• 제목/요약/키워드: 3A zeolite

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유용 미생물과 제올라이트를 이용한 시멘트 벽돌의 수질 정화 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Water-Purification Properties in Cement Bricks Using Effective Micro-Organisms and Zeolite)

  • 김화중;최길준;박준석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.331-338
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    • 2011
  • 이 연구는 미생물 혹은 생물의 다양한 기능을 이용한 환경의 수복(bioremediation)을 활용한 자연 친화형 수질 정화 시멘트 벽돌로서의 가능성을 검토하고자 하였다. 현재 유용 미생물을 건축 소재에 활용하여 수질을 개선하는 연구들이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 수질 정화 능력을 이용하는 것으로서 선행 연구의 낫토균 이외에 된장균, 대구 S환경사업소에서 미생물을 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 유용 미생물 자원들을 이용하였으며, 이렇게 확보된 수질 정화 능력을 가진 유용 미생물 자원들에 대한 시멘트 벽돌에서의 수질 정화 특성을 검토하였다. 또한 시멘트 벽돌에 미생물을 흡착시키기 위하여 제올라이트를 사용 하였으며, SEM 분석을 통하여 제올라이트에 미생물이 흡착되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 실험 결과 유용 미생물을 이용 하였을 때 우수한 오염물질 제거율이 나타났기 때문에 자연 친화형 건설재료의 유용 미생물 활용이 가능하다고 판단되며, 이 연구에서 소개한 미생물 이외에도 다양한 미생물 자원들을 확보하여 건축 소재에 활용 가능한 수질 개선용 유용 미생물 자원들을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

부영양화 방지를 위한 란탄-제올라이트 복합체의 성능평가 (The Performance of the Lanthanum-Zeolite Composite for the Eutrophication Prevention)

  • 강민구;신관우;박형순;김태수;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.206-213
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    • 2014
  • 영양염류인 질소와 인은 부영양화된 호소에 조류 발생의 주요원인 물질로 알려져 있다. 호소의 부영양화를 억제하기 위해서는 호소에 존재하는 영양염류 뿐 아니라 저니층에서 용출되는 것을 동시에 제거에 해야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 3가의 란탄이온에 암모니아성질소($NH_4{^+}-N$)에 대한 흡착능이 있는 제올라이트를 지지체로 이를 결합하여 호소수내에 용존되어 있는 영양염류 제거뿐만 아니라 퇴적층에서 용출되는 인을 지속적으로 흡착하는 복합체를 개발하여 조류의 성장을 억제하고자 하였다. 실험결과 란탄복합체의 흡착 특성을 평가하였을 때 $PO_4{^{3-}}-P$$NH_4{^+}-N$의 제거능력이 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 이를 호소수에 적용시켰을때 Chl-a와 탁도가 시간에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과로 볼 때 본 연구에서 제작된 란탄복합체가 호소수에서 조류 억제 효과가 뛰어나다고 판단된다. 또한, 호소수에 란탄 복합체를 적용한 경우를 표준 48시간 급성 독성법으로 독성을 측정한 결과, 독성에 대한 영향이 관찰되지 않았다.

고 기능성 수질 정화 여과재로서의 장석질 모래 활용연구 (A Study of the Utilization of Feldspathic Sand as a Fortified Functional Filtering Material for Water Purification)

