카올린을 용해시킨 황산용액을 에탄올에 주입함으로써 알루미늄황산염의 침전물, $AI_{2}(SO_{4})_{3}\cdot18H_{2}O$을 제조하고, 그것의 열분해거동을 검토하였다. 합성된 고순도의 침전물은 약 $2\mu\textrm{m}$크기의 판상형태의 입자들로 구성되어져 있었다. 에탄올속으로 카올린을 용해시킨 황산용액의 주입속도를 증가시킴에 따라서 생성된 침전물의 결정사 크기는 감소하였다. 침전물의 탄수 및 탄황산에 대한 겉보기 활성화에너지는 각각 $11.9Kcal mol^{-1}$ 과 $48.2kcal mol^{-1}$ 이었다.
본 연구에 있어서는 연료유의 연소에 의한 내화물의 부식을 연구하기 위하여 시멘트소성용 회전가마, 보일러 및 판유리제조용 탱크가마에 쓰이는 여러 내화물을 짤라서 그 가운데에 구멍을 파고 중유재의 주성분인 V2O5, Na2CO3, Fe2O3, Fe 및 황산철을 미리 그 구멍속에 넣어 응용 확산시킨 다음 이들을 그들의 상용온도인 145$0^{\circ}C$로 황 함유량이 다른 연류유로 소성하여 얻은 결과는 다음과 같다. 일반적으로 5산화 바나듐-알루미나, 고알루미나질 및 염기성 내화물; 산화나트륨-고알루미나질, 실리마나이트질 및 염기성 내화물은 2%미만의 황 함유 연류유소성에 의하여 부식이 적고 3.5%이상의 황하유 연료유소성시는 황에 의하여 대개가 침식을 당하였다. 무수 아황산 분위기속에서 규산알루미늄 및 구석계의 내화점토질내화물은 산화철이 환원되어 색이 연해지고 고알루미나질 벽돌은 색이 짙어지는 경향이 있고 산화철은 황산철로 변하여 풍화의 원인이 되어 침식을 당하게 되었고, 소성시간이 길면 길수록 부식은 증가하고 황산소다보다 탄산소다에 의하여 훨씬 더 많이 부식을 당하였다.
수산양식장에서 양식 후 버려지는 패각을 이용하여 인의 제거실험을 하였다. 연속식 실험에서 재순환 하지 않은 경우와 비교할 때 300% 재순환에서는 제거율이 45%정도 증가하였다. 황산알루미늄을 주입한 후 인의 제거율을 비교했을 때 인 제거율이 93%로써 약 70%가 증가하였다. 이에 재순환율의 증가와 응집제의 주입으로 인의 제거율이 크게 향상됨을 알 수 있었다.
전해콘텐서용 알루미늄박을 ammonium adipate 용액을 이용하여 $65^{\circ}C$에서 10분간 100V 및 140V로 각각 양극 산화시켜 산화 알루미늄 유전체를 만들었다. 유전층의 두께, 화학양론적 관계, 결정구조 등을 RBS 및 TEM을 이용하여 분석하였고, 알루미늄박의 에칭시 황산 첨가로 인한 표면적의 변화는 임피던스 분석법으로 조사 하였다. 생성된 유전피막은 100V 및 140V의 전압을 사용했을 경우 각각 약 130nm 및 190nm 두께의 비정질로 나타났으며 피막의 알루미늄과 산소원소의 화학양자론적 비는 약 2:3의 비율로 존재했다. 또한 유전피막은 전자빔은 조사에 의해 쉽게 $${\gamma}$-Al_2$$O_3$ 형태의 결정질로 변태 되었다. 염산 에칭욕에 황산 첨가시 나타나는 알루미늄박의 표면변화는 임피던스 분석결과와 정전 용략의 변화가 일치하는 경향을 나타냈다.
카올린에서 추출된 황산알루미늄 용액을 이용하여 정밀화학 분야에서 많은 이용이 기대되고 있는 알루미나 졸의 제조에 대하여 연구하였다. 교반을 하면서 황산알루미늄용액에 암모니아수를 첨가하여 비정질의 일수산화알루미늄(AlO(OH))를 제조하고, 제조된 입자의 표면에 전기이중층을 형성하기 위해서 초산($CH^3COOH$)을 투입하여 안정한 알루미나 졸을 제조하였다. 안정한 알루미나 졸의 제조에 미치는 반응온도, 반응시간, 초산의 농도 등의 영향을 조사하였다. 반응온도 $50{\sim}90^{\circ}C$, A/C(건조된 알루미나 량/첨가된 초산의 량) 1.6 (몰비)에서 안정한 졸의 합성이 가능하였으며, 반응시간에는 거의 영향을 받지않았다. 또한, 알루미나의 함량이 1~5vol%까지의 범위에서 안정한 졸이 제조되었고, 이때 졸의 입자크기는 약 5~10nm 정도이었다.
백금을 함유하고 있는 폐촉매가 정유공장과 화학공장에서 발생하고 있다. 백금은 고가일 뿐만 아니라 희귀하고 뛰어난 물성으로 인하여 오래 전부터 회수대상이 되어 왔다. 본 연구에서는 알루미나로 구성된 폐촉매의 담체를 황산으로 용해하여 불용성 백금을 농축하는 방법으로 석유 폐촉매로부터 백금을 회수하고자 하였다. 황산에 일부 용해된 백금은 알루미늄을 환원제로 사용하는 세멘테 이션법으로 회수되었다. 온도, 시간, 황산농도, 광액농도 등이 담체의 용해에 미치는 영향을 조사하였다. 담체가 $\Upsilon-Al_2$$O_3$로 구성된 폐 촉매를 6.0 M $H_2$$SO_4$ 용액으로 $100^{\circ}C$에서 2시간 동안 용해하였을 때 알루미나의 용해율은 약 95% 정도이었다. 담체가 $\Upsilon-Al_2$O$_3$와 $\alpha$-$Al_2$O$_3$의 혼합물로 구성되어 있는 경우, 4시간 용해하였을 때 약 92%의 알루미나가 용해하였다. 담체를 황산으로 용해한 다음 백금을 회수하는 방법을 이용하여 석유 폐촉매로부터 99% 이상의 백금을 회수할 수 있었으며 동시에 황산알루미늄을 부산물로 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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