (Zeolites in the Volcaniclastics of Jeju Island)

  • 정기영;손영관;전용문
    • 한국광물학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.39-50
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    • 2010
  • 제주도 응회구 및 응회환과 지하 서귀포층 화산쇄설암에서 화산유리 변질산물로서 불석광물들이 생성되었다. X선회절분석과 전자현미화학분석으로 확인된 주요 불석광물은 필립사이트와 아날심이다. 아날심과 필립사이트의 Si/(Si+Al) 원자비는 모물질인 현무암 유리와 유사하다. 아날심의 화학조성은 매우 단순하지만, 필립사이트는 구조 내 공극 양이온들의 비율이 매우 다양하다. 아날심이 산출되는 당산봉 및 용머리 응회암에서는 Na, 그리고 시추코아에서는 K와 Ca가 필립사이트의 주요 공극양이온이었다. 변질조직의 주사전자현미경 관찰에 의하면 필립사이트가 먼저 침전되고, 후기에 아날심이 충전하였다. 제주도의 여러 응회환/구 중에서도 층서적으로 가장 오래된 당산봉과 용머리 응회암에서 지표수와의 오랜 반응으로 불석광물들이 다량 생성되었고 비교적 연대가 젊은 다른 응회환/구에는 볼석이 거의 생성되지 않았다.

방사성 핵종 제거를 위한 천연 제올라이트 특성 연구 (Characterization of Natural Zeolite for Removal of Radioactive Nuclides)

  • 김후식;박원광;이하영;박종삼;임우택
    • 한국광물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.41-51
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    • 2014
  • 국내 경상북도 포항 및 경주지역에서 채취한 4종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포(Ku)는 휼란다이트, 포항(Po)은 클라이놉틸로라이트와 석영이 혼합된 모데나이트이며 양북A (Ya-A)는 휼란다이트, 클라이놉틸로라이트 및 석영이 함유된 일라이트이며, 양북B (Ya-B)는 휼란다이트와 클라이놉틸로라이트가 혼합된 일라이트이다. 4종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었다. 구룡포 (Ku) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. Cs 및 Sr의 흡착실험은 $25^{\circ}C$에서 수행하였으며, 흡착자료를 기초로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착공정은 Langmuir 흡착 등온식이 잘 맞았으며, 양북 A 제올라이트가 다른 제올라이트 보다 $Cs^+$$Sr^{2+}$ 이온의 제거에 가장 효과적임을 보여주었다.

Li+-exchanged Zeolites X and Y (FAU) from Undried Formamide Solution

  • Kim, Hu Sik;Park, Jong Sam;Kim, Jeong Jin;Suh, Jeong Min;Lim, Woo Taik
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.260-269
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    • 2013
  • Two single-crystals of fully dehydrated, partially $Li^+$-exchanged zeolites X (Si/Al = 1.09, crystal 1) and Y (Si/Al = 1.56, crystal 2), were prepared by flow method using 0.1 M $LiNO_3$ at 393 K for 48 h, respectively, followed by vacuum dehydration at 673 K and $1{\times}10^{-6}$ Torr. Their structures were determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group $Fd\bar{3}$ and $Fd\bar{3}m$ at 100(1) K for crystals 1 and 2, respectively. They were refined to the final error indices $R_1/wR_2$ = 0.065/0.211 and 0.043/0.169 for crystals 1 and 2, respectively. In crystal 1, about 53 $Li^+$ ions per unit cell are found at three distinct positions; 9 at site I', 19 at another site I', and the remaining 25 at site II. The residual 25 $Na^+$ ions occupy three equipoints; 2 are at site I, 7 at site II, and 16 at site III'. In crystal 2, about 31 $Li^+$ ions per unit cell occupy sites I' and II with occupancies at 22 and 9, respectively; 3, 4, 23, and 3 $Na^+$ ions are found at sites I, I', II, and III', respectively. The extent of $Li^+$ ion exchange into zeolite X (crystal 1) is higher than that of zeolite Y (crystal 2), ca. 73% and 56% in crystals 1 and 2, respectively.

이산화탄소 흡착제거를 위한 허니컴 흡착소자의 제조 및 이의 특성 (Preparation of Honeycomb Adsorbent for Carbon Dioxide Adsorption and Its Characteristics)

  • 유윤종;김홍수;박종호;한상섭;조순행
    • 공업화학
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    • 제18권3호
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    • pp.273-278
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    • 2007
  • 본 논문은 배연가스로부터 이산화탄소를 흡착 회수하기 위한 허니컴 흡착소자 및 공정에 관한 것이다. 세라믹섬유와 Na-X를 주원료로 제올라이트 종이를 제조하였다. 제올라이트 종이의 이산화탄소 흡착능을 향상시키기 위해서 $Li^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$ 이온교환 및 추가적인 표면코팅을 실시하여 그 특성을 분석하였다. $Li^+$ 이온교환 방법은 이산화탄소 흡착능을 가장 많이 증가시켰지만 공정적용이 가능할 만큼의 흡착능 변화를 보이지 않았다. 반면 Na-X의 추가적인 표면코팅은 이산화탄소 흡착능을 증가시키는 효율적인 방법이었다. 제올라이트 종이를 성형하여 만든 허니컴형 흡착소자에 대한 이산화탄소 흡착파과 특성을 분석하였으며, 이의 결과로서 회전식 이산화탄소 흡착 농축공정의 적용 예를 보여주었다.

