• 제목/요약/키워드: 제올라이트 X

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완전히 탈수한 $Ag_{12-2x}Co_x-A$ (x = 3 및 4.5)의 결정구조 (Two Crystal Structures of Fully Dehydrated $Ag_{12-2x}Co_x-A (x = 3 and 4.5)$)

  • 송승환;김덕수;박종열;김은식;김양
    • 대한화학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.520-527
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    • 1988
  • $Co^{2+}$ 이온과 $Ag^+$ 이온으로 교환된 제올라이트 A 즉, $Ag_6Co_3-A$(a = 12.131(5)$\AA$) 과 $Ag_3Co_{4.5}$-A(a = 12.145(1)$\AA$)의 결정구조를 X-선 단결정회절법으로 입방공간군 Pm3m을 사용하여 해석하였다. I > 3$\sigma$(I)인 189개의 회절반점을 써서 $Ag_6Co_3-A$구조에 대해서는 R1=0.06, R2 = 0.076까지 정밀화시켰으며 $Ag_6Co_3-A$ 구조에 대해서는 I > 3$\sigma$(I)인 258개의 회절반점을 써서 R1 = 0.045, R2 = 0.041까지 정밀화시켰다. 두 구조 모두 Co(II) 이온은 골조의 3개의 산소와 배위하고 있었고 Co(II)-O(3) 거리는 $Ag_3Co_{4.5}-A$에서는 2.118(4)$\AA$이었고 $Ag_6Co_3-A$에서는 2.106(4)$\AA$이었다. 또 두 구조 모두 O(3)-Co(II)-O(3) 각도는 약 $120^{\circ}$로서 Co(II)와 3개의 O(3)는 거의 이상적인 삼각 평면형의 배열을 갖고 있었다. 단위포당 양이온의 총수가 8개 이상이면 $Ag^+$이온은 8-링 위치에 $Co^{2+}$ 이온은 6-링 위치의 골조산소와 우선적으로 결합한다. Co(II)이온의 수가 단위포당 4.5개 이상이 되면 $Ag_{12-2x}Co_x-A (x > 4.5)$ 결정은 X-선 회절패턴이 없었고, 이것은 $Co^{2+}$ 이온이 $H_2O$분자를 가수분해하여 생성되는 $H^+$이온 농도가 축적되어 제올라이트 골조를 파괴시켰을 것으로 생각된다.

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연속결정화 방법에 의한 13X 제올라이트 결정성장 (Crystal growing of sodium type 13X zeolite by continuous crystallization method)

  • 김익진;이해진;서동남
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.190-195
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    • 2002
  • NaX seed결정(10~20 $\mu$m)을 $3.5Na_2$O : $Al_2O $: $2.1SiO_2$ : $1000H_2$O 용액에 0.5~2.0g 첨가한 후 연속결정화법으로 50 $\mu$m의 균일한 결정을 성장시켰다. 연속결정화법에 의한 결정성장을 시험하기 위하여, 모액을 7일, 5일, 3일, 2일과 1일 간격으로 공급하였다. Seed 첨가의 결과는 첨가하지 않은 용액과 비교하여 보다 균일하고 큰 결정들을 얻었다. 합성용액에 seed의 첨가는 반응물과 물리적인 접촉 면적을 초래하여 합성 겔의 핵성장 없이 seed 결정의 결정성장을 확인할 수 있다.

제올라이트 X의 두 개의 무수물 $Ca_{18}Tl_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384}$$Ca_{32}Tl_{28}Si_{100}Al_{92}O_{384}$의 결정구조 (Two Anhydrous Zeolite X Crystal Structures, $Ca_{18}Tl_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384}\;and\;Ca_{32}Tl_{28}Si_{100}Al_{92}O_{384}$)

