Characterization of TMA-A zeolite incorporated by ZnO nanocrystals

Nano-sized ZnO crystals were successfully incorporated using ion exchange method in TMA-A zeolite synthesized by the hydrothermal method. The optimal composition for the synthesis of TMA-A zeolite was resulted in a solution of $Al(i-pro)_3$ : 2.2 TEOS : 2.4 TMAOH : 0.3 NaOH : 200 $H_2O$. 0.3 g of TMA-A zeolite and 5 mol of $ZnCl_2$ solution were employed for the preparation of ZnO incorporated TMA-A zeolite. The crystallization process of ZnO incorporated TMA-A zeolite was analyzed by X-ray diffraction (XRD). The incorporated nano-sized ZnO crystals and the crystallinity of TMA-A zeolite were evaluated by transmission electron microscopy (TEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The size of the incorporated nano-sized ZnO crystals was 3~5 nm, while the TMA-A zeolite was 60~100 nm. The bonding structure and absorption of the ZnO incorporated TMA-A zeolite were compared with the ZnO and TMA-A zeolite by the FT-IR analysis. Subsequentlly, the ZnO incorporated TMA-A zeolite showed the photoluminescent characteristics on the wavelengths of 330~260 nm and 260~230 nm by measurement of UV spectrophotometer.

ZnO 나노결정을 담지한 TMA-A 제올라이트의 특성분석

수열합성법으로 합성 제조한 TMA-A 제올라이트 내부에 이온교환법을 이용하여 나노 사이즈의 ZnO 결정을 성공적으로 담지하였다. TMA-A 제올라이트의 최적 합성 조성비로는 $Al(i-pro)_3$ : 2.2 TEOS : 2.4 TMAOH : 0.3 NaOH : 200 $H_2O$로 된 용액이었다. ZnO를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의 합성을 위하여 0.3g의TMA-A 제올라이트와 5몰의 $ZnCl_2$ 용액을 사용하였다. ZnO 결정를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의결정화 과정을 X-ray diffraction (XRD)를 이용하여 분석하였다. 담지된 나노 크기의 ZnO결정과 TMA-A 제올라이트의 결정성을 투과전자현미경과 고배율 투과전자현미경으로 평가하였다. 담지된 ZnO 나노 결정의 크기는 3~5 nm이었으며, 합성된 TMA-A 제올라이트의 크기는 60~100 nm 이었다. FT-IR분석으로 열처리 전 및 열처리 후 ZnO결정를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의 결합구조를 확인하였으며, ZnO 및 TMA-A 제올라이트의 흡수 스펙트럼을 비교 평가하였다. 또한, 자외선분광기의 측정에서, ZnO결정를 담지한 TMA-A 제올라이트가 330~260 nm과 260~230 nm 두 파장의 범위에서 형광학적인 특성을 나타내었다.