NaX 제올라이트가 담지된 허니컴 흡착제의 제조 및 이의 이산화탄소 흡착특성 (Preparation of NaX Zeolite Coated Honeycomb Adsorbents and It's Carbon Dioxide Adsorption Characteristics)

  • 유윤종;김홍수
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.663-669
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    • 2009
  • 지구온난화에 가장 큰 영향을 미치는 이산화탄소를 연소 후 배가스로부터 흡착 분리하기 위한 허니컴 흡착소자의 제조 및 그 특성에 관한 것이다. 고온사용이 가능하도록 세라믹쉬트, 활성탄소 쉬트를 사용하여 허니컴을 제조하였고 그 위에 Na-X 제올라이트를 코팅하였다. 또한 Na-X 제올라이트를 포함시킨 제올라이트 쉬트를 사용하여 허니컴 흡착제를 제조하였다. 이들 세 가지 허니컴 흡착제에 대하여 이산화탄소 흡착량, 표면특성 그리고 16% 이산화탄소 혼합가스를 공급하여 파과특성을 분석하였다. 또한 가열재생에 따른 이산화탄소 농축특성과 가열시 허니컴 흡착제의 온도변화를 분석하여 열스윙 흡착 분리공정에서의 우월성을 비교 분석하였다. 이들 허니컴을 사용한 흡착파과실험 결과를 바탕으로 하여 회전식 흡착 농축공정의 적용 가능예를 보여주었다.

제올라이트 광산개발을 위한 천연 제올라이트의 특성 분석 및 중금속 이온 흡착 특성 연구 (Characterization of Natural Zeolite and Study of Adsorption Properties of Heavy Metal Ions for Development of Zeolite Mine)

  • 김후식;김영훈;백기태;임우택
    • 한국광물학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.299-308
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    • 2015
  • 국내 경상북도 포항 지역에서 채취한 6종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포A (Ku-A), 구룡포B (Ku-B), 구룡포C (Ku-C), 동해A (Dh-A), 동해B (Dh-B), 동해C (Dh-C) 모두 모데나이트, 알바이트 및 석영이 함유되어 있었다. 6종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었으며 구룡포C (Ku-C) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. 6종의 천연 제올라이트를 이용하여 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$$Cu^{2+}$ 등의 중금속 이온을 제거하는데 소요되는 반응 시간의 효과를 비교하였다. 6종의 천연 제올라이트 모두 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$$Cu^{2+}$ 제거율이 매우 낮게 나타났다. 이는 6종의 천연 제올라이트에 함유된 제올라이트의 함량이 매우 낮기 때문으로 판단된다. 본 연구 결과는 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 크게 의존되는 경향을 보여주고 있다.

화력발전소 비산회를 이용한 제올라이트합성 (Synthesis of zeolite from power plant fly ash)

  • 김재환;연익준;김광렬
    • 환경위생공학
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    • 제12권1호
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    • pp.49-58
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    • 1997
  • A study on the synthesis of zeolite from bituminous coal ESP fly ash as a raw material, which was emitted from the power plant, was carried out to reduce environmental problems and reuse of the industrial wastes. Bituminous coal fly ash was used as the source of silica and alumina. Zeolite was synthesized by hydrothermal reaction in aqueous NaOH solution with sodium aluminate as additive. The objective of this study is to elucidate the effect of several experimental variables on the synthesis of zeolite. The effects of preroasting temperature, mixing speed, leaching alkalinity, and molar ratio of Na$_{2}$O/SiO$_{2}$ and SiO$_{2}$/Al$_{2}$O of the products were investigated. The synthesized zeolite was proved to be NaA, which is known as 4A type, by comparing with SEM images, and X-ray diffraction analysis. And also we know that the transformation of zeolite A take places into other types of zeolites, i.e. Hydroxysodalite, zeolite P, with the variation of leaching alkalinity.