  • 최은영;김양
    • 대한화학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.384-385
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    • 1999
  • $Ca^{2+}$ 이온과 $Tl^+$ 이온으로 치환되고 완전히 진공 탈수된 제올라이트 X결정 $Ca_{18}Tl_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384}$ ($Ca_{18}Tl_{56}$-X;${\alpha}=24.883(4){\AA}$)와 $Ca_{32}Tl_{28}Si_{100}Al_{92}O_{384}$ ($Ca_{32}Tl_{28}$-X;${\alpha}=24.973(4){\AA}A$)의 구조를 21(1)TEX>$^{\circ}C$에서 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 그 구조를 정밀화 하였다 $Ca_{18}Tl_{56}$-X 결정은 0.045 M $Ca(NO_3)_2$와 0.005 M $TINO_3$ 혼합용액으로 흐름법을 이용하여 이온 교환하였다. $Ca_{32}Tl_{28}$-X는 이와 유사하게 0.0495 M $Ca(NO_3)_2$ 와 0.0005 M $TINO_3$ 혼합용액을 사용하였다. 각 결정은 360$^{\circ}C$, $2{\times}10^{-6}$ Torr에서 탈수시켰다. $Ca_{18}Tl_{56}$-X 및 $Ca_{32}Tl_{28}$-X 결정 구조는 각각 I > 3${\sigma}$ (I)인 382 및 472개의 회절 반사점을 사용하여 각각 $R_1=0.039,\;R_2=0.036$$R_1=0.046,\;R_2=0.045$의 최종 오차 지수 값을 얻었다. 탈수된 $Ca_{18}Tl_{56}$-X 및 $Ca_{32}Tl_{28}$-X 결정 구조에서, $Ca^{2+}$ 이온과 $Tl^+$ 이온은 서로 틀리는 6개의 결정학적 자리에 위치한다. 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심인 팔면체 자리 I을 채운다 ($Ca_{18}Tl_{56}$-X : Ca-O=2.42(1) ${\AA}$ 및 O-Ca-O=93.06(4)$^{\circ}$; $Ca_{32}Tl_{28}$-X Ca-O=2.40(1) ${\AA}$ 및 O-Ca-O=93.08(3)$^{\circ}$). $Ca_{18}Tl_{56}$-X 구조에서는 2개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II (Ca-O=2.35(2) ${\AA}$ 및 O-Ca-O=111.69(2)$^{\circ}$)를 점유하고 26개의 $Tl^+$ 이온은 큰 동공 내 마주보는 S6R의 자리 II에 점유한다. 각기 3개의 산소로 만들어지는 평면으로부터 1.493 ${\AA}$ 떨어져 있다(Tl-O=2.70(8)${\AA}$ 및 O-Tl-O=92.33(4)$^{\circ}$). 약 4개의 $Tl^+$ 이온은 세 개의 산소로 만들어지는 평면으로부터 소다라이트 동공쪽으로 1.695${\AA}$ 떨어진 자리 II에 위치해 있다(Tl-O=2.81 (1) ${\AA}$ 및 O-Tl-O=87.48(3)$^{\circ}$). 나머지 26개의 $Tl^+$ 이온들은 자리 III'에 분포된다(Tl-O=2.82 (1) ${\AA}$ 및 Tl-O=2.88(3) ${\AA}$). Ca_{32}Tl_{28}$-X 결정 구조에서는 16개의 $Ca^{2+}$ 이온과 15개의 $Tl^+$ 이온들이 자리 II를 점유하고 있다(Ca-O=2.26(1) ${\AA}$ 및 O-Ca-O=119.14(4)$^{\circ}$; Tl-O=2.70(1) ${\AA}$ 및 O-Tl-O=92.38$^{\circ}$). 한 개의 $Tl^+$ 이온들은 자리 II'를 점유한다. 나머지 12개의 $Tl^+$ 이온들은 자리IlI'에 분포된다.

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탄화수소 환원제 변화가 Fe/ZSM5 촉매를 사용하는 탈질 HC-SCR 반응에 미치는 영향 (Effect of Change of Hydrocarbon Reductant on HC-SCR over Fe/ZSM5 Catalyst)

  • 김성수;김대영;오세용;유승준;박정환;김진걸
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.265-273
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    • 2011
  • HC-SCR was conducted using Fe/ZSM5 catalyst coated over 200 cpi cordierite in the conditions of atomspheric pressure and $200^{\circ}C-500^{\circ}C$. Among the tested hydrocarbon reductants, isobutane (i-$C_4H_{10}$) showed the highest de-$NO_x$ yield of 69% at $320^{\circ}C$ with the mole ratio of reductant/$NO_x$ =1.0. De-$NO_x$ yield resulted by the change of alkane reductant was increased as the carbon number of alkane reductant was increased. The order of increase of de-$NO_x$ yield was proportional to the order of decrease of bonding energy between C and H of reductant, where the H abstraction step from alkane molecule could be the rate controlling step of HC-SCR.

수소 풍부 환원제 변화가 Co-Pt/ZSM5 촉매를 사용하는 탈질 HC-SCR 반응에 미치는 영향 (Effect of Change of Hydrogen Rich Reductant on HC-SCR over Co-Pt/ZSM5 Catalyst)

