• 제목/요약/키워드: NaY Zeolite

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다시마 추출 Alginate를 이용한 미생물 캡슐화제의 겔 형성능 및 생균력 비교 (Comparison of the Gel Formation Ability and Stability of Encapsulated Microbial Inoculant Using Extractable Alginate from Sea Tangle)

  • 최소영;윤민호;황경숙
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제49권3호
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    • pp.170-174
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    • 2006
  • 생균력 안정성이 보장되고 품질이 규격화된 농용 미생물제공급을 위하여 캡슐형 미생물제의 캡슐화 소재로 열수 추출법과 알칼리 추출법을 이용하여 다시마로부터 Na-alginate를 직접 추출하여 겔 형성능과 생균력을 검토하였다. 열수추출 alginate(HWEA)의 경우 5%의 고농도에서 겔 형성이 성공적으로 이루어진데 반해 알칼리추출 alginate(ASA)는 3% 농도에서 $992.1\;{\pm}\;0.2\;g/cm^2$의 강한 겔이 형성되는 특성을 보여 시판되고 있는 alginate(CA) 1.5% 농도의 겔과 유사한 겔 형성능을 나타내었다. 또한 ASA의 경우 추출 수율이 20%로 HWEA 보다 2배 이상 높게 나타났으며 현재 시판되고 있는 Na-alginate(CA)에 비해 비용이 11배 이상 저렴한 것으로 산출되었다. 이상의 결과로부터 ASA를 사용할 경우 값싼 비용으로 추출이 용이하며 저농도에서 겔형성능이 우수하여 최적의 농용 미생물 캡슐소재로 평가되었다. ASA 캡슐제의 생균력을 조사한 결과 81%의 생균력을 나타내어 고가의 CA 캡슐제와 동일한 생균력을 보장 할 수 있음이 입증되었다. 미세 캡슐 내 미생물 생존력을 보다 안정적으로 유지하기 위해 캡슐막의 효과를 나타낼 수 있는 보조제로 starch와 zeolite를 이용하여 생균력 증진효과를 검토한 결과 단일소재 ASA만으로 제조된 캡슐제보다 보조제를 혼합한 캡슐제 경우 세균과 효모는 생균수가 크게 증가되는 효과를 볼 수 있었다. 미생물 혼합 배양액과 상기의 최적 복합 캡슐소재를 혼합하여 캡슐화한 미생물제의 생균력을 측정한 결과 세균은 93%의 높은 생균력을 나타내었고 유산균과 효모의 경우 70% 이상의 생균력을 나타내어 본 연구를 통해 다시마로부터 직접 추출한 ASA가 고가의 시판품 alginate를 대체할 수 있는 농용 미생물 캡슐화 소재로 이용가능할 것으로 판단되었다.

수용성 규산나트륨의 물리 · 화학적 특성 (Physical and Chemical Properties of Soluble Sodium Silicate)

  • 하윤식;박경일;서무룡
    • 대한화학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.172-181
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    • 1999
  • 수용성 규산나트륨 빌더를 개발하기 위하여 물유리와 수산화나륨을 적정비율로 혼합한 후 메탄올에 분산시켜 $SiO_2/Na_2O$의 몰 비율이 2.4∼2.8인 무정형 규산나트륨 고체분말을 제조하였다. 이때 규산나트륨의 $SiO_2/Na_2O$의 몰비, 용해도, thermogram, SEM, BET 등을 통하여 그 물리적 특성을 조사하였으며 빌더로서의 기본적인 특성을 규명하기 위해 $SiO_2/Na_2O$의 몰비가 1.0, 2.4, 2.8인 규산나트륨 빌더와 제올라이트를 사용하여 pH 유지능력, 온도에 따른 칼슘이온 결합능, 계면활성제 흡착능 등을 조사하였다. 그 결과 수용성 규산나트륨 화합물이 세제용빌더로서 가져야할 특성인 pH 유지능력 및 용해도에 있어서 제올라이트 보다 우수한 성능을 나타냈으나 칼슘이온 결합능 및 계면활성제 흡착능은 낮게 나타났으며, 규산나트륨의 $SiO_2/Na_2O$의 비율이 증가할수록 pH 유지능력과 이온교환능력은 감소하지만 계면활성제 흡착능력은 다소 증가함을 알 수 있었다.

