• 제목/요약/키워드: mordenite zeolite

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중금속 흡착을 위한 원위치 피복소재로서 천연제올라이트의 양이온교환용량에 따른 적용성 평가 (Applicability of Natural Zeolite with Different Cation Exchange Capacity as In-situ Capping Materials for Adsorbing Heavy Metals)

  • 강구;신원호;홍성구;김영기;박성직
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.51-58
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    • 2017
  • 본 연구에서는 오염퇴적물의 원위치 피복을 위한 소재의 적용성 평가를 위해 양이온교환용량이 다른 제올라이트의 중금속 흡착특성을 평가하였다. 실험을 위해 양이온교환용량이 높은 제올라이트(HCzeo, 163.74 cmol/kg), 중간 값의 양이온교환용량의 제올라이트(MCzeo, 127.20 cmol/kg), 양이온교환용량이 낮은 제올라이트(LCzeo, 70.62 cmol/kg)를 사용하였다. 비표면적을 측정한 결과 HCzeo ($59.43m^2/g$) > MCzeo ($52.10m^2/g$) > LCzeo ($10.12m^2/g$)순으로 높은 결과를 나타내었다. 광물학적 조성 분석을 위해 XRD 측정결과 LCzeo는 quartz와 albite로 구성되었고 MCzeo와 HCzeo의 구성광물은 quartz, albite와 더불어 clinoptilolite, heulandite, mordenite도 측정되었다. HCzeo, MCzeo, LCzeo를 이용한 Cd, Cu, Ni, Zn의 동역학적 흡착실험 결과 실험 6시간대에 흡착 평형에 도달하였다. 평형흡착실험 결과 Cd과 Zn의 흡착은 제올라이트의 양이온교환용량에 따라 증가하였지만 Cu와 Ni의 흡착은 양이온교환용량에 따라 증가하는 경향을 보이지 않았다. 이에 따라 오염퇴적물의 원위치 피복적용에 있어 Cd과 Zn으로 오염된 지역은 양이온교환용량이 높은 제올라이트의 피복적용이 효과적이지만 Cu와 Ni로 오염된 지역의 경우 가격이 저렴한 양이온교환용량이 낮은 제올라이트를 적용하여도 무방할 것으로 판단된다.

큰 기공 제올라이트에서 에탄올의 아민화반응 (Amination of Ethanol over Large Pore Zeolites)

  • 전희영;전성희;이천재;신채호
    • 청정기술
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    • 제14권2호
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    • pp.87-94
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    • 2008
  • 12-고리를 갖는 큰 기공 제올라이트인 H-모더나이트, H-베타, H-Y상에서 에탄올 아민화반응에 의한 디에틸아민합성반응을 수행하였다. 사용된 큰 기공 제올라이트의 Si/Al 비 증가는 강산점의 감소를 가져왔으며 이 강산점의 세기는 아민으로의 생성 증가와 관련지을 수 있었다. 다차원 채널 형태를 갖는 H-베타, H-Y 제올라이트는 큰 둥지 부피와 낮은 산점세기로 인해 에탄올의 이량화반응에 의한 디에틸에테르의 생성을 촉진하였다. 직선 기공 채널 형태를 갖고 있는 H-모더나이트 제올라이트는 정밀화학 중간체로 널리 쓰이는 모노, 디에틸아민 합성에 적합하였다.

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영일 지역 제올라이트질 벤토나이트의 광물특성 및 생성환경 (Mineralogical Characteristics and Genetic Environment of Zeolitic Bentonite in Yeongil Area)

