• 제목/요약/키워드: 4A zeolite

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알칼리 용융 및 수열 합성에 의한 석탄회로부터 제올라이트 A의 합성 (Synthesis of zeolite A from coal fly ash by alkali fusion followed by hydrothermal treatment)

  • 정지백;최고열
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.240-247
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    • 2015
  • 석탄회를 NaOH로 용융시킨 후 수열 처리에 의하여 제올라이트 A를 합성하였다. NaOH/석탄회의 비, 용융 온도, $NaAlO_2$의 첨가량, 수열 처리 온도 및 시간이 생성된 제올라이트의 종류와 결정도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 결정도가 높은 제올라이트의 생성에 필요한 최적의 NaOH/석탄회의 중량비는 1.2, 최적의 용융 온도는 $550^{\circ}C$이었다. 용융된 석탄회로부터 $Si^{4+}$$Al^{3+}$의 용출은 교반 시간의 영향을 받지 않았다. 생성된 제올라이트의 형태는 첨가한 $NaAlO_2$의 영향을 받는 것으로 나타났다. 적은 양의 $NaAlO_2$를 첨가하면 제올라이트 X가 생성되나 $NaAlO_2$의 양이 증가하면 단일상의 제올라이트 A가 생성되었다. 수열처리 시간과 온도가 증가하면 제올라이트 A는 hydroxysodalite로 변화 하였다. 승온 속도를 낮춰 반응 온도까지의 도달시간을 증가시키면 결정도가 좋은 제올라이트 A를 얻을 수 있었다.

천연 Zeolite를 이용한 상수원수 중의 $NH_{3}-N$ 제거에 관한 연구 (A Study of Removal $NH_{3}-N$ by Natural Zeolite in the Raw-Water)

  • 이지헌;김환범;안길원;박찬오;김익산;이종현;박혜영;박송인;이해훈
    • 환경위생공학
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    • 제12권3호
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    • pp.61-71
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    • 1997
  • This study was conducted to examine the adsorption capacity of $NH_{3}-N$ by natural zeolite for the purpose of investigating the possibility for $NH_{3}-N$ eliminator of korea natural zeolite. The dominant clay minerals of zeolite was clinoptiloite. The amount of $NH_{3}-N$ adsorption by zeplite was not significantly affected by the particle size of zeolite and increased with increasing the ratio of zeolite to the volume of solution. Removal ratio of 100% of NH$_{3}$-N by non, 1st, 2nd regenerated cloumn was continued separately during 4.5, 18, 30hr and this amount was each 0.081, 0.324, 0.540g $NH_{3}-N/zero$.100g. The eluenting amount of K, Ca, Mg was increased on the zeolite cloumn according to that of Na decreased. The amount of 74% of $NH_{3}-N$ was desorved on the zeolite cloumn for regenerating treatment during 8hr. The perfect removal amount was $0.216gNH_{3}-N/zero$.100g on the zeolite cloumn with field sample.

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ZnO 나노결정을 담지한 TMA-A 제올라이트의 특성분석 (Characterization of TMA-A zeolite incorporated by ZnO nanocrystals)

  • 이석주;임창성;김익진
    • 분석과학
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    • 제21권1호
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    • pp.58-63
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    • 2008
  • 수열합성법으로 합성 제조한 TMA-A 제올라이트 내부에 이온교환법을 이용하여 나노 사이즈의 ZnO 결정을 성공적으로 담지하였다. TMA-A 제올라이트의 최적 합성 조성비로는 $Al(i-pro)_3$ : 2.2 TEOS : 2.4 TMAOH : 0.3 NaOH : 200 $H_2O$로 된 용액이었다. ZnO를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의 합성을 위하여 0.3g의TMA-A 제올라이트와 5몰의 $ZnCl_2$ 용액을 사용하였다. ZnO 결정를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의결정화 과정을 X-ray diffraction (XRD)를 이용하여 분석하였다. 담지된 나노 크기의 ZnO결정과 TMA-A 제올라이트의 결정성을 투과전자현미경과 고배율 투과전자현미경으로 평가하였다. 담지된 ZnO 나노 결정의 크기는 3~5 nm이었으며, 합성된 TMA-A 제올라이트의 크기는 60~100 nm 이었다. FT-IR분석으로 열처리 전 및 열처리 후 ZnO결정를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의 결합구조를 확인하였으며, ZnO 및 TMA-A 제올라이트의 흡수 스펙트럼을 비교 평가하였다. 또한, 자외선분광기의 측정에서, ZnO결정를 담지한 TMA-A 제올라이트가 330~260 nm과 260~230 nm 두 파장의 범위에서 형광학적인 특성을 나타내었다.

