• 제목/요약/키워드: Strong cation-exchange

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강산성 양이온 교환수지를 통한 백운석으로부터 CaCO3 및 MgO/Mg(OH)2 합성에 관한 연구 (A Study on Synthesis of CaCO3 & MgO/Mg(OH)2 from Dolomite Using the Strong Acidic Cation Exchange Resin)

  • 황대주;유영환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권6호
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    • pp.812-825
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    • 2019
  • 국내에서 채광되는 백운석(dolomite, $CaMg(CO_3)_2$)을 회분식 형태의 마이크로웨이브 소성로($950^{\circ}C/60min$)에 의해 소성하여 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)을 제조하였다. 국내에서 산출된 두 개의 백운석 시료를 대상으로 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$) 제조 후 수화 특성을 규명한 결과 반응성이 다름을 규명하였다. 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)의 수화 특성의 반응성을 이용하여 강산성 양이온 교환수지와 반응 시켜서 MgO를 분리하는 조건을 실시하였다. 분리 실험 조건은 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)과 $R-SO_3H$ (1:12 mass %)로 칼슘이온 흡착($Ca-(R-SO_3)_2$)하여 MgO를 분리하였다. 분리 후 MgO의 함량은 94 mass % 이상으로 분리되었다. 분리된 MgO를 $950^{\circ}C$, 60 min 동안 열처리 후 MgO의 순도는 96 mass %로 나타났다. 그리고칼슘 이온이 흡착된강산성 양이온교환수지($Ca-(R-SO_3)_2$)와 NaOH, $CO_2$ gas 반응에 의해서 98 mass %의 $CaCO_3$를 합성하였다.

강산성 양이온 교환수지를 충전한 고정층에서 리튬이온의 제거특성 (Removal Characteristics of Lithium Ions by Fixed-bed Column Packed with Strong-Acid Cation Exchange Resin)

  • 유해나;이민규
    • 청정기술
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    • 제20권2호
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    • pp.166-170
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    • 2014
  • 강산성 양이온 교환수지를 충전한 고정층 컬럼을 사용하여 수중의 리튬이온을 제거하는 연속식 실험을 수행하였다. 층 높이, 유입 유량 및 유입 농도와 같은 파라미터들을 살펴보았으며, 파과곡선으로부터 파과시간($t_{0.05}$), 포화시간($t_{0.95}$) 및 제거된 리튬이온의 총량(mtotal)을 구하였다. 실험 결과 $t_{0.05}$$t_{0.95}$는 층 높이가 감소함에 따라 감소하였고, 유입 농도와 유입 유량이 증가함에 따라 감소하였다. mtotal은 유입 유량과 층 높이가 증가함에 따라 증가하였지만, 유입 유량이 증가함에 따라서는 감소하였다. 실험자료를 토마스 모델식과 윤-넬슨 모델식을 적용한 결과, 토마스 모델식이 파과 데이터에 잘 부합하였다.

Model-system으로서의 몬트모릴로나이트의 층간화합물에 관한 연구 (I) (A Study of Intercalations-complexes of Montmorillonite as Model-Systems)

  • 조성준;김종옥
    • 자연과학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.77-86
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    • 1992
  • 양이온 교환반응에 의해 몬트모릴로나이트내의 금속 양이온을 긴 chain을 갖는 유기 양이온 tenside로 치환시킴으로써 물성이 다른 몬트모닐롤나이트의 층간화합물을 형성하게 된다. 이러한 층간화합물은 공업적으로 아주 광범위하게 이용되는가 하면, model-systems로서 물질의 거동을 밝혀내는 학문적 연구에 또한 많이 이용되기도 한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 몬트모릴로나이트의 층간화합물을 형성하여 여러 상이한 조건하에서의 이들의 거동에 대하여 연구했다.

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효율적인 중금속 이온 제거를 위한 킬레이팅 수지를 포함한 양이온 교환막의 개발 및 응용 (Development and Application of Cation-exchange Membranes Including Chelating Resin for Efficient Heavy-metal Ion Removal)

  • 김도형;최영은;박진수;강문성
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.129-137
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수계 내 포함된 양이온들 중 특히 중금속 이온을 효율적으로 분리할 수 있는 양이온 교환막을 개발하였다. 기저 고분자로는 sulfonated polyetheretherketone (SPEEK)를 사용하였으며 이에 중금속 이온에 결합력이 강한 킬레이팅 수지를 파우더링하여 첨가하였다. 또한 양이온 교환막의 성능을 최적화시키기 위해 킬레이팅 수지의 함량 및 SPEEK의 이온교환용량을 제어하였다. 결과적으로 제조된 양이온 교환막을 막 축전식 탈염 공정(membrane capacitive deionization, MCDI)에 적용한 결과 중금속 이온 제거 효율이 20% 이상 향상됨을 확인할 수 있었다.