  • 노진환;고상모
    • 한국광물학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.135-145
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    • 2004
  • 영일 지역에서는 제올라이트 광물들을 상당량(대개 5% 이상) 함유하는 제올라이트질 벤토나이트가 밝은 색조를 띠고 1 m 미만의 두께를 이루며 흔히 산출된다. 이 같은 벤토나이트는 제올라이트 층과 밀접한 층준 접촉관계를 이루며 주로 장기층군의 눌대리응회암층과 함탄층에 부존된다. 이벤토나이트는 곳에 따라 층리와 비조화적 관계를 이루며 산출되기도 한다. 제올라이트질 벤토나이트의 주성분 광물인 몬모릴로나이트는 제올라이트 광물로서 대부분 클리놉틸로라이트와 공생관계를 이룬다. 그렇지만 보다 규질인 벤토나이트의 경우에는 모오데나이트, 상대적으로 $SiO_2$ 함량이 낮은 벤토나이트에서는 휼란다이트를 수반하기도 한다. 모오데나이트가 수반될 경우에는 단백석이 많이 함유되는 것이 특징이다. 주사전자현미경 관찰에 의하면, 제올라이트질 벤토나이트에서는 이들 변질 광물들, 특히 몬모릴로나이트와 제올라이트 광물들이 서로 미세분대되지 않고 대개 혼재되는 양상을 보이는 것이 특징이다. 제올라이트질 벤토나이트는 비교적 규산 성분이 농집된 공극수 조건과 pH의 오르내림이 반복되는 알칼리 환경 하에서 생성된 것으로 여겨진다. 또한 이 벤토나이트는 제올라이트를 함유하지 않는 통상적인 벤토나이트에 비해서 전반적으로 높은 희토류 원소 함유도를 나타낸다. 제올라이트질 벤토나이트의 이 같은 화학적 특징은, 산출상태 및 광물상에서의 특징과 더불어, 이벤토나이트의 성인을 단순히 속성작용의 결과로만 해석하기 어렵고 일부 벤토나이트들에 대해서는 열수변질에 의한 영향을 배제할 수 없음을 시사하는 것으로 여겨진다.

어선용 디젤엔진의 배출가스 저감 필터 개발과 저감 효율 (Development and efficiency of filter device for the emission reduction from the diesel engine in fishing boat)

  • 이경훈;김상근;김성훈;양용수;박성욱
    • 수산해양기술연구
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    • 제50권1호
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    • pp.50-57
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    • 2014
  • The performance of five kind adsorbents, which can reduce nitrogen oxide (NOx) from the diesel engine occupying 85% of the fishing boat, was carried out and the emission reduction filter was manufactured and evaluated in the adsorption efficiency of the emission gas for 240 KW diesel portable generator. As a NOx emission filter made of mordenite which has an excellent cation exchange capacity was manufactured by ball type adsorbents having excellent specific surface area. The adsorption efficiency of mordenite material applying the emission reduction filter began to show up at the operating time 10 minutes in comparison with the activated carbon and zeolite materials, and it was exposed to continue until 100% capability with passing by 20 minutes. So the adsorption efficiency of the NOx reduction filter consistently maintained at the averaged 80%.

토양개량제(土壤改良劑)인 Zeolite에 의(依)한 인(燐)의 흡착(吸着) ($P^{32}$ Adsorption on Na-zeolite in Different Ionic Strengths)

  • 최정
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제25권2호
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    • pp.99-104
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    • 1982
  • 천연(天然) zeolite를 분리(分離)하여 동정(同定)한 후(後) $Na^+$로 포화시키고 3가지 농도의 NaCl용액 중(中)에서 P흡착현상(吸着現象)을 $P^{32}$ 동위원소(同位元素)를 이용(利用)하여 조사(調査)하였다. Na-zeolite에는 pH가 낮을수록, 반응시간(反應時間)이 길수록 또 시료량(試料量)이 많을수록 P흡착량(吸着量)이 증가(增加)됐으며 시료(試料)와 용액(溶液)의 비율(比率)이 작은 편이 단위중량당(單位重量當) 흡착량(吸着量)이 많았다. 전해질(電解質) 농도가 클수록 P의 흡착량(吸着量)이 늘었으며 최대흡착량(最大吸着量)은 1me/g 정도(程度)였으며 Na-zeolite의 ZPC는 pH 3.7 이하(以下)일 것으로 추정(推定)된다.