축산폐수(畜産廢水) 처리시(處理時) 전기전도도(電氣傳導度)를 기준(基準)한 천연(天然) Zeolite의 교환시기(交換時期) 결정(決定) (Determination of Refreshing Time of Natural Zeolite Used for Livestock Waste Water Clearing Based on Electrical Conductivity)

  • 최정;서영진;이동훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.130-136
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    • 1996
  • EC(Electrical conductivity) meter를 이용(利用)하여 폐수(廢水) 처리제(處理劑)로 사용(使用)된 천연(天然) Zeolite의 교환시기(交換時期)를 쉽고 간편(簡便)하게 결정(決定)하고자 상징액(上澄液)의 EC변화(變化)와 Zeolite에 의한 이온의 흡착반응(吸着反應)과의 관계(關係)를 조사(調査)하였다. 용액중(溶液中)의 양이온이 Zeolite에 흡착(吸着)됨에 따라 상징액(上澄液)의 EC는 흡착평형(吸着平衡) 시(時)까지 감소(減少)하였으며 그 이후(以後)는 일정(一定)한 EC를 유지(維持)하였다. 시료량(試料量) 및 첨가용액(添加溶液)의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 $NH_4{^{+}}$$K^+$의 흡착량(吸着量)이 많아져서 용액(溶液)의 EC는 크게 감소(減少)하였다. Na-Zeolite가 Ca-Zeolite보다 $NH_4{^{+}}$$K^+$의 흡착량(吸着量)은 많았으나 $Na^+$의 탈착속도(脫着速度)가 $Ca^{2+}$ 보다 빠르고 용이(容易)하기 때문에 EC의 변화(變化)는 적었다. 실제(實際) 축산폐수(畜産廢水)에서도 Zeolite에 의한 흡착반응(吸着反應)이 진행(進行)됨에 따라 용액(溶液)의 EC가 감소(減少)하였고 그 경향(傾向)은 혼합한 용액(溶液)에서와 비슷하였다. 동일농도(同一濃度)의 용액(溶液)을 계속 첨가(添加)하여 반응(反應)을 조사(調査)한 결과(結果) 축산폐수와 혼합폐수 모두 4회(回)의 처리(處理)로 흡착포화상태(吸着飽和狀態)에 도달(到達)했으며 이때의 상징액(上澄液)의 EC는 첫 축산폐수(畜産廢水)의 EC와 같아졌기에 이때를 Zeolite 교환시기(交換時期)로 결정(決定)하여야 할 것이다.

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Open System 수열반응을 통한 하수슬러지 소각 비산재의 Zeolite 합성가능성 (Synthesis of Zeolite from Sewage Sludge Incinerator Fly Ash by Hydrothermal Reaction in Open System)

  • 이제승;엄석원;최한영
    • 한국환경보건학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.317-324
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    • 2007
  • The sewage treatment sludge disposal has become a serious environmental problem because of restricted direct land-filling and oceandumping in spite of their large amounts discharged. So the recycling of sewage treatment sludge is very useful alternative for waste management. Here, we studied the feasibility of zeolite synthesis in open system from the sewage treatment sludge incinerator fly ash by means of hydrothermal synthesis. We considered the concentration of NaOH, reaction time, reaction temperature and reaction step as synthesis variables. The phase of zeolite products was identified by X-ray diffractometer(XRD) and ammonium ion exchange test was performed for the raw fly ash and two zeolite products(Z-3 and Z-5). In leaching test of the raw fly ash, hazard metal is detected very low level compared with regulatory leaching test standard. But in total recoverable test, the total contents of the fly ash were very high in terms of the standard for waste-derived fertilizer. Through hydrothermal reaction, small amount of zeolite P was synthesied in 1 N of NaOH solution and relatively large amount of hydroxysodalite was synthesied in 3 N and 5 N of NaOH solution with similar peak intensity. Addition of an aging step in the synthesis didn't increase the amount of zeolite phase. Maximum $NE_4^+-N$ exchange capacity is 1.49 mg $NH_4^+-N/g$ in Z-3 and 1.38 mg $NH_4^+-N/g$ in Z-5. Most of the ammonium ion is exchanged in 30 minutes and disorption did not occur until 5 hours.

화산재-시멘트 혼합토 및 제올라이트-시멘트 혼합토의 공학적 특성 (Engineering Properties of Volcanic Ash-Cement Soil Mixtures and Zeolite-Cement Soil Mixtures)

  • 이충원;장동수;박성용;연규석;김용성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.65-75
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    • 2013
  • In this study, the engineering characteristics of volcanic ash-cement soil mixtures and zeolite-cement soil mixtures are investigated by using unconfined compression test, freezing-thawing test, SEM and XRD analysis. The samples were mixed with volcanic ash from Mt. Baekdusan or porous zeolite, and cement as the ratios of 3.5:1, 4.0:1, 4.5:1, 5.0:1 with and without metakaolin. It is confirmed that compressive strength degraded with increasing of the amount of volcanic ash or zeolite, and increased with addition of metakaolin as a binder. Moreover, test results suggested that the mixtures provided sufficient freezing-thawing resistance. In addition, ettringite as a product of cement hydration was detected by SEM and XRD, and that possibly contributes to the strength of the mixtures.