  • 고상모;송민섭;홍석정
    • 한국광물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.283-293
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    • 2003
  • 국내 정수장에서는 여과사를 이용하여 원수를 정수하는 급속 및 완속 여과시스템을 이용하고있다. 대부분의 여과사는 해사인 규사로써, 구성광물의 광물학적 특성이 매우 제한되어 중금속이나 유기 오염물의 여과능력이 높은 편이 아니다. 따라서 항상 예기치 않게 발생될 수 있는 오염된 원수를 효율적이고 경제적으로 여과할 수 있는 여과물질 개발이 요구되고 있다. 따라서 이 연구에서 해사를 대체할 수 있는 화강암 풍화산물인 장석질 모래에 일정량의 불석을 혼화하여 원수를 여과하였을 때 일어나는 지화학성의 변화 및 Cd, Cu, Pb와 같은 중금속의 제거능력을 시험하였다. 시험 대상 물질은 현재 정수장에서 사용하는 주문진 규사와 이 연구에서 제조된 장석질 여과사, 장석질 혼합사 I(불석 10% 혼화), 장석질 혼합사 II(불석 20% 혼화)이다. 장석질 혼합사 I 및 II는 주문진 규사와 장석질 여과사에 비해 대부분의 양이온 및 음이온이 높게 용출되었으며, Si, Ca, $SO_4$ 이온 용출은 Al,$ NO_3$, Fe, K, Mg, P 에 비해 높게 일어났다. 제올라이트의 함량을 높인 혼합사 II가 혼합사 I 비해 Na, Ca, Al과 같은 양이온의 용출농도가 보다 높게 일어났으며, 이 양이온들은 크리높틸로라이트 계열의 제올라이트로부터 주로 용출되었다. 주문진 규사와 장석질 여과사는 Cd, Cu, Pb에 대해 제거능이 거의 없거나 약한 제거율을 보였다. 이에 반하여 장석질 혼합사I, II는 Cd과 Cu에 대해 낮은 제거율을 보였으나 Pb에 대해서는 상대적으로 매우 높은 제거율을 보였다. 장석질 혼합사 I, II는 저농도(100 ppm)의 Cd, Cu, Pb에 대하여 비교적 높은 제거율을 보이는 것으로 나타났으며, 장석질 혼합사 II는 저농도(100 ppm)의 Pb 용액과 반응시킨 경우 상당히 높은 제거율 (90.7%)을 보였다. 고농도(500 ppm) 영역에서는 장석질 혼합사 I, II는 Cd의 흡착량이 Cu, Pb에 비하여 높게 나타났으며, 제거율도 각각 24.0%, 28.2%로 가장 높게 나타났다. 제올라이트의 혼합비가 10%에서 20%로 증가할수록 중금속의 흡착량과 제거율이 향상되었다. 이는 장석질 혼합사를 여과사로 이용 할 경우 제올라이트를 적정 비율로 혼화하면 높은 중금속 제거 효과가 있는 것으로 판단된다.

The Crystal Structure of a Sulfur Sorption Complex of the Dehydrated Partially $Co^{2+}$-Exchanged Zeolite A

  • 염영훈;송성환;김양
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권9호
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    • pp.823-826
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    • 1995
  • The crystal structure of a sulfur sorption complex of the dehydrated partially Co2+ exchanged zeolite A (a=12.058(2) Å) has been determined by single-crystal X-ray techniques. The crystal structure was solved and refined in cubic space group Pm3m at 21(1) ℃. Ion Exchange with aqueous 0.05 M Co(NO3)2 was done by the static method. The crystal of Na4Co4-A was dehydrated at 380 ℃ and 2 × 10-6 Torr for 2 days, followed by exposure to about 100 Torr of sulfur at 330 ℃ for 72 h. Full matrix least-squares refinement converged to R1=0.084 and Rw=0.074 with 102 reflections for which I > 3σ(I). Crystallographic analysis shows that 2.8 Co2+ ions and 4 Na+ ions per unit cell occupy 6-ring sites on the threefold axes. 1.2 Co2+ ions occupy the 8-ring sites on fourfold axes. 2.8 Co2+ ions at Co(1) are recessed 0.66 Å into the large cavity and 4 Na+ ion at Na(1) are recessed 0.77 Å into the sodalite cavity from the (111) plane of O(3)'s. Approximately 16 sulfur atoms were sorbed per unit cell. Two S8 rings, each in a butterfly form, are found in the large cavity. The bond length between S and its adjacent S is 2.27(3) Å. The distance between 6-ring Co2+ ion and its adjacent sulfur is 2.53 (2) Å and that between 8-ring Co2+ ions and its adjacent sulfur is 2.72(9) Å. The angles of S-S'-S and S'-S-S'/ in octasulfur rings are 119.0(2)°and 113.0(2)°, respectively.