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알칼리 이온 교환 Y-제올라이트의 NOx 전환에 대한 촉매 특성 및 반응성 (Characterization and the Catalytic Properties of Alkali- Exchanged Y-Zeolites on NOx Conversion)

  • 이창섭;이경희
    • 한국가스학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.50-55
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    • 2005
  • 본 논문에서는 알칼리 금속 이온 교환된 Y-제올라이트를 합성하여 그 성분과 구조를 여러 가지 분석법을 이용하여 확인하였으며, NOx전환 반응에 대하여 비열 플라즈마 기술과 결합한 이들의 촉매 능력에 대한 시험을 하였다. 합성된 LiY NaY KY, CsY의 NOx환원에 대한 반응성을 $100^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$의 온도 범위에서 NOx미터로 측정하였다. $150^{\circ}C$에서 촉매의 초기 반응성은 LiY < KY < NaY < CsY의 순으로 증가하였다. CsY와 NaY의 반응성은 온도에 따라 증가하다가 $200^{\circ}C$에서 최대에 도달하였고 그 이상의 온도에서는 오히려 감소하였다. KY의 반응성은 $200^{\circ}C$까지는 같은 수준을 유지하다가 그 이상의 온도에서는 감소한 반면 LiY의 반응성은 온도가 올라감에 따라 계속 감소하였다. 알칼리 금속 계열 중에서 반응성이 가장 좋은 CsY촉매는 $170{\~}220^{\circ}C$의 온도범위에서 $80\%$의 NOx 전환율을 나타내었다.

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수용성 규산나트륨의 세정성 (Detergency of Soluble Sodium Silicate)

  • 하윤식;박경일;서무룡
    • 분석과학
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    • 제12권1호
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    • pp.13-21
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    • 1999
  • 수용성 규산나트륨 화합물이 세제용빌더로서 가져야할 특성인 pH 유지능력 및 용해도에 있어서 제올라이트 보다 우수한 성능을 나타냈으나 칼슘이온 결합능 및 계면활성제 흡착능은 낮게 나타났다. 그리고 규산나트륨의 $SiO_2/Na_2O$의 비율이 증가할수록 pH 유지능력과 이온교환 능력은 감소하지만 계면활성제 흡착능력은 다소 증가함을 알 수 있었다. 세제용 계면활성제인 LAS와 LA-9를 사용한 결과 규산나트륨 보다 제올라이트가 세정효율이 높았고, LAS를 사용한 경우 규산나트륨 빌더에서는 $SiO_2/Na_2O$의 비율이 1인 빌더가 세정력이 다소 우수했으며, LA-9인 경우는 $SiO_2/Na_2O$의 비율에 상관없이 비슷한 세정력을 나타내었다.

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PSA법을 이용하여 $CH_4/CO_2/N_2$ 혼합가스 중에서 메탄의 분리 (Separation of $CH_4/CO_2/N_2$ Mixture by Pressure Swing Adsorption)

