정유소와 석유 공장에서 발생하는 폐수는 심각한 환경오염으로 이어진다. 기름이 있는 물을 정수 처리하는 데에는 많은 방법이 존재하지만, 가장 효과적인 방법은 막을 이용한 기술이다. 물에서 기름기를 제거하는 데 사용되는 유기재료로 만들어진 고분자 막은 파울링이라는 고질적인 문제를 가지고 있다. 무기성 막은 수명이 길다는 점에서 유기성 분리막보다 효율적이다. 제올라이트 막은 우수한 화학적 안정성을 갖고 있으며 오랜 기간 재활용할 수 있다. 막에서 친수성의 존재는 막의 수 투과량을 증가시킨다. 제올라이트로 만들어진 세라믹 분리막은 물과 기름을 분리하는 데 사용되는 효율적인 무기막 중 하나이다. 본 리뷰논문은 i) 순수 제올라이트 막과 ii) 다른 물질과 혼합된 제올라이트 복합막, 2가지로 분류되는 제올라이트 기반의 무기막을 사용하는 물과 기름 분리 기술을 중점으로 다루고 있다.
최근 에너지 효율이 높은 공정기술의 수요가 증가하면서 분리막을 이용한 기체분리가 많은 연구자들의 관심을 모으고 있다. 현재 분리막에 의한 기체 분리 시장은 고분자막이 독점하고 있으며 탄화수소와 같은 응축기체 분리시장이 휠씬 큼에도 불구하고 주로 비응축 기체분리에 제한되고 있다. 이는 고분자 재료의 물성에 한계가 있기 때문이다. 제올라이트막이나 제올라이트/고분자 복합막이 제올라이트의 우수한 분리력과 화학적/열적 특성으로 인해 고분자막의 한계를 극복할 수 있는 대안이 될 수 있다. 이번 총설에서는 이러한 기체분리를 위한 제올라이트막과 제올라이트/고분자 복합막에 대해 간략히 소개하고자 한다.
천연 제올라이트/에폭시 수지 복합재료의 경화반응 속도론을 연구하기 위해 DSC 분석법 중 승온적 방법을 이용하였다. 천연 제올라이트의 함량이 증가함에 따라 반응 시작온도와 발열피크의 온도가 낮아졌다. Diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA)/4,4'-methylene dianiline(MDA)/malononitrile(MN, 10phr)에 제올라이트를 20phr 충전한 경우에는 하나의 발열피크가 나타나며, 30phr인 경우에는 shoulder가 나타났다. 40phr의 제올라이트가 충전된 경우에는 발열피크가 두 개로 분리되며, 첫번째 발열피크의 활성화에너지, $Ea_1$은 12.30 kJ/mol이고, 두번째 발열피크의 활성화에너지, $Ea_2$는 12.70 kJ/mol이었다.
Park, Yuri;Park, Tae-Hee;Lee, Rami;Baek, Jong-sung;Jhee, Kwang-Hwan;Bang, Daesuk
Elastomers and Composites
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제52권3호
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pp.201-210
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2017
We studied the antibacterial effect and mechanical properties of PLA composites with in organic porous zeolite-type bacteriocides. The specimens were prepared by an intermeshing co-rotating twin screw extruder using different contents of inorganic bacteriocide. The degree of dispersion of the in organic bacteriocide in the PLA composite was confirmed by FE-SEM. The contents of Ag and Zn in the composite were also investigated by energy dispersive spectroscopy at different concentrations of the inorganic bacteriocide. The antibacterial effects were analyzed by turbidity analysis, shaking culture, and drop-test. The mechanical properties, such as the tensile and flexural properties, impact strength, and physical properties, were also investigated. As the content of inorganic bacteriocide increased, the antibacterial activity was increased, especially against Staphylococcus aureus. Mechanical properties, namely, tensile strength, elongation, flexural strength, and impact strength, tended to decrease with an increase in inorganic bacteriocide content, but the tensile and flexural modulus increased.