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陽이온 交煥된 제올라이트 A 및 Mordenite 上의 CO 氣體 吸着 (CO Adsorption on Cation Exchaged Zeolite A and Mordenite)

  • 김종택;김흥원;김명철;이종렬
    • 대한화학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.137-146
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    • 1992
  • 양이온 교환된 천연 제올라이트 $K_{111}$의 CO 기체 흡착특성과 양이온효과를 연구하였다. $Na^+-,\;Cu^{2+}-\;및\;Ba^{2+}-\;K_{111}$ 의 경우 우수한 CO 흡착능을 가졌으며, 0.4N $BaCl_2$ 수용액으로 처리된 것이 가장 큰 CO 흡착능을 나타내었고, 합성 제올라이트 4A, 5A보다 뛰어난 흡착능을 가짐을 알 수 있었다. 양이온의 종류에 따른 흡착경향은 $Ba^{2+}>Cu^{2+}>Na^+>K^+>Mg^{2+}>Ca^{2+}$ 의 순서로 나타났으며 단위격자당 교환된 양이온의 수와 종류 그리고 세공의 크기 등이 CO 기체의 흡착에 있어 주요 인자로 작용함을 알 수 있었다. 그리고 K111의 양이온에 따른 흡착경향을 비교하기 위해서 CNDO/2 계산을 행하였다. 계산된 결과 8원환 모델 내의 양이온과 CO 기체와의 상호작용 에너지는 실험결과와 비슷한 경향임을 알 수 있었다.

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MA포장용 기능성 포장 소재개발에 관한 연구(1) (Development of Packaging Materials for MA Packaging(1))

  • 박형우;박무현;김훈;이재영;양한철
    • 한국포장학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.25-31
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    • 1996
  • 과실, 채소류가 수확 후 발생하는 에칠렌 등의 가스를 흡착하는 소재를 개발하여 과재류의 신선도 유지용 포장소재로 개발코자 천연제올라이트와 이를 가공한 소재들간의 특성을 검토하였다. 천연 제올라이트의 성분조성은 $SiO_2$가 66.34%, $Al_2O_3$가 13.89%였고 Si/Al의 몰비가 4.78로서 silica가 비교적 높은 게올라이트였으며, DTA와 TG 곡선에서 $80^{\circ}C$ 부근에서 미미한 탈수를 나타냈고 $1,000^{\circ}C$에서 16%의 감량이 나타났다. X-선 회절분석 결과 mordenite가 주요구성광물이었으며, 비표면적은 천연 제올라이트가 $75.2m^2/g$였으나 가열온도가 높아짐에 따라서 비표면적은 $2.12m^2/g$까지 감소함으로 열처리에 의한 방법은 바람직하지 않았으나, 화학 처리한 것들의 비표면적은 1N HCl로 처리한 것은 $90.78m^2/g$으로 나타나 산처리 한 것이 비표면적이 가장 높게 나타났는데, 이는 천연 제올라이트 보다 약 4배 증가되었다. 따라서, 포장소재로는 산처리한 것이 가장 우수하였다.

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분리막 두께 조절에 의한 모데나이트 제올라이트 분리막의 투과증발 물 투과유속 증진 연구 (Improvement of Pervaporative Water Flux of Mordenite Zeolite Membrane by Controlling Membrane Thickness)