  • 조우람;정구현;신영환;유희찬;나병기
    • 청정기술
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    • 제17권4호
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    • pp.389-394
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    • 2011
  • 바이오가스로부터 이산화탄소와 질소를 제거하기 위한 흡착공정은 많이 논의되고 있다. 특히 흡착공정 중에서 압력변동흡착(Pressure swing adsorption)공정은 에너지소모가 적고 가격이 경제적이기 때문에 기체의 분리와 정제를 위한 공정으로 적절하다. 물리적 흡착을 사용하는 PSA공정은 흡착과 탈착이 가능하다. 각 cycle단계의 구성은 가압, 주입 및 흡착, 압력 균등화, 감압 및 세정으로 이루어져있다. 본 실험에서 PSA공정은 이산화탄소와 질소를 제거하기 위한 흡착제로 zeolite 13X와 carbon molecular sieve (CMS)로 구성되어 있으며, 혼합 가스의 농도는 $CH_4/CO_2/N_2$ (75:21:4 vol%)의 비율을 갖고 있다. 각각 zeolite 13X와 CMS는 선택적으로 혼합가스로부터 질소와 이산화탄소를 흡착하여 분리하고 제거한다. 또한 CMS의 경우는 빠르게 분산되는 이산화탄소의 처리량이 높다. 상부탱크, 하부탱크, 주입탱크의 가스 조성은 TCD 검출기를 이용하는 gas chromatography (GC)에 의해서 측정되었다.

Synthesis and Crystal Structure of Zinc Iodide in the Sodalite Cavities of Zeolite A (LTA)

  • Kim, Seok-Han;Park, Man;Son, Young-Ja;Lee, Hyung-Joo;Jeong, Gyo-Cheol;Bae, Myung-Nam;Lim, Woo-Taik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권4호
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    • pp.567-573
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    • 2007
  • The crystal structure of ZnI2 molecule synthesized in zeolite A (LTA) has been studied by single-crystal X-ray diffraction techniques. A single crystal of |Zn6|[Si12Al12O48]-LTA, synthesized by the dynamic ion-exchange of |Na12|[Si12Al12O48]-LTA with aqueous 0.05 M Zn(NO3)2 and washed with deionized water, was placed in a stream of flowing 0.05 M KI in CH3OH at 294 K for four days. The resulting crystal structure of the product (|K6Zn3(KI)3(ZnI2)0.5|[Si12Al12O48]-LTA, a = 12.1690(10) A) was determined at 294 K by single-crystal X-ray diffraction in the space group Pm3m. It was refined with all measured reflections to the final error index R1 = 0.078 for 431 reflections which Fo > 4σ (Fo). At four crystallographically distinct positions, 3.5 Zn2+ and nine K+ ions per unit cell are found: three Zn2+ and five K+ ions lie on the 3-fold axes opposite 6-rings in the large cavity, two K+ ions are off the plane of the 8-rings, two K+ ions are recessed deeply off the plane of the 8-rings, and the remaining a half Zn2+ ion lie on the 3-fold axes opposite 6-rings in the sodalite cavity. A half Zn2+ ion and an I- ion per unit cell are found in the sodalite units, indicating the formation of a ZnI2 molecule in 50% of the sodalite cavities. Each ZnI2 (Zn-I = 3.35(5) A) is held in place by the coordination of its one Zn2+ ion to the zeolite framework oxygens and by the coordination of its two I- ions to K+ ions through 6-rings (I-K = 3.33(8) A). Three additional I- ions per unit cell are found opposite a 4-ring in the large cavity and form a K3I2+ and two K2ZnI3+ ionic clusters, respectively.

Synthesis and Crystal Structure of Ag4Br4 Nanoclusters in the Sodalite Cavities of Fully K+-Exchanged Zeolite A (LTA)

