• Title/Summary/Keyword: 4A zeolite

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Silver Ions in Zeolite A are Reduced by H$_2$ only at High Temperatures when 8-Rings are Blocked by Cs$^+$. Crystal Structures of Dehydrated $Ag_9Cs_3$-A Treated with H$_2$ at 23, 310, and 470${^{\circ}C}$

  • KIm, Yang;Seff, Karl
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제8권2호
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    • pp.69-72
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    • 1987
  • The structures of dehydrated $Ag_9Cs_3$-A treated with hydrogen gas at three different temperatures have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques. Their structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 23(1) $^{\circ}C$. All crystals were ion exchanged in flowing streams of aqueous $AgNO_3$/$CsNO_3$ with a mole ratio 1:3.0 to achieve the desired crystal composition. The structures treated with hydrogen at $23^{\circ}C(a=12.288(1)\;{\AA})\;and\;310^{\circ}C(a=12.291(2)\;{\AA})$ refined to the final error indices R1 = 0.091 and R2 = 0.079, and 0.065 and 0.073, respectively, using the 216 and 227 reflections, respectively, for which I >3${\sigma}$(I). In both of these structures, eight $Ag^+$ ions are found nearly at 6-ring centers, and three $Cs^+$ ions lie at the centers of the 8-rings at sites of $D_{4h}$ symmetry. One $Ag^{\circ}atom$, presumably formed from the reduction of a $Ag^+$ ion by an oxide ion of a residual water molecule or of the zeolite framework during the dehydration process, is retained within the zeolite, perhaps in a cluster. In these two structures hydrogen gas could not enter the zeolite to reduce the $Ag^+$ ions because the large $Cs^+$ ions blocked all the 8-windows. However, hydrogen could slowly diffuse into the zeolite and was able to reach and to reduce about half of the $Ag^+$ ions in the structure only at high temperature ($470^{\circ}C$). The silver atoms produced migrated out of the zeolite framework, and the protons generated led to substantial crystal damage.

산소/질소 분리를 위한 다층구조 제올라이트 5A를 함유한 탄소분자체 분리막 제조 (Hierarchical 5A Zeolite-Containing Carbon Molecular Sieve Membranes for O2/N2 Separation)

  • 리웬;추아총양;배태현
    • 멤브레인
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    • 제30권4호
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    • pp.260-268
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    • 2020
  • 다층 구조를 가진 5A 제올라이트를 탄소 분자체 분리막에 첨가한 복합막을 제조하고 질소/산소의 분리 특성을 평가하였다. 제올라이트의 첨가는 선택도에는 미세한 영향을 주지만 투과도를 크게 증가시키는 방법으로 전체적인 탄소막의 질소/산소의 분리 성능을 상승시켰다. 특히 메조포어를 함유한 다층구조의 제올라이트 첨가제는 분리막의 투과도를 보다 효율적으로 상승시켜 아주 우수한 분리 성능에 도달하였다. 이 연구의 결과는 저렴한 탄소막 전구체와 제올라이트 소재를 활용하고도 고성능의 질소/산소 분리막을 손쉽게 제조할 수 있다는 것을 제시한다.

Eu(Ⅲ) Luminescence Phase-Modulation Spectroscopy as a Site-Selective Probe of Y Zeolite

  • 황한신;이선배;장두전
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권4호
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    • pp.471-475
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    • 1998
  • Phase shift spectroscopy is applied to Eu(Ⅲ) luminescence from $Eu^{3+}$-exchanged Y zeolite. The phase shift and intensity modulation of luminescence following intensity-modulated excitation are measured as a function of modulation frequency and they are fitted into a double exponential decay. The fast decay component, compared with the slow one, has narrower spectral bandwidth and is emitted from the $Eu^{3+}$ that has more polar and definite environment with higher symmetry and that interacts more easily with hydrated water molecules. The fast decay component is attributed to $Eu^{3+}$ at site Ⅱ' while the slow one to $Eu^{3+}$ at sites Ⅰ' and Ⅰ.

용융(熔融)슬래그로부터 Na-A형(型) 제올라이트의 수열합성(水熱合成) 거동(擧動)에 대(對)한 고찰(考察) (Behavior of Na-A Type Zeolite from Melting Slag in its Hydrothermal Synthesis)

  • 이성기;배인국;장영남;채수천;류경원
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권4호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • 도시 소각재 용융슬래그로부터 반응시간 및 $SiO_2/Al_2O_3$의 비를 변화시키면서 Na-A형 제올라이트의 수열합성 거동에 대하여 고찰하였다. 반응시간에 대한 Na-A형 제올라이트를 수열합성한 반응물의 거동은 반응 초기에 첨가된 규산소다와 알루민산 소다가 먼저 반응하여 핵을 생성하였다. 생성된 핵은 시간이 지남에 따라 용융슬래그로부터 용해된 $SiO_2$$Al_2O_3$ 성분들과 반응하여 Na-A형 제올라이트로 성장되었다. 수열반응은 10시간 이내에 완결되며, 반응시간이 10시간 이상으로 증가하면 생성된 Na-A형 제올라이트가 용해되면서 하이드록시소달라이트로 변환되었다. 또한 $SiO_2/Al_2O_3=0.80{\sim}1.96$에서 Na-A형 제올라이트만 형성되었으나, $SiO_2/Al_2O_3=2.54$에서 Na-A형 제올라이트와 더불어 Na-P형 제올라이트가 생성되었다.