  • 윤병진;김영무;이두형;조철희
    • 멤브레인
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    • 제29권5호
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    • pp.263-275
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    • 2019
  • 본 연구에서는 종결정 크기, 종결정 코팅양, 수열 용액 숙성시간을 조절함으로써 분리층 두께가 제어된 모데나이트 제올라이트 분리막을 제조하고, 분리층 두께가 투과증발 물 투과유속에 미치는 영향을 90 wt.% 에탄올 수용액에서 고찰하였다. 유성 밀을 이용해 종결정을 분쇄시켜 20~30 nm 크기의 종결정을 제조하였고, 진공여과코팅 중에 종결정 용액의 농도와 통과된 양을 바꿔주면서 코팅양을 조절하였다. 제조된 분리막은 분리층 두께가 얇을수록 더 높은 물 투과유속을 나타내었으며, 약 $4{\mu}m$ 두께를 갖는 분리막의 경우, 760의 높은 물/에탄올 선택도와 $1.0kg/m^2h$의 높은 물 투과유속을 나타내었다. 이는 나노크기 종결정을 사용하여 $4{\mu}m$ 두께로 분리층을 얇게 만들었기 때문으로 판단된다. 따라서 본 연구로부터 종결정의 크기와 진공여과 코팅양, 수열 용액 숙성시간을 조절하는 것은 분리 층의 두께를 효과적으로 조절할 수 있는 방법임을 알았다. 또한, 모데나이트 제올라이트 분리층의 두께를 얇게 하는 것이 분리막의 물 투과유속을 증진시키는 중요한 방법임을 확인하였다.

천연(天然)Zeolite의 CEC 증가(增加)와 입단화(粒團化)에 관(關)한 연구(硏究) -2. 반응(反應) 온도(溫度)와 반응(反應) 시간(時間)의 영향(影響) (The Study on the CEC Increase and Granulation of Natural Zeolite -2. Effects of Temperature and Time on the Recrystallization of Natural Zeolite)

  • 최정;허남호;이동훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.151-154
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    • 1993
  • CEC가 67me/100g되는 천연(天然)zeolite 미분(微粉)을 3N-NaOH용액(溶液)에서 $80^{\circ}C$로 30시간(時間) 처리(處理)한 결과(結果), 반응생성물(反應生成物)의 CEC는 약 260me/100g으로 증가(增加)하였으며 서로 다른 반응조건(反應條件) 하(下)의 반응(反應) 생성물(生成物)중 가장 높았다. NaOH용액(溶液)을 처리(處理)하여 생성(生成)된 반응생성물(反應生成物)에는 천연(天然) zeolite에 함유(含有)되었던 clinoptilolite, mordenite 및 smectite의 함량(含量)은 감소(減少)하였으나 phillipsite로 새롭게 나타났다. 반응온도(反應溫度)와 반응시간(反應時間)이 증가(增加)할수록 phillipsite의 함량(含量)이 증가(增加)하였다. 30시간반응(時間反應) 후(後)에는 phillipsite가 주(主)된 점토광물(粘土鑛物)로 나타났다.

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ZSM-5 제올라이트 촉매상에서의 메탄올로부터 탄화수소 합성반응 (Synthesis of the Hydrocarbons from Methanol over ZSM-5 Zeolite Catalyst)

  • 박상언;전학제
    • 대한화학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.97-102
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    • 1981
  • $SiO_2$/$Al_2O_3$ 비가 높은 제올라이트 ZSM-5를 합성하여 메탄올의 탄화수소로의 전환반응을 조사하였다. 메탄올이 전환되어 올레핀, 파라핀, 시클로파라핀 및 방향족화합물이 생성되었으며 특히 방향족 화합물에 대한 큰 선택성을 보여 주었고 1,3,5-trimethylbenzene의 크기정도에 제한된 형상선택성 촉매작용임을 알 수 있었다. 수소형태(HZSM-5)가 활성이 커, 메탄올이 탈수되어 일어나는 잇단 복잡한 반응들이 산촉매반응이 주임을 보여 주었다. ZSM-5와 구조가 유사한 mordenite와 3차원구조를 지닌 faujasite 촉매에서의 메탄올의 반응으로 구조적 영향과 TPD실험에 의한 산점분포를 비교한 결과 메탄올로부터 방향족화합물에 이르기까지의 탄화수소 합성에서의 ZSM-5 제올라이트의 촉매작용은 높은 실리카함량에 기인한 강한 산성과 교차하는 세공관 구조에 의한 분자체 효과에 의한 것으로 볼 수 있다.

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