• 제목/요약/키워드: 4A zeolite

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무기물 금속염계 발수분체를 혼입한 시멘트 모르타르의 물리적 특성 및 수분흡수저항성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Physical Properties and Water Absorption Resistance Evaluation of Cement Mortar Incorporating Inorganic Metal Salt-based Water Repellent Powder)

  • 이원근;윤창복
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.609-616
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    • 2021
  • 본 연구에서는 금속염계 무기물인 발수분말과 포졸란계 재료인 천연제올라이트 분말을 사용하여 시멘트 모르타르에 혼입하고 물리적 특성 및 수분에 대한 저항성을 확인하였다. 무기물 금속염계 발수분말을 단독으로 혼입한 시험체에 비해서 천연제올라이트를 동시에 사용한 시험체에서 수분침투실험 및 그에 수반하는 염화물 침투시험에서 높은 저항성을 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 금속염계 발수분말을 사용하는 경우 불용성으로 인하여 수분침투저항성이 내부에서 고르게 분산되지 못하고 표면에 국한되었으며 천연제올라이트와 동시에 사용하는 경우 포졸란 반응으로 인해 수화초기의 응결시간이 빠르고 또한 천연제올라이트의 다공성 내부에 발수분말이 부착되어 내부에서도 수분저항성이 일부 생성된 것으로 판단된다.

Effect of Different Zeolite Supported Bifunctional Catalysts for Hydrodeoxygenation of Waste Wood Bio-oil

  • Oh, Shinyoung;Ahn, Sye-Hee;Choi, Joon Weon
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제47권3호
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    • pp.344-359
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    • 2019
  • Effects of various types of zeolite on the catalytic performance of hydrodeoxygenation (HDO) of bio-oil obtained from waste larch wood pyrolysis were investigated herein. Bifunctional catalysts were prepared via wet impregnation. The catalysts were characterized through XRD, BET, and SEM. Experimental results demonstrated that HDO enhanced the fuel properties of waste wood bio-oil, such as higher heating values (HHV) (20.4-28.3 MJ/kg) than bio-oil (13.7 MJ/kg). Water content (from 19.3 in bio-oil to 3.1-16.6 wt% in heavy oils), the total acid number (from 150 in bio-oil to 28-77 mg KOH/g oil in heavy oils), and viscosity (from 103 in bio-oil to $40-69mm^2/s$ in heavy oils) also improved post HDO. In our experiments, depending on the zeolite support, NiFe/HBeta exhibited a high Si/Al ratio of 38 with a high specific surface area ($545.1m^2/g$), and, based on the yield of heavy oil (18.3-18.9 wt%) and HHV (22.4-25.2 MJ/kg), its performance was not significantly affected by temperature and solvent concentration variations. In contrast, NiFe/zeolite Y, which had a low Si/Al ratio of 5.2, exhibited the highest improved quality for heavy oil at high temperature, with an HHV of 28.3 MJ/kg at $350^{\circ}C$ with 25 wt% of solvent.

새우 양식장에 적용을 위한 저질개선 평가 (Evaluation of Improvement on Sediment for Practical Application in Prawn Farm)

  • 김우항;김도희
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.81-84
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    • 2004
  • Control of Sediment is very important in prawn farm due to the eruption of toxic material such as W1ionized H2S, NH3 and NO2-. In this study, column test study, column with filter media such as activated carbon, zeolite, oyster shell and iron chloride to evaluate the reduction of toxicity from sediment ammonia-N(NH3) was effectively removed by Zeolite and oyster shell. It was indicated that ammonium ion(NH4+) was removed by ion exchange of zeolite. And the ammonia in the column of oyster shell was existed as the form of NH4+, which is not toxic for prawn because oyster shell was stably kept around pH 8. Therefore, some of ammonia(NH3) was reduced by oyster shell. Hydrogen sulfide and COD were effectively removed by adsorption of activated carbon and a partial removal of hydrogen sulfide was accomplished by Oyster shell. Phosphorous was removed by activated carbon, oyster shell and iron chloride. In prawn farm, the concentration of ammonia was increased with increase of pH by algae photosynthesis in the column of activated carbon, zeolite and iron chloride, but it was revealed that pH was stably kept in the column of oyster shell.

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석탄회를 이용한 제올라이트의 수열합성 (Hydrothermal Synthesis of Zeolite from Coal Fly Ash)

  • 배광현;황연;조성백
    • 한국결정학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.97-101
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    • 2001
  • 국내의 화력발전소에서 발생하는 석탄회를 사용하여 $2.0M\sim3.5M$ 농도의 NaOH 수용액과 $80^{\circ}C{\sim}120^{\circ}C$에서 24시간 수열 반응시켜 필립사이트 형 제올라이트를 합성하였다. 합성된 제올라이트 분말의 특성을 XRD, SEM, IR 등을 이용하여 조사하였다. 석탄회의 산지에 따른 조성변화, 합성 시의 온도 및 NaOH의 농도 변화 등이 수열 합성된 제올라이트에 미치는 영향은 IR 흡수 스펙트럼에서 잘 나타났다. 석탄회의 $SiO_2$함량이 높고 합성온도와 NaOH 농도가 높을 수록 $TO_4$(T=Si, Al) 사면체가 규칙성이 높은 구조로 합성되었다.