$\textrm{N}_{G}$-Mon $o^{14}\textrm{C}$-methyl]-L-arginine의 합성 (Synthesis of $\textrm{N}_{G}$-Mon $o^{14}\textrm{C}$-methyl]-L-arginine)

  • 조영봉
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제1권1호
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    • pp.77-80
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    • 1986
  • $N^{G}$ -Mono[$^{14}$ C-Methyl]-L-arginine을 방사선화학적 방법으로 mono [$^{14}$ C]-Methylamine 으로부터 합성한후 양이온 교환수지에 흡착시킨 다음 암모니아수로 용출시켜 정제하였으며 flavianic acid를 사용하여 결정상태로 얻었다. 한편 flavianate와 음이온 교환수지 를 함께 실온 이하의 온도에서 교반혼합함으로서 유리 상태의 amino acid를 쉽게 만들수 있으며 박층크로마토그라피, 박층전기영동 및 섬광분광분석법으로 순도를 조사하였다.

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Fabrication of Pre-Exfoliated Clay Masterbatch via Exfoliation-Adsorption of Polystyrene Nanobeads

  • Khvan, Svetlana;Kim, Jun-Kyung;Lee, Sang-Soo
    • Macromolecular Research
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    • 제15권1호
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    • pp.51-58
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    • 2007
  • The approach studied in the present work produced an exfoliated state of clay layers via confinement of the charged nano-sized polystyrene (PS) beads within the gallery of swollen pristine clay. It was demonstrated that adsorption of the polymer nanobeads dramatically promotes expansion of the clay gallery. A comparative study of incorporation was conducted by employing organo-modified clay along with two different colloid polymer systems: electrostatically stabilized PS nanobeads and cationic monomer-grafted PS nanobeads. The mechanism of adsorption of the monomer-grafted polymer beads onto clay via cationic exchange between the alkyl ammonium group of the polymer nanobeads and the interlayer sodium cation of the layered silicate was verified by using several techniques. As distinct from the polymer nanobeads formed using conventional miniemulsion polymerization method, competitive adsorption of stabilizing surfactant molecules was be prevented by grafting the surface functional groups into the polymer chain, thereby supporting the observed effective adsorption of the polymer beads. The presence of surface functional groups that support the establishment of strong polymer-clay interactions was suggested to improve the compatibility of the clay with the polymer matrix and eventually play a crucial role in the performance of the final nanocomposites.

Theoretical Studies on Selectivity of Dibenzo-18-Crown-6-Ether for Alkaline Earth Divalent Cations

  • Heo, Ji-Young
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권8호
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    • pp.2669-2674
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    • 2012
  • Crown ether is one of well-known host molecules and able to selectively sequester metal cation. We employed M06-2X density functional theory with IEFPCM and SMD continuum solvation models to study selectivity of dibenzo-18-crown-6-ether (DB18C6) for alkaline earth dications, $Ba^{2+}$, $Sr^{2+}$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$ in the gas phase and in aqueous solution. $Mg^{2+}$ showed predominantly strong binding affinity in the gas phase because of strong polarization of CO bonds by cation. In aqueous solution, binding free energy differences became smaller among these dications. However, $Mg^{2+}$ had the best binding, being incompatible with experimental observations in aqueous solution. The enthalpies of the dication exchange reaction between DB18C6 and water cluster molecules were computed as another estimation of selectivity in aqueous solution. These results also demonstrated that $Mg^{2+}$ bound to DB18C6 better than $Ba^{2+}$. We speculated that the species determining selectivity in water could be 2:1 complexes of two DB18C6s and one dication.

大邱市의 工業用水와 鐵의 軟化障害에 關하여 (Industrial Waters of Taegu City and on the Objection of Iron for Water Softening)

  • 이대수;홍순영
    • 대한화학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.117-121
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    • 1962
  • The waters throughout Taegu area for 87 points were analysed and according to the analytical data, following unfavorable characteristics for industrial uses were given: (1)Shows strong hardness, (2)Has high ratio of ignition residue to evaporation residue, (3) pH value is over 7, (4) Contains considerable quntities of iron.And then investigated the exchange rate and regeneration level of iron ion using cation exchange resin, Lewatit KS.When the hard water containing 2.2 ppm of iron with 18.4 ppm of calcium and 6.2 ppm of magnesium was passed through the ion exchange resin under $3cc/cm^2/min$ in exhaustant flow rate, exchange rate of iron reached to 42% after 300 hours flow. The exchange efficiency shows abrupt decreasing in initial stage of flow up to 100 hours flow. The exchanger which contains iron was regenerated with 10% sodium hydroxide aqua solution under SV (space velocity) 4. By this method, 57% of iron was eliminated from exchanger while calcium and magnesium are removed as much as 85% and 87% respectively.