The effects of coupling agent on the interface characteristics between epoxy resin and natural zeolite were studied by SEM, optical microscope and universal testing machine (UTM). Epoxy resin as a matrix was diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)/4,4'-methylene dianiline (MDA)/malononitrile (MN) system and natural zeolite as an inorganic fillet was produced in Korea. With the increment of zeolite content, tensile strength decreased and it was due to the different elastic moduli of two materials. When external stress was loaded on the composites, the stress concentrated on the weakly bonded interface and crack grew easily. To improve the interface characteristics, the surface of the natural zeolite was treated with the silane coupling agent and it was found that the tensile strength was increased. The morphology of the interface showed that the bonding characteristics were modified by coupling agent.
Chatchai Rodwihok;Mayulee Suwannakaew;Sang Woo Han;Siyu Chen;Duangmanee Wongratanaphisan;Han S. Kim
Membrane and Water Treatment
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제14권3호
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pp.121-128
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2023
This study introduces a NaOH/Zn-assisted hydrothermal method for the synthesis of zeolites derived from coal ash (CA). A zeolite/Zn adsorbent is successfully prepared by the activation of CA with NaOH and Zn; it is characterized by a high surface area and a negative surface charge.Methylene blue (MB) and methyl orange (MO) are selected as dye pollutants, and their adsorption onto the zeolite/Zn adsorbent is investigated. Results show the high adsorption capacities of MB and MO and that the negative surface charge facilitates electrostatic interactions between the adsorbates and adsorbents. The zeolite/Zn adsorbents shows the selective adsorption of positively charged dye MB via electrostatic interactions between the =NH+ group (positive dipole) and the oxygen functional group of the adsorbents (negative dipole). The selectivity for the positively charged dye is sufficiently high, with the removal efficiency reaching 99.41% within 10 min. By contrast, the negatively charged dye MO exhibits negligible absorption. These findings confirm the role of electrostatic interactions in the adsorption of MB, in addition to the effect of a large surface area. The results of this study are expected to facilitate the development of simple, eco-friendly, and cost-effective zeolite-based adsorptive composites from CA residuals for the selective removal of dye pollutants from CA waste.
We presented a systematic investigation on the growth of CNTs including SWNTs on nano-catalyst-embedded particles by PECVD. For CNTs growth, the mixture of $C_2H_2$ and $NH_3$ was used. The total pressure and temperature were kept at 3.25 Torr and 650 $^{\circ}C$, respectively. Finally, we measured the field emission property from CNTs grown from nano-catalyst embedded zeolite particles in vacuum chamber (<$10^{-7}$ Torr).
Argunova, Anastasiia G.;Petrova, Pavlina N.;Okhlopkova, Aitalina A.;Shadrinov, Nikolay V.;Gogoleva, Olga V.;Cho, Jin-Ho
대한화학회지
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제59권3호
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pp.233-237
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2015
The effect of ultrasonication on PTFE and its composites with zeolite and fluoroplast F-4NTD-2 was studied. Ultrasonication was found to cause changes in the supramolecular structure, and consequently, the tensile strength, relative elongation, and mass wear rate. Changes in the topology of the materials following ultrasonication were investigated by scanning electron microscopy. The optimum enhancement of the desired properties was found in the PTFE composite containing 2% activated zeolite.
${\gamma}$-APS (${\gamma}$-aminopropyltriethoxysilane)로 표면처리된 천연제올라이트와 에폭시 수지 복합 재료의 표면 자유 에너지, 인상강도 및 계면 모폴로지에 대해 연구하였다. 표면처리하지 천연제올라이트의 표면 자유에너지 성분 중에서 무극성 성분인 Lifshitz-van der Waals 성분, ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$는 $19.22mJ/m^2$이었고, 극성 성분인 Lewis acid-base 성분, ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$는 $15.27mJ/m^2$이 있다. ${\gamma}$-APS의 처리농도가 증가함에 따라 ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$값은 증가하였지만 ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$는 감소하였으며, 이는 ${\gamma}$-APS의 소수성 성분인 알킬기의 영향이 친수성 기인 아민이나 수산기의 영향보다 커지기 때문이다. 인장강도와 Young율은 ${\gamma}$-APS 처리에 의해 개선되었으며, SEM 분석에 의해 계면특성이 향상되었음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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