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환경 유해 부산물 누출이 없는 지반 보강용 효소 기반 탄산칼슘 침전 기법 연구 (A Study on Enzyme-induced Carbonate Precipitation Technique for Soil Reinforcement without Releasing an Environmental Contaminant)

  • 이승형;김종민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.39-47
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    • 2021
  • 최근 효소 기반 탄산칼슘 침전(EICP) 기법은 시멘트 기반 지반보강공법의 대안 중 하나로 간주되어 왔다. 하지만 EICP 기법에서 발생하는 환경 유해 부산물인 암모늄 이온의 배출에 대한 문제는 해결되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 칼슘 치환 제올라이트를 사용하여 환경 유해 부산물이 없는 EICP(Ze-EICP)의 실험적 연구를 수행하고자 한다. 실험결과는 칼슘 치환 제올라이트를 사용하는 Ze-EICP가 염화칼슘을 사용하는 EICP와 비교하여 암모늄 이온은 96.96%가 제거되었으며, 거의 동일한 양의 탄산칼슘이 침전되었음을 보여주었다. 또한 Ze-EICP는 제올라이트의 조밀화와 탄산칼슘의 고결화로 인해 EICP 대비 높은 강도증진 효과를 보여주었다.

제올라이트 광산개발을 위한 천연 제올라이트의 특성 분석 및 중금속 이온 흡착 특성 연구 (Characterization of Natural Zeolite and Study of Adsorption Properties of Heavy Metal Ions for Development of Zeolite Mine)

  • 김후식;김영훈;백기태;임우택
    • 한국광물학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.299-308
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    • 2015
  • 국내 경상북도 포항 지역에서 채취한 6종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포A (Ku-A), 구룡포B (Ku-B), 구룡포C (Ku-C), 동해A (Dh-A), 동해B (Dh-B), 동해C (Dh-C) 모두 모데나이트, 알바이트 및 석영이 함유되어 있었다. 6종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었으며 구룡포C (Ku-C) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. 6종의 천연 제올라이트를 이용하여 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$$Cu^{2+}$ 등의 중금속 이온을 제거하는데 소요되는 반응 시간의 효과를 비교하였다. 6종의 천연 제올라이트 모두 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$$Cu^{2+}$ 제거율이 매우 낮게 나타났다. 이는 6종의 천연 제올라이트에 함유된 제올라이트의 함량이 매우 낮기 때문으로 판단된다. 본 연구 결과는 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 크게 의존되는 경향을 보여주고 있다.

용융/수열합성법으로부터 Na2CO3 첨가량에 따른 석탄비산재의 제올라이트화 특성 (Zeolitification Characteristics of Coal Fly Ash by Amount of Na2CO3 Using the Fusion/Hydrothermal Method)

  • 이창한
    • 한국환경과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.553-559
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    • 2019
  • In this study, zeolitic materials at $Na_2CO_3/CFA$ ratio of 0.6 - 1.8 were synthesized from coal fly ash from a thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. The zeolitic materials were found to have cubic crystals structure and X-ray diffraction (XRD) peaks of Na-A zeolite by XRD and SEM analysis. When the zeolitic materials were synthesized from the coal fly ash, the XRD peaks of the zeolitic materials at $Na_2CO_3/CFA$ ratios of 0.9-1.8 had the same location as the XRD peaks of commercial Na-A zeolite. The XRD peaks of the Na-A zeolite ($Na_{12}Al_{12}Si_{12}O_{48}27.4H_2O$) were confirmed in the $2{\theta}$ in the range of 7.18-34.18. However, it was also confirmed that peaks of $CaCO_3$, an impurity inhibiting synthesis of Na-A zeolite from CaO and $Na_2CO_3$ in the coal fly ash, occurred in the XRD peaks of the zeolitic materials at $Na_2CO_3/CFA$ ratio of 1.5-1.8. The crystallinities of the zeolitic materials tended to increase gradually within the $Na_2CO_3/CFA$ ratio range of 0.6-1.8.

분리막 두께 조절에 의한 모데나이트 제올라이트 분리막의 투과증발 물 투과유속 증진 연구 (Improvement of Pervaporative Water Flux of Mordenite Zeolite Membrane by Controlling Membrane Thickness)