세제 빌더용 제올라이트 4A의 물성 향상을 위한 합성공정 연구 (A Study on Synthesis Process of Zeolite 4A for Improvement of Properties as a Detergent Builder)

  • 조용식;이원영;홍지숙;서정권;유승곤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권4호
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    • pp.488-494
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    • 2009
  • 세제 빌더의 중요한 물성인 흡유능(O.A.C)을 향상시키기 위하여 새로운 합성방법인 2단계 결정화법을 이용하여 제올라이트 4A를 합성하였다. 즉, 기존의 원료인 cullet($SiO_2$)과 수산화알루미늄 대신에 베트남산 모래와 천연 보크사이트로부터 용출한 알루민산소다 용액을 활성탄소로 정제하여 사용하였고, 합성과정은 1단계는 Si/Al 몰비를 1.15로 조절하고 $55^{\circ}C$에서 4시간, 2단계는 알루미나 용액을 추가로 가하여 Si/Al 몰비를 0.98로 낮추고 $65^{\circ}C$에서 5시간 반응시켰다. 새로운 방법은 제올라이트 4A의 입도(평균 $1.2{\mu}m$)와 입자응집 및 표면극성을 더 잘 제어할 수 있었고, 백색도를 향상시켰다. 이렇게 합성된 제올라이트 4A는 기존제품과 비교하여 대등한 칼슘이온교환 능력을 가짐은 물론 100 g당 50 ml 이상의 우수한 흡유능력을 보여줌으로서 새로운 공정의 경제성 및 유효성이 검증되었다.

An experimental investigation on dispersion and geotechnical properties of dispersive clay soil stabilized with Metakaolin and Zeolite

  • Ahmadreza Soltanian;Amirali Zad;Maryam Yazdib;Amin Tohidic
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권6호
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    • pp.589-599
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    • 2024
  • Dispersion occurs when clay soil disperses under specific conditions and is rapidly washed away. While there are numerous methods for rectifying it, they are neither cost nor time-effective. The current study used metakaolin and zeolite to improve heavily dispersive clay soil either separately or in combination at 0%, 2%, 4%, 6%, and 8% of the soil weight. After 7 days of curing, the samples were tested to determine the extent of change in the dispersion potential, as well as the improvement of the geotechnical properties of the soil. The results indicated that the addition of 2% zeolite with 6% to 8% metakaolin decreased the dispersion potential considerably. Double hydrometry test findings revealed that the dispersion potential decreased by almost 70% and entered the non-dispersive group; the crumb test also revealed this. Atterberg limits testing indicated a decrease in the plasticity index which reduced the flexibility of the samples. The greatest decrease in PI (67.5%) was achieved with the addition of 8% zeolite plus 8% metakaolin to the soil. The results of density tests revealed that a decrease in the optimal moisture content increased the maximum dry density of soil. This increase in density was a response to the high reactivity of metakaolin with calcium hydroxide and the formation of calcium hydroxide hydrate gel. This eventually caused an increase in the unconfined compressive strength, the greatest increase in strength of about 1.8-fold was observed with a combination of 2% zeolite and 6% metakaolin compared to the unmodified sample.

제올라이트 여재의 부착성장을 이용한 저농도 NH4+-N의 생물학적 질산화 처리 (Nitrification at Low Concentration of NH4+-N by using Attached Growth in Zeolite Media)

  • 김진수;강민구;양창환;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.561-567
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    • 2017
  • 본 연구는 $NH_4{^+}-N$ 흡착능력을 지닌 제올라이트 여재에 부착성장을 이용하여 저농도 $NH_4{^+}-N$의 생물학적 질산화에 대해 평가하고자 하였다. 대조군으로는 $NH_4{^+}-N$ 흡착능력이 없는 EPP (expanded polypropylene) 여재와 비교하였다. 각 여재는 미생물 접촉을 위해 활성슬러지에 8시간 폭기시킨 후 실험에 사용하였다. 회분식 실험결과 제올라이트에 흡착된 $NH_4{^+}-N$을 부착된 질산화 미생물들이 이용할 수 있기 때문에 EPP 여재보다 질산화가 더 잘 일어남을 확인하였다. 또한 연속운전결과 EBCT (empty bed contact time) 25분의 체류시간, 3 mg $NH_4{^+}-N/L$ 수준의 저농도 조건일 때 제올라이트 여재에서만 생물학적 질산화를 관찰할 수 있었다. 제올라이트 여재를 EBCT 10~60분으로 바꿔가며 운전한 결과 EBCT에 따른 질산화 수준의 차이를 확인할 수 있었으며, EBCT 60분일 때 최대 90% 이상의 $NH_4{^+}-N$처리율을 나타냈다. EBCT에 따라 유입되는 질소($NH_4{^+}-N$)농도대비 유출되는 질소($NH_4{^+}-N+NO_2{^-}-N+NO_3{^-}-N$)농도의 차이가 발생함을 확인할 수 있었으며, EBCT 10분일 때 0.25 mg/L, 25분일 때 0.78 mg/L, 40분일 때 0.59 mg/L, 60분일 때 0.37 mg/L로 나타났다. 이는 $NH_4{^+}-N$의 흡착속도와 질산화속도의 차이로 발생한 것으로, 이 농도의 차이만큼 여재에 $NH_4{^+}-N$이 흡착된 상태로 존재하고 있을 것으로 사료된다.