석탄 비산회로부터 수열법에 의한 제올라이트 4A의 합성시 온도와 압력의 영향 (The Effects of Temperature and Pressure on Synthesis of Zeolite 4A from Coal Fly Ash by Hydrothermal Reaction)

  • 윤철;연익준;김광렬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.217-221
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    • 1999
  • This study was carried out to synthesis the zeolite using the bituminous coal fly ash emitted from power plant that occurs several environmental problems. In spite of fly ash has contained high content of $SiO_2$ and $Al_2O_3$, it disposed mainly landfill. If the effective methods to recover the $SiO_2$ and $Al_2O_3$ were developed, the fly ash could be utilized valuable raw materials. In this study, fly ash was used as raw material to synthesize the zeolite by pressurized hydrothermal reaction. Also, experimental parameters included temperature($70{\sim}110^{\circ}C$, and pressure($140{\sim}200$ psi) of crystallization were investigated. The more crystallization pressure was increased, the more Zeolite 4A was synthesized at 70 and $90^{\circ}C$. Zeolite 4A of metastable phase tend to be transformed into sodalite of stable phase at $110^{\circ}C$.

광산 용출에 의한 Builder급 Zeolite점토 합성법 (Improved Clay Process for Builder-grade Zeolite Synthesis by Acidic Benification)

  • 서정권;정필조
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.685-693
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    • 1988
  • From leaching of Korean native halloysite with hot sulfuric acid, active species of siliceous aluminosilicate are obtained as residue, which gives the mole ratio of SiO2/Al2O3 10 and substantially removes most acid-soluble impurities. By dissolving the residue in sodium hydroxide at an ambient temperature sodium silicate solution is prepared, this is used for zeolite synthesis as one of starting materials. In order to prepare zeolite Type 4A thereform, addition of a proper aluminum source is made so that the composition of the reactant materials may be of the following mole ratios : Na2O/SiO2=1.2-1.5, SiO2/Al2O3=1.8-2.0 and H2O/Na2O=34-45 By careful control of ageing time and temperature, subsequent crystal growth is induced into microfine zeolite 4A, which gives optimum particle size distributjion being suitable for detergent builder. The zeolite products thus obtained and highly competitive with those from the use of the refined clay in comparison of their calcium exchange capacity, whiteness and particle size distribution. The present method shows a marginal advantage over the existing procedures requiring neitherseparate purification nor calcinating otherwise necessary for the raw clay ores in use.

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화학처리에 의한 천연 Zeolite의 Gas 분리 (Gas Separations of Natural Zeolite by Chemical Treatments)

  • 임굉
    • 자연과학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.67-75
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    • 1992
  • 결정성 aluminosilicate 광물의 일종인 천연 zeolite는 광물학적 특성과 화학적 표면활성으로 인하여 다방면의 공업화학적 이용가치가 매우 높고 광물중 특히 가장 높은 양이온교환능을 가지고 있어 기체분자에 대한 선택적 흡착력이 큰 molecular sieve로써 흡착분리제로는 물론, 건조제, 흡습제, 이온교환체, 촉매, 증량제 그리고 폐수처리제, 경수의 연화제등으로 이용도가 날로 증가하고 있다. 국내산 천연 zeolite를 IN HCL용액과 NaCl용액으로 화학처리하여 다공성을 증가시켜 column충전제로 사용한 결과, 혼합기체 Ar, $N_2$ CO및 $CH_4$의 분리특성에 관해서 HCL용액으로 처리한 mordenite 시료는 활성화온도가 $300^{\circ}C$일 경우, CO와 $CH_4$의 분리는 곤란하나 $350^{\circ}C$에서는 분리가 용이하였고 NaCl용액으로 처리한 시료는 미처리한 것과 거의 유사하였다. Ar과 $N_2$와의 분리에는 산 또는 알칼리로 화학처리한 시료에도 별로 효과가 없었으나 HCL용액과 NaCl용액을 연속적으로 처리한 천연 zeolite는 합성 zeolite의 특성에 견줄만한 정도로 기체분리효과와 HETP값을 보여주었다. 한편 시료의 화학처리에 의한 Ar과 CO의 흡착열의 변화는 극성기체인 CO의 경우, 별로 변화가 없지만 무극성기체인 Ar은 영향을 받기가 용이하였다. 또한 carrier gas He의 유속이 대략 20~30ml min범위일때 최소의 HETP값을 가지며 column의 효능이 좋았다.

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