  • 윤병진;김영무;이두형;조철희
    • 멤브레인
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    • 제29권5호
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    • pp.263-275
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    • 2019
  • 본 연구에서는 종결정 크기, 종결정 코팅양, 수열 용액 숙성시간을 조절함으로써 분리층 두께가 제어된 모데나이트 제올라이트 분리막을 제조하고, 분리층 두께가 투과증발 물 투과유속에 미치는 영향을 90 wt.% 에탄올 수용액에서 고찰하였다. 유성 밀을 이용해 종결정을 분쇄시켜 20~30 nm 크기의 종결정을 제조하였고, 진공여과코팅 중에 종결정 용액의 농도와 통과된 양을 바꿔주면서 코팅양을 조절하였다. 제조된 분리막은 분리층 두께가 얇을수록 더 높은 물 투과유속을 나타내었으며, 약 $4{\mu}m$ 두께를 갖는 분리막의 경우, 760의 높은 물/에탄올 선택도와 $1.0kg/m^2h$의 높은 물 투과유속을 나타내었다. 이는 나노크기 종결정을 사용하여 $4{\mu}m$ 두께로 분리층을 얇게 만들었기 때문으로 판단된다. 따라서 본 연구로부터 종결정의 크기와 진공여과 코팅양, 수열 용액 숙성시간을 조절하는 것은 분리 층의 두께를 효과적으로 조절할 수 있는 방법임을 알았다. 또한, 모데나이트 제올라이트 분리층의 두께를 얇게 하는 것이 분리막의 물 투과유속을 증진시키는 중요한 방법임을 확인하였다.

Na+ 경쟁이온이 존재하는 수용액에서 Zeolite A 내 Sr2+ 이온의 선택성 및 분포에 관한 결정학적 연구 (Crystallographic Study on the Selectivity and Distribution of Sr2+ Ions Within Zeolite A In the Presence of Competing Na+ Ions in Aqueous Exchange Solution)

  • 김후식;박종삼;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제35권1호
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    • pp.41-50
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    • 2022
  • 이온교환 용액내 Na+ 이온의 몰농도 증가에 따른 zeolite A의 Sr2+ 이온교환 특성을 연구하기 위하여, Sr2+ 및 Na+ 이온으로 교환된 4개의 zeolite A 단결정을 혼합 이온교환 용액을 이용하여 회분법으로 준비하였다. 이들 이온교환용액의 전체 몰농도는 0.05 M이며, Sr(NO3)2:NaNO3 몰비는 각각 1:1(crystal 1), 1:100(crystal 2), 1:250(crystal 3), and 1:500(crystal 4) 이다. 이들 단결정은 623 K와 1×10-4 Pa의 진공하에서 2 일간 탈수 시켰다. 이들의 구조는 단결정 싱크로트론 X-선 회절법으로 입방공간군 Pm3-m을 사용하여 해석하였으며 crystals 1, 2, 3 및 4의 최종 오차 인자를 각각 0.047/0.146, 0.048/0.142, 0.036/0.128, and 0.040/0.156로 정밀화하였다. Crystal 1과 2에서는 6개의 Sr2+ 이온이 결정학적으로 서로 다른 3개의 위치에서 발견되었다. Crystal 3에서는 1개의 Sr2+ 이온과 10개의 Na+ 이온이 large cavity와 sodalite 내부에서 발견 되었다. Crystal 4 에서는 단지 12개의 Na+ 이온만이 3개의 서로 다른 결정학적 자리에 점유하고 있었다. Sr2+ 이온의 이온교환율은 초기 Na+ 이온의 농도가 증가하고 Sr2+ 이온의 농도가 감소함에 따라 100에서 16.7 및 0%로 급격하게 감소 하였다. 또한, Sr2+ 이온 교환률이 감소 함에 따라 제올라이트 골격의 단위 격자 상수 값이 갑소 하였다.

Na-A형 제올라이트의 합성 및 중금속에 대한 흡착능 (Synthesis of Na-A Type Zeolite and Its Ability to Adsorb Heavy Metals)

  • 채수천;장영남;배인국;이성기;류경원
    • 한국광물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 본 연구는 마포소각장에서 발생된 용융슬래그로부터 Na-A형 제올라이트를 합성하여 환경 저감재로 재활용키 위한 목적에서 수행되었다. 초기물질로 사용된 용융슬래그는 용제(flux)로 사용된 Fe 성분(19.6% of $Fe_2O_3$, and 18.9% of FeO)이 비교적 높기는 하지만, 상대적으로 제올라이트의 주요 성분인 $SiO_2$, $Al_2O_3$$Na_2O$가 각각 26.6%, 10.9% 및 2.7% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 제올라이트의 수열합성은 $80^{\circ}C$에서 수행되었으며, $SiO_2/Al_2O_3\;=\;0.80{\sim}1.96$인 넓은 범위의 화학조성에서 Na-A형 제올라이트가 합성되는 것을 확인하였다. 제올라이트의 양이온 교환 능력은 10 h 이상의 합성시간에서 일정하게 거의 220 cmol/kg인 것으로 측정되었다. 합성된 제올라이트의 중금속 (As, Cr, Cd, Cu, Mn 및 Pb)에 대한 흡착능을 측정한 결과, As 및 Cr을 제외한 모든 중금속에서 높은 흡착율을 보였다. As와 Cr은 Eh-pH분석을 통해 각각 $HAsO_4^{2-}$$CrO_4^{2-}$인 이온상으로 존재하고 있음을 확인하였다. As와 Cr에 대한 제올라이트의 흡착률이 낮은 것은 이들 이온상들의 크기가 Na-A형 제올라이트의 pore size ($4\;{\AA}$)보다 상대적으로 큰 유효 이온반경($4\;{\AA}$, 직경 $8\;{\AA}$)을 가지고 있기 때문인 것으로 결론지었다.