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Three Binary Ion-Exchange Isotherms in Zeolite A : $Cs^+-Ag^+$ , $Ag^+-Na^+$ , and $NH_4^+-Na^+$

  • Heo, Nam-Ho;Kim, Yang;Lin, Gloria C.H.;Seff, Karl
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권5호
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    • pp.407-410
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    • 1990
  • Three binary ion-exchange isotherms of zeolite A have been determined using 0.1 M solutions of the aqueous nitrates for the one-step preparation of particular mixed-cation zeolite A compositions. Analyses were done primarily by flame emission spectrometry (FES), together with crystallographic determinations of $Cs^+$ and colorimetric determinations of $NH_{4^+}$. Corrections for a presumed impurity of extra-lattice species in powder sample were made for the determination of $Na^+$. The $Cs^+-Ag^+$ isootherm indicates a strong selectivity for $Ag^+$ through the entire range of zeolite composition. The $Ag^+-Na^+$ isotherm agrees very closely with that reported by Sherry and Walton, and that of $NH_{4^+}-Na^+$ resembles those obtained using zeolite pellets.

벤토나이트의 물리-화학적 성질을 지배하는 요인분석 (Factors Controlling Some Physicochemical Properties of Bentonite)

  • 고상모;손병국;송민섭;박성환;이석훈
    • 한국광물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.259-272
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    • 2002
  • 이 연구는 제 3기층 퇴적분지 내에 분포하고, 유사한 지질환경에서 형성된 일본의 2개 광상 (Tsukinuno 및 Tomioka)과 국내 5개 광상(두산, 나아, 옥산, 동양 및 연일16호)에서 산출하는 7개 벤토나이트를 대상으로 광물학적 특성 및 물리화학적 특성을 비교하여 벤토나이트의 물성을 주 지배하는 요인에 대한 분석을 시도하였다. 연구 대상 시료들 중 츄키누노(Tsukinuno) 광석은 천연산 Na-형 벤토나이트이며 나머지는 모두 Ca-형 벤토나이트이다. 벤토나이트의 물성을 지배하는 가장 중요한 요인은 몬모릴로나이트 함량비이지만 모든 물성이 몬모릴로나이트 함량비만으로는 설명되지 않는다. 이는 여러 가지 요인들이 복합적으로 벤토나이트의 물성을 지배하기 때문이다. 점토광물류의 경우는 입도 분포가 물성을 지배하는 주요한 요인으로 알려져 있다. 입도 분포와 같은 물리적 요인을 동일시한다면 광물학적 요인이 우세하게 영향을 미친다. 벤토나이트의 주성분광물인 몬모릴로나이트의 함량비와 층 전하에 따라 몇 가지 물성은 지배된다. 특히 층 전하값은 몬모릴로나이트의 양이온 교환능과 메틸렌블루 흡착량을 크게 지배한다. 부성분광물로 산출하는 불석과 황철석의 함량비가 물성을 크게 지배하며, 불석이 우세하게 산출하는 광석은 강한 알카리성을 띠며 양이온 교환능을 상승시키나 팽윤도, 점도, 강도 등의 다른 물성을 저하시킨다. 황철석이 함유된 시료 는 생형 압축 강도와 습태 인장 강도 값을 극히 저하시킨다. 층간 교환성 양이온 종에 따라 물성이 크게 달라지며, Na-형 벤토나이트는 Ca-형 벤토나이트보다 극히 향상된 팽윤도 및 점도를 보이며 보다 강한 알카리성을 띤다. 또한 몬모릴로나이트 결정크기와 형태가 물성을 지배하는 요인이 되며, 결정도가 우수하여 결정크기가 크고 얇은 엽편으로 구성된 광석에서 비 표면적, 양이온 교환능, 점도, 팽윤도, 메틸렌블루 흡착량, 생형 압축 강도 및 습태 인장 강도를 향상시킨다. 국내산 두산 벤토나이트가 가장 우수한 물성을 보이는 주 요인은 높은 몬모릴로나이트 함량비와 우수한 결정도에 기인된 것으로 해석된다.