축사 내 황화수소와 암모니아의 저감방안 고찰: 한중비교 (Literature review of the Reduction of Hydrogen Sulfide and Ammonia in Livestock Pen: Comparison between Korean and Chinese cases)

  • 딩옌;문찬석
    • 한국산업보건학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.442-451
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    • 2019
  • Objectives: The aim of this study was to review the reduction methods for ammonia (NH3) and hydrogen sulfide (H2S) exposure in livestock. Methods: By reviewing domestic and international research reports from Korea and China, reducing ammonia and hydrogen sulfide in livestock pens was analyzed in terms of ventilation, deodorant, and feed additives. In addition, exposure limits in Korea and China were examined through a comparison between 'TLV-TWA and STEL under the Industrial Safety and Health Act in Korea' and 'Management Standards for Air of Livestock Pens in China'. Results and Discussion: In order to effectively control hazardous gases and odors in livestock pens, the enhancement of natural ventilation or the addition of ventilation fans at the pollution source are being examined. Deodorants are used as adsorbents or masking deodorants. Additives to feed were zeolite powder, FeSO4·7H2O, enzymes, and microbial preparations. Use of feed additives was low-cost and had significant effects compared to other methods. Zeolite was the most commonly used in feed additive in Chinese cases and proved to be low-cost and effective for reducing harmful gases. Enzyme preparations were shown to stimulate the growth of livestock, but were expensive. Conclusions: This study reviewed and examined domestic and international research papers in Korea and China for reducing ammonia and hydrogen sulfide concentrations in livestock pens. More diverse research and the development of feed additives are needed.

동물세포 배양액으로부터 암모늄 이온의 동시제거를 위한 고정화 흡착제의 개발과 동물세포 배양 시스템에의 응용: I. 고정화 흡착시스템 개발 (Development of an Immobilized Adsorbent for in situ Removal of Ammonium Ion from Mammalian Cell Culture Media and its Application to a Mammalian Cell Bioreactor: I. Development of Immobilized Adsorbent System)

  • 박병곤;민용원;전계택;김익환;정연호
    • KSBB Journal
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    • 제13권4호
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    • pp.404-410
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    • 1998
  • CHO 세포외 성장 및 생산성을 저해하는 엄포늄 이온의 동시 제거를 위해 PhJlhpsite~Gismondine 합성 zeolite가 alginate, cellulose acetate. dialysis membrane에 고정화된 흡착제가 개발되었다. 고정화 흡착체에 의한 암모늄 이온의 제거 효율 및 비에 따른 세표성장의 증진효과를 비교한 결과 최적의 고정화 흡착제로 membrane type이 선정되었다. 암모늄 이온의 제거 효파를 더욱더 명확하게 하고 고멸도의 세포 배양을 모사하가 위하여 8mM의 ammonium chloride를 첨가하고 membrane type 고정화 흡착제를 투여하여 암모늄 이온의 동시제거 효과를 조사한 결과 최대 세포 농도가 3배 이상 증가하였으며 생존율 역시 증가하였고 40%정도의 tPA 생산성 향상올 보여 주었다­. 이러한 증진 효과는 암모늄 이온의 고농도 시스템일수록 커졌다. 고정화 흡착제의 최적 투며 시기를 조사해본 결과 ammonium chlonde를 첨가하지 않았을 때 membrane type 고 정화 흡착제의 최적 투여 시기는 배양 시작 후 48시간이었고, 8mM의 ammonium chloride를 침가한 경우의 최적 투여 시기는 배양 시작 후 72시간이었다.