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몽골, 한국, 미국 천연 제올라이트의 특성 비교 분석 (Comparative Analysis of the Characteristics of Natural Zeolites from Mongolia, Korea, and the United State)

  • 바야르사이칸 바트체첵;김후식;김영훈;김정진;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제35권2호
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    • pp.141-151
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    • 2022
  • 몽골(6종), 미국(1종), 한국(9종)지역에서 채취한 총 16종의 천연 제올라이트를 X-선 회절 분석, X-선 형광 분석, 열 시차, 열 중량 분석 및 양이온 교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 16종의 시료 모두 두 종류 이상의 광물상이 공존하는 혼합광 형태이며, 주로 클라이놉틸로라이트, 휼란다이트, 모데나이트 및 차바자이트와 같은 광물의 조합으로 이루어져 있으며, 일부 시료에서는 운모 점토광물인 일라이트와 석영과 같은 광물이 불순물로 함유되어 있었다. X-선 형광 분석 결과 16종의 천연 제올라이트는 SiO2, Al2O3, K2O, CaO, Na2O, MgO 및 Fe2O3 산화물이 함유되어 있었다. 미국 천연 제올라이트인 U-1 시료가 223.3 meq/100 g으로 양이온 교환능이 가장 높게 나타났으며 몽골 천연 제올라이트에서는 M-6 시료가, 한국 천연 제올라이트에서는 K-1 시료가 각각 166.6 meq/100 g으로 가장 높게 나타났다. 열시차 및 열중량 분석 결과 16종의 시료 모두 600℃까지 열적으로 안정성이 우수한 것을 확인 하였다.

제올라이트 NaA의 수화에 관한 이론적 연구 (Theoretical Study of Hydration of Zeolite NaA)

  • 노경태;전무식
    • 대한화학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.374-384
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    • 1979
  • Zeolite NaA의 ${\alpha}$ cage에 있어서의 수화에너지와 그 위치를 결정하였다. Na(1)과 Na(2)사이의 site selectivity를 에너지 계산으로부터 결정하였는데 Na(1)이 Na(2)보다 선택성이 있는 것을 알 수 있었다. ${\alpha}$-Cage에 수화된 물들은 일그러진 정 12면체를 형성함을 알 수 있었다. Water(1), Water(2), Water(3)의 평균수화에너지는 각각 -29.847, -25.344, -15.888kcal/mole이다. 이 에너지 계산으로부터 얻어진 수화된 물들의 산소원자의 위치는 X선값과 잘 일치함을 보여준다. 또 수화된 정도에 따른 수화에너지의 그래프를 얻었다. 이 결과는 실험으로부터 얻어진 differential heat of sorption curve와 잘 일치함을 보여준다. ${\alpha}$ Cage 속에서의 유전상수는 3.5가 적합함을 알 수 있었다.

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Remarkable Structure Relaxation of Zeolite Windows in Rb₃- and K₃-A Crystal Structures of $M_3nA_{9-x}H_xSi_{12}Al_{12}O_{48}$ where M-Rb or K and x=1 or 0

  • 박종삼;윤명숙;임우택;김명철;서숭혁;허남호
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권10호
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    • pp.923-929
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    • 1995
  • Four crystal structures of M3-A (M3Na9-xHx-A, M=Rb or K and x=1 or 0), Rb3Na8H-A(a=12.228(1) Å and R1=0.046), Rb3Na9-A (a=12.258(3) Å and R1=0.058), K3Na8H-A (a=12.257(3) Å and R1=0.048) and K3Na9-A (a=12.257(3) Å and R1=0.052), have been determined by single crystal x-ray diffraction technique in the cubic space group Pm3^m at 21 ℃. In all structures, each unit cell contained three M+ ions all located at one crystallographically distinct position on 8-rings. Rb+ ions are 3.12 and 3.21 Å away respectively from O(1) and O(2) oxygens, about 0.40 Å away from the centers of the 8-rings, and K+ ions are 2.87 and 2.81 Å apart from the corresponding oxygens. These distances are the shortest ones among those previously found for the corresoponding ones. Eight 6-rings per unit cell are occupied by eight Na+ ions, each with a distance of 2.31 Å to three O(3) oxygens. The twelfth cation per unit cell is found as Na+ opposite 4-ring in the large cavities of M3Na9-A and assumed to be H+ for M3Na8H-A. With these noble non-framework cationic arrangements, larger M+ ions preferably on all larger 8-rings and the compact Na+ ions on all 6-rings, the bond angles in the 8-rings of M3-A, 145.1 and 161.0 respectively for (Si,Al)-O(1)-(Si,Al) and (Si,Al)-O(2)-(Si,Al), turned out to be remarkably stable and smaller, by more than 12 to 17°, than the corresponding angles found in the crystal structures of zeolites A with high concentration of M+ ions. It is to achieve these remarkably relaxed 8-rings, the main windows for the passage of gas molecules, with simultaneously maximized cavity volumes that M3-A have been selected as one of the efficient zeolite A systems for gas encapsulation.