  • Lim, Woo-Taik;Choi, Sik-Young;Kim, Bok-Jo;Kim, Chang-Min;Lee, In-Su;Kim, Seok-Han;Heo, Nam-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권7호
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    • pp.1090-1096
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    • 2005
  • $Ag_4Br_4$ nanoclusters have been synthesized in about 75% of the sodalite cavities of fully $K^+$-exchanged zeolite A (LTA). An additional KBr molecule is retained in each large cavity as part of a near square-planar $K_4Br^{3+}$ cation. A single crystal of $Ag_{12}$-A, prepared by the dynamic ion-exchange of $Na_{12}$-A with aqueous 0.05 M $AgNO_3$ and washed with $CH_3OH$, was placed in a stream of flowing 0.05 M KBr in $CH_3OH$ for two days. The crystal structure of the product ($K_9(K_4Br)Si_{12}Al_{12}O_{48}{\cdot}0.75Ag_4Br_4$, a = 12.186(1) $\AA$) was determined at 294 K by single-crystal X-ray diffraction in the space group Pm m. It was refined with all measured reflections to the final error index $R_1$ = 0.080 for the 99 reflections for which $F_o\;{\gt}\;4_{\sigma}\;(F_o)$. The thirteen $K^+$ ions per unit cell are found at three crystallographically distinct positions: eight $K^+$ ions in the large cavity fill the six-ring site, three $K^+$ ions fill the eight-rings, and two $K^+$ ions are opposite four-rings in the large cavity. One bromide ion per unit cell lies opposite a four-ring in the large cavity, held there by two eight-ring and two six-ring $K^+$ ions ($K_4Br^{3+}$). Three $Ag^+$ and three $Br^-$ions per unit cell are found on 3-fold axes in the sodalite unit, indicating the formation of nano-sized $Ag_4Br_4$ clusters (interpenetrating tetrahedra; symmetry $T_d$; diameter ca. 7.9 $\AA$) in 75% of the sodalite units. Each cluster (Ag-Br = 2.93(3) $\AA$) is held in place by the coordination of its four $Ag^+$ ions to the zeolite framework (each $Ag^+$ cation is 2.52(3) $\AA$ from three six-ring oxygens) and by the coordination of its four $Br^-$ ions to $K^+$ ions through six-rings (Br-K = 3.00(4) $\AA$).

결정성 아날심(|Na0.94(H2O)|[Si2.06Al0.94O6]-ANA)의 합성 및 단결정구조: 양이온 및 물 분자의 위치, Si/Al 비의 결정 (Synthesis of Single Crystalline Analcime and Its Single-crystal Structure, |Na0.94(H2O)|[Si2.06Al0.94O6]-ANA: Determination of Cation Sites, Water Positions, and Si/Al Ratios)

  • 서성만;서정민;고성운;임우택
    • 대한화학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.570-574
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    • 2011
  • 최대 0.20 mm 크기를 가진 아날심 단결정은 $3.00SiO_2$ : $1.50NaAlO_2$ : 8.02NaOH : $454H_2O$ : 5.00TEA의 겔 조성으로부터 합성되어졌다. $Na^+$ 이온으로 완전히 이온교환 된 아날심은 0.1 M 농도의 NaCl 수용액으로부터 준비하였다(이온교환용액의 pH는 NaOH 용액을 첨가하여 6에서 11로 맞추었다). $|Na_{0.94}(H_2O)|[Si_{2.06}Al_{0.94}O_6]-ANA(a=13.703(3){\AA})$의 분자식을 가지는 수화된 아날심 단결정의 구조는 294 K에서 Ibca의 orthorhombic 공간군으로 단결정 X-선 회절기법에 의해 결정되었다. 결정 구조의 최종 에러값은 $R_1/wR_2$= 0.054/0.143에 수렴되었다. 약 15개의 $Na^+$ 이온이 팔면체 배위로 3군데의 비동등한 위치에서 발견되었다. 합성된 아날심의 화학적 조성은 $Na_{0.94}(H_2O)Si_{2.06}Al_{0.94}O_6$ 확인되었으며, Si/Al 비는 단결정 구조 정밀화를 통하여 찾은 양이온의 점유수인 14.79개에 의해 2.19로 결정되었다.