제올라이트별 산소포화농도 측정 실험 (Measurement of Oxygen Saturation Concentration by Zeolite)

  • 박성식;김광환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.617-622
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    • 2018
  • 인간의 생명 유지에 가장 필수적인 것은 공기이지만, 산업의 발달 인구의 증가 등으로 도시의 공기는 매연과 유해가스 등으로 오염되고 있다. 이런 이유 등으로 최근 환경문제 중 대기오염에 대한 문제가 크게 다루어지고 있다. 공기청정기와 함께 쾌적한 실내공기를 제공할 수 있는 또 하나의 기기는 산소발생기이다. 산소발생기의 주 원리는 합성 제올라이트를 이용하여 공기로부터 산소를 분리하는 데에 있다. 다양한 합성 제올라이트들은 그들이 갖고 있는 특성을 이용하여 실생활에 유용하게 적용되어지고 있다. 이런 제올라이트의 특성 중 질소를 흡착하는 성질을 이용하여 대기 중의 질소를 흡착 시킨 뒤 산소만을 발생시켜 산소발생기에 적용시킬 수 있다. 그리하여 우리는 5가지 종류의 천연제올라이트와 LTA 제올라이트, 3A, 4A, 5A(크기가 다른 두 가지)를 사용하여 각각의 질소흡착정도를 알아보고자 하였다. PSA 방식을 사용하여 질소흡착정도가 높을수록 산소포화농도가 높게 나오는 원리를 통해 5A(양이온이 칼슘으로 보충된 LTA제올라이트) 제올라이트의 질소흡착정도가 평균 6% 증가하여 가장 크다는 것을 알 수 있었고 또한 제올라이트의 크기에도 많은 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

수평 흐름 제올라이트 갈대 여과상에 의한 생활하수 처리 (Horizontal Flow Zeolite-Filled Reed Bed with Intermittent Feeding for Sewage Treatment)

  • 서정윤;김은호
    • KSBB Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.28-33
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    • 2006
  • 제올라이트로 충진된 수평 흐름 갈대 여과상에 실제하수를 간헐적으로 주입하면서 처리효율을 조사하였다. 여과상 표면적 $m^2$당 1일 314 L의 하수가 6시간마다 10분 동안 간헐적으로 주입되었다. 처리수의 pH는 원수보다 감소하였으며, 용존산소 농도는 원수보다 증가하였다. 수평 흐름 여과상에서 각 항목별 연중 평균 처리효율은 SS $88.5%,\;COD_{cr},\;86.1%,\;COD_{Mn}\;81.0%,\;T-N\;48.6%,\;NH_4^+-N\;97.1%$, T-P 42.8%이었다. 수평 흐름 여과상에서 처리수 중 T-N의 대부분은 $NO_3^--N$이었으며 $NO_2^--N$의 농도는 0.10 mg/L 이하이었다. 처리효율의 계절적 차이는 없었다.

팽화미분과 zeolite를 이용한 청주 제조공정의 개선 (Improvement of Cheongju Manufacturing Process Using Gelatinized Rice and Zeolite)

  • 서민재;유상렬
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.610-616
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    • 2002
  • 공정이 복잡한 청주제조공정을 개선하기 위하여 일반 미분과는 물성이 전혀 다른 팽화미분을 사용하여 새로운 청주제조공정을 개발하였다. 당화액으로부터 고형분을 제거하고 28%(w/v)의 당농도에서 발효를 시작한 경우 효모의 생육이 늦어지며 발효기간이 길어지는 문제점이 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하기위하여 20%(w/v)의 당액에 zeolite를 첨가하여 발효를 시작하고, 발효 중 2회에 걸쳐 영양원을 첨가하였다. 이러한 조정으로 효모의 생존율을 증가시켰으며, 총 발효기간을 40%(percent) 감소시킬 수 있었다. 상쾌하고 깊은 맛을 갖으며, 알코올 함량이 18%(v/v)인 청주를 12일 만에 제조할 수 있었다. 발효 침전물로부터 회수한 효모를 4번까지 재사용하여 발효를 실시하였으며, 이 경우 효모의 생존율, 알코올 생성, 향기성분 등의 변화 등이 관찰되지 않아 효모의 재사용이 가능하였다. 따라서 복잡한 방법으로 제조되는 전통적인 청주제조공정을 간단하며 효율적인 방법으로 개선할 수 있었다.