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Two Anhydrous Zeolite X Crystal Structures, $Pd_{18}Ti_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384} and Pd_{21}Tl_{50}Si_{100}Al_{92}O_{384}$

  • 윤보영;송미경;이석희;김양
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권1호
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    • pp.30-36
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    • 2001
  • The crystal structures of fully dehydrated $Pd^{2+}$ - and $TI^{+}$ -exchanged zeolite X, $Pd_{18}TI_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384}(Pd_{18}TI_{50-}X$, a = $24.935(4)\AA$ and $Pd_{21}TI_{50}Si_{100}Al_{92}O_{384}(Pd_{21}TI_{50-}X$ a = $24.914(4)\AA)$, have been determined by single-crystal X-ray diffraction methods in the cubic space group Fd3 at $21(1)^{\circ}C.$ The crystals were prepared using an exchange solution that had a $Pd(NH_3)_4Cl_2\;:TINO_3$ mole ratio of 50 : 1 and 200 : 1, respectively, with a total concentration of 0.05M for 4 days. After dehydration at $360^{\circ}C$ and 2 ${\times}$$10^{-6}$ Torr in flowing oxygen for 2 days, the crystals were evacuated at $21(1)^{\circ}C$ for 2 hours. They were refined to the final error indices $R_1$ = 0.045 and $R_2$ = 0.038 with 344 reflections for $Pd_{18}Tl_{56-}X$, and $R_1$ = 0.043 and $R_2$ = 0.045 with 280 reflections for $Pd_{21}Tl_{50-}X$; I > $3\sigma(I).$ In the structure of dehydrated $Pd_{18}Tl_{56-}X$, eighteen $Pd^{2+}$ ions and fourteen $TI^{+}$ ions are located at site I'. About twenty-seven $TI^{+}$ ions occupy site II recessed $1.74\AA$ into a supercage from the plane of three oxygens. The remaining fifteen $TI^{+}$ ions are distributed over two non-equivalent III' sites, with occupancies of 11 and 4, respectively. In the structure of $Pd_{21}Tl_{50-}X$, twenty $Pd^{2+}$ and ten $TI^{+}$ ions occupy site I', and one $Pd^{2+}$ ion is at site I. About twenty-three $TI^{+}$ ions occupy site II, and the remaining seventeen $TI^{+}$ ions are distributed over two different III' sites. $Pd^{2+}$ ions show a limit of exchange (ca. 39% and 46%), though their concentration of exchange was much higher than that of $TI^{+}$ ions. $Pd^{2+}$ ions tend to occupy site I', where they fit the double six-ring plane as nearly ideal trigonal planar. $TI^{+}$ ions fill the remaining I' sites, then occupy site II and two different III' sites. The two crystal structures show that approximately two and one-half I' sites per sodalite cage may be occupied by $Pd^{2+}$ ions. The remaining I' sites are occupied by $TI^{+}$ ions with Tl-O bond distance that is shorter than the sum of their ionic radii. The electrostatic repulsion between two large $TI^{+}$ ions and between $TI^{+}$ and $Pd^{2+}$ ions in the same $\beta-cage$ pushes each other to the charged six-ring planes. It causes the Tl-O bond to have some covalent character. However, $TI^{+}$ ions at site II form ionic bonds with three oxygens because the super-cage has the available space to obtain the reliable ionic bonds.

라돈 저감제를 이용한 건축자재의 라돈 방출 저감 연구 (A Study on Radon Emission Reduction of Construction Materials using Radon-reducing Agent)