일본 벤토나이트 광상의 부존특성 및 광석의 물리화학적 특성 (Occurrences and Physicochemical Properties of Japanese Bentonite Deposits)

  • 송민섭;고상모
    • 한국광물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.245-265
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    • 2004
  • 일본의 제3기 퇴적분지 내 분포하는 주요 벤토나이트 광상인 Myogi, Tsukinuno, Dobuyama 및 Kawasaki 광상의 산상과 성인을 비교하였으며, 각 광상에서 산출되는 대표적 벤토나이트를 대상하여 광물학적 특성 및 물리화학적 특성이 비교되었다. 일본에서 산출되는 벤토나이트 광상은 신생대 제3기 마이오세기~플라이오세기에 형성된 녹색응회암대 내에 주로 분포한다. Myogi, Tsukinuno 및 Kawasaki 광상은 속성변질작용에 의해, Dobuyama 광상은 열수변질작용에 의해 형성 되었다. 속성변질광상인 Myogi, Tsukinuno 및 Kawasaki 광상은 층상형 또는 성층형 광체형을 보이나 열수변질광상인 Dobuyama 광상은 콘형의 광체형을 나타낸다. 이 광상들의 형성 시기는 1.8~21 Ma까지 넓은 년대 범위를 보이나 대체로 초기~중기 마이오세기에 형성되었다. 몬모릴로나이트 함량비가 가장 높은 Dobuyama 광석이 높은 표면적, CEC, MB 흡착량 및 강도 값을 보인다 몬모릴로나이트 함량비도 다소 높고 Na-형인 Tsukinuno 광석은 강 알카리성, 높은 점도 및 팽윤도를 보인다. Na-Ca 혼합형인 Kawasaki 광석들은 Na-형에 비해서는 낮은 점도와 팽윤도를 보이나 Ca-형인 Dobuyama 보다는 다소 높다. 제올라이트 함량비가 높은 Myogi 광석은 Na-형이나 몬모릴로나이트 함량비가 가장 낮기 때문에 낮은 점도, MB 흡착량, 강도값을 나타내나 CEC와 표면적 값은 다소 높다. 이는 제올라이트의 영향으로 생각된다. 대체적으로 수용액계에서 Na-형은 강한 분산이 초래되나 Ca-형은 응집이 보다 강하게 일어나며, 두 유형 모두 매우 서서히 응집이 초래되었다. 벤토나이트의 물성은 몬모릴로나이트의 함량, 층간 양이온종이나 불순광물(특히 제올라이트)에 의해 주로 규제되는 시료도 있지만, 몇 시료는 이와 일치되지 않는다. 이는 이 연구에서 확인치 못한 몬모릴로나이트의 층전하 간과 같은 결정-화학적 및 몬모릴로나이트의 형상비와 같은 결정 형태적 특성에 의한 영향일 것으로 해석 된다.

Synthesis and Characterization of Fe-Co/mesoHZSM-5 : Effect of Desilication Agent and Iron-cobalt Composition

  • Jimmy, Jimmy;Roesyadi, Achmad;Suprapto, Suprapto;Kurniawansyah, Firman
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.163-169
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    • 2020
  • Synthesis of Fe-Co/meso-HZSM5 catalyst, intended to be applied in Fischer-Tropsch (FT) reaction was investigated. The study emphasized the effect of desilication agents, NaOH and KOH, on the catalyst materials properties. Impregnation composition of active metal (Fe and Co) was also examined. HZSM-5, converted from ammonium ZSM-5 through calcination, was treated with NaOH and KOH for desilication, followed by impregnation with 10% metal loading. Fe composition in the initial mixture was varied at 10-50% from total composition. After impregnation, reduction was applied by flowing hydrogen gas at 400 ℃ for 10 hours. The use of KOH solution induced greater mesoporous volumes; however, it had a detrimental effect on zeolite crystal structure. NaOH solutions, on the other hand, increased mesopore area as high as 100%, indicated from surface area increase from 266.28 m2/g of HZSM-5, to 526.03 m2/g of NaOH-desilicated HZSM-5. In addition, the application of NaOH solution increased pore volume from 0.14 cc/g to 0.486 cc/g. Further, more Fe-Co alloys and less oxide of iron (Fe2O3) as well cobalt (Co3O4) had been commonly observed in the produced catalysts. The largest Fe-Co alloys could be found in 50Fe-50Co/HZSM-5