  • 김성수;김대영;오세용;유승준;서영석;김진걸
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.199-206
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    • 2012
  • HC-SCR was conducted over Co-Pt/ZSM5 catalyst coated over 200 cpsi cordierite in the condition of atomspheric pressure and $200^{\circ}C-500^{\circ}C$. Weight ratio of Co/Pt determined from EDX analysis was 8/2, which was almost equal to the weight ratio at preparation step. XPS showed that nitrates within cobalt precursor and chlorine withn Pt precursor were removed. TEM result demonstrated that crystallite size of cobalt and Pt was under 5nm. Among these tested hydrocarbon reductants, isobutane ($i-C_4H_{10}$) showed the highest de-$NO_x$ yield of 80% under the condition of the mole ratio of reductant/NOx=1.0 at $180^{\circ}C$. De-$NO_x$ yield from HC-SCR was increased as the carbon number of hydrocarbon reductant was increased. The decrease of bonding energy between C and H of HC reductant played a role to increase of de-$NO_x$ yield, which indicated that the dissociation step of C-H bond of hydrocarbon molecule might be the rate determining step of HC-SCR. The increase of oxygen concentration in the feed resulted in the decrease of de-$NO_x$ yield but the increase of CO and $N_2O$ yield.

천연 제올라이트를 이용한 $Cs^+$$Sr^{2+}$ 이온의 제거 (Removal of $Cs^+$ and $Sr^{2+}$ Ions by Natural Zeolites)

  • 김덕수;박재우
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.347-356
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    • 1993
  • The three natural zeolites collected in Yungil-gun, Kyungsangbuk-do, Korea, were analyzed by means of chemical wet methods and X-ray diffraction. The results indicated that the primary species of those zeolites were clinoptilolite mixed with heulandite, feldspar, montmorillonite, and quartz. These zeolites were chemically treated with NaOH, $\textrm{Ca(OH)}_2$, and HCl solution and their differences were also studied with X-ray diffraction method. The capabilities of removing $Cs^+$ and Sr^{2+}$ ions with chemically untreated zeolites, chemically treated zeolites, and also with synthetic zeolites were compared. The effect of other cations in removing Sr^{2+}$ ions was also studied. The experimental results showed that$Cs^+$ and Sr^{2+}$ ions could be removed up to 98% and 95% respectively out of 5 ppm with chemically untrearted natural zeolites. The treatment of 0.02N-$\textrm{Ca(OH)}_2$ and that of 2N-NaOH were most effective In removing $Cs^+$ and Sr^{2+}$ ions, respectively. It was found that the mountaintop of Sangjung 1-dong natural zeolite treated with 2N-NaOH was most efficient in removing Sr^{2+}$ ions mixed with other cations, compared with any other chemically treated and untreated natural zeolites in this work.

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Pt-Rh 이원금속 촉매의 구조와 반응성에 관한 연구 (A Study on Structure and Reactivity of Pt-Rh Bimetallic Catalysts)

  • 김영길;신기환;이재의
    • 공업화학
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    • 제7권4호
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    • pp.661-669
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    • 1996
  • NaY 제올라이트에 Pt/Rh비를 달리하여 이온교환법으로 제조한 Pt-Rh촉매의 특성을$^{129}Xe$-NMR과 EXAFS 방법으로 특성조사를 하였다. $^{129}Xe$-NMR과 EXAFS 자료는 PtRh 이원금속 클러스터의 표면으로 Rh 원자들이 모이는 것으로 나타났다. 모사 자동차 배기가스를 사용하여 희박, 과농 및 양론조건에서 CO, HC 및 $NO_x$ 전환율을 측정하였으며, Pt-Rh/NaY(Pt/Rh=1) 이원금속 촉매가 다른 촉매들보다 세가지 오염물질에 대한 반응활성이 높게 나타남을 알 수 있었다.

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석탄회 이용 인공제올라이트 제조시 바닷물 활용효과 (Utilization of Seawater in the Production of Artificial Zeolite from Fly Ash)

  • 이덕배;이경보;테루오 헨미
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.334-341
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    • 1998
  • Sodium hydroxide concentrations were adjusted to 2.0, 2.5, 3.0 and 3.5M by dissolution in seawater. The fly ash was hydrothermally reacted with sodium hydroxide solutions (1:8, W:V) at $100^{\circ}C$ under the closed system. X-ray diffractogram proved that Na-P1 type zeolite was produced from bituminous coal fly ash. It is different from the X-ray of artificial zeolite produced by using sodium hydroxide solution dissolving in distilled water. Solid sieve structure was developed well by hydrothermal reaction with the ash and 3.0M sodium hydroxide. However chinks were observed in the structure of the product by 3.5M sodium hydroxide. CEC of the artificial zeolite was $244.5cmol^+\;kg^{-1}$ at 2.0M, 259.8 at 3.0M, 263.4 at 3.0M and 179.8 at 3.5M after 24 hours hydrothermal reaction; Artificial zeolite having high CEC, above $244.5cmol^+\;kg^{-1}$ could produce by using lower concentration of NaOH prepared in seawater than other production methods.