  • 박경북;이상혁
    • 한국환경보건학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.484-491
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    • 2014
  • Objectives: A radon emission reducing agent was prepared using charcoal and zeolite, and the amount was measured after coating construction materials with the agent. The availability of the radon emission reducing agent was evaluated. Methods: Construction materials (red brick, cement brick, and gypsum board) coated with reducing agent were placed in a chamber to measure radon emissions. The construction materials were coated one through three times. The spread volume for brick and gypsum board was 50 mL and 75 mL per application, respectively. The amount of radon emitted was measured by RAD-7 after 48 hours. Results: The reduction ratio increased with the number of coatings, and the reduction ratios for red brick, cement brick, and gypsum board were 63.3, 73.6, and 58%, respectively, in the case of three coatings of RA-1. The reduction ratios for red brick, cement brick, and gypsum board were 42.8, 58.1, and 26.2%, respectively in the case of three coatings with RA-2. RA-1 was slightly better than RA-2 in radon emission reduction. Conclusions: Radon emissions from construction materials decreased according to the concentration of reducing agent coating, and it was more effective than existing methods.

석고계 바인더를 활용한 습도도절 세라믹 보드의 특성 평가 (Evaluation of Humidity Control Ceramic Board Using Gypsum Binder)

  • 이종규;김태연
    • 한국재료학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.62-67
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    • 2018
  • Active clay, bentonite and zeolite were used as porous materials for humidity controlling ceramic boards. The specific area and the pore volume of active clay were higher than bentonite and zeolite. The flexible strength of the gypsum board decreased with an increasing amount of porous material, and the flexible strength was lowest when active clay with a higher specific surface area than others porous materials was added. The specific surface area and total pore volume of ceramic boards containing porous material were highest at $102.25m^2/g$, $0.142cm^3/g$, respectively, when the active clay was added. In addition, as the amount of added porous materials increased, the specific surface area and total pore volume of the ceramic board increased, but the average pore diameter decreased. The addition of s porous materials with a high specific area and a large pore volume improved the moisture absorptive and desorptive performance of the ceramic board. Therefore, in this experiment, the moisture absorptive and desorptive properties were the best when active clay was added. Furthermore, as the amount of added porous materials increased, the moisture absorptive and desorptive properties improved. When 70 mass% of active clay was added to ${\alpha}$-type gypsum, the hygroscopicity was the highest, about $300g/m^2$, in this experiment.

Crystallographic analysis of dehydrated fully Tl+-exchanged zeolite Y

  • Lim, Woo Taik;Kwon, Ji Hye;Choi, Sik Young;Kim, Young Hun;Heo, Nam Ho
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.278-286
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    • 2005
  • The crystal structure of ($Tl_{71}$-Y ($Tl_{71}Si_{121}Al_{71}O_{384}$), ${\alpha}=24.706(3){\AA}$, dehydrated at 653 K and $8{\times}10^{-6}$ torr, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group $Fd\bar{3}m$ at 294(1) K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 302 reflection for which $F_{\circ}$ > $4{\sigma}(F_0)$) $R_1=0.0602$ (based on F) and $R_w=0.1744$ (based on $F_2$). The 71 $Tl^+$ ions per unit cell are found at four crystallographically distinct positions. Site I' position in the sodalite cavity opposite D6Rs are each occupied by eighteen $Tl^+$ ions per unit cell; these $Tl^+$ ions are recessed ca. $1.45{\AA}$ into the sodalite cavity from their O(3) plane (Tl-O=2.701(15), $3.163(16){\AA}$ and O-Tl-O=$92.1(4)^{\circ}$). The 23 $T1^+$ ions fill site II in the supercage; these $T1^+$ ions are recessed ca. $1.58{\AA}$ into the supercage from their O(2) plane (Tl-O = 2.850(16), $3.156(16){\AA}$ and O-T1-O = $85.1(5)^{\circ}$). The 19 $Tl^+$ ions lie at site III' in the supercage near a triple 4-ring (Tl-O = 3.10(7), $3.39(5){\AA}$ and O-Tl-O = 47.8(9), $95.3(18)^{\circ}$) and the remaining II ions occupy another site III' near a triple 4-ring in the supercage (Tl-O = 2.81(4), $2.71(4){\AA}$ and O-Tl-O = $57.3(8)^{\circ}$).