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완전히 탈수되고 부분적으로 칼슘 이온으로 교환된 제올라이트 A의 셀레늄 수착 화합물의 구조 연구 (Structural Study of Selenium Sorption Complex of Fully Dehydrated, Partially Ca2+-exchanged Zeolite A)

  • 김후식;박종삼;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제33권3호
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    • pp.251-258
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    • 2020
  • Ca2+ 이온으로 부분적으로 치환된 제올라이트 A (|Ca4Na4|[Si12Al12O48]-LTA) 단결정과 Se을 가는 모세관에 넣은 후 523 K 에서 5일동안 반응을 시켜 Se이 흡착된 제올라이트 A 단결정을 합성 하였다. 이 결정의 구조는 294 K 에서 단결정 X-선 회절 기술을 이용하여 $Pm{\bar{3}}m$ (a = 12.2787(13) Å) 입방 공간군에 속함을 확인 하였고, Fo> 4s(Fo)를 사용하여 최종 오차 인자를 R1/wR2= 0.0960/0.3483로 정밀화 하였다. 이 구조에서는 4개의 Na+와 4개의 Ca2+ 이온이 모든 6-ring 자리에 채워져 있었으며, 이들 이온들은 모두 6-ring 맞은편의 3-fold 축 상의 결정학적 위치에서 발견되었다. Se 원자들은 뚜렷하게 서로 다른 3개의 결정학적 위치에서 발견되었다. 단위 세포당 2개의 Se(1) 원자는 sodalite cavity 내 6-ring 맞은편 (Se(1)-Na(1) = 2.53(5)Å), 1개의 Se(2) 원자는 4-ring 맞은편 (Se(2)-O(1) = 2.76(10) Å), 그리고 1개의 Se(3) 원자는 large cavity 내 6-ring 맞은편 (Se(3)-Na(1) = 2.48(5) Å)에 각각 위치하고 있었다. 2가지 형태의 Se2 분자 (Se(1)-Se(1) = 2.37(7) or 2.90(8) Å and Se(2)-Se(3) = 2.91(5)) Å)가 sodalite cavity와 large cavity 내에서 발견되었으며, Se4와 Se8과 같은 형태의 클러스터가 large cavity 내에 존재할 수 있었다. 이들 클러스터내 Se 원자들 사이의 거리는 기체상태의 Se2 분자내 Se 원자 사이의 거리보다 더 길게 나타났다.

부분적으로 $Co^{2+}$ 이온으로 치환된 제올라이트 X, $Co_{41}Na_{10}-X$를 탈수한 결정구조 (Crystal Structure of Dehydrated Partially Cobalt(II)-Exchanged Zeolite X, $Co_{41}Na_{10}-X$)

  • 장세복;정미숙;한영욱;김양
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.125-133
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    • 1995
  • 부분적으로 Co2+ 이온으로 치환된 제올라이트 X (Co41Na10Al92Si100O384)를 탈수한 구조를 21℃에서 입방공간군 Fd3(α=24.544(1)Å)을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 이 결정은 Co(NO3)2와 Co(O2CCH3)2의 농도가 각각 0.025M 되도록 만든 혼합 용액을 이용하여 흐름법으로 이온 교환하여 만들었다. 이 결정은 380℃에서 2×10-6 Torr 하에서 2일간 진공 탈수하였다. Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 211개의 독립반사를 사용하여 최종 오차 인자를 R1=0.059, R2=0.046까지 정밀화시켰다. 이 구조에서 Co2+ 이온과 Na+ 이온은 서로 다른 4개의 결정학적 자리에 위치하고 있었다. 41개의 Co2+ 이온은 점유율이 높은 서로 다른 두 개의 자리에 위치하고 있었다. 16개의 Co2+ 이온은 이중 6-산소 고리 (D6R)의 중심에 위치하였고 (자리 I; Co-O = 2.21(1)Å, O-Co-O = 90.0(4)°), 25개의 Co2+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II에 위치하고 세 개의 산소로 만들어지는 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.09Å 들어간 자리에 위치하고 있었다. (Co-O = 2.05(1)Å, O-Co-O = 119.8(7)°). 10개의 Na+ 이온은 2개의 서로 다른 자리에 위치하고 있다. 7개의 Na+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II 위치하였다. (Na-O = 2.29(1)Å, O-Na-O = 102(1)°). 3개의 Na+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 III에 위치하고 있었다. (Na-O = 2.59(10)Å, O-Na-O = 69.0(3)°). 7개의 Na+ 이온은 가장 가까운 산소 평면에서 큰 동공 쪽으로 약 1.02Å 들어간 자리에 위치하고 있었다. Co2+ 이온은 자리 I과 자리 II에 우선적으로 위치하고, Na+ 이온은 그 나머지 자리인 자리 II와 자리 III에 위치한다.

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