• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제12권3호
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• pp.265-270
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• 1991

Theoretical calculations on the stabilization energies of framework atoms in hydrolyses Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A were made using some potential energy functions and optimization program. The protons which are produced by hydrolysis of $[Co(H_2O)_n]^{2+}$ ion in large cavity showed a tendency to attack the framework oxygen atom O(1) preferentially, and the oxygen atom O(4) within OH- ion was coordinated at Al atom. The weakness of bonds between T(Si, Al) and oxygen by attack of proton and too large coordination number around small aluminum atom will make the framework of Co(Ⅱ)-exchanged zeolite A more unstable. The stabilization energy of $Co_4Na_4$-A framework (- 361.57 kcal/mol) was less than that of thermally stable zeolite A($Na_{12-}$A: - 419.68 kcal/mol) and greater than that of extremely unstable Ba(Ⅱ)-exchanged zeolite A($Ba_{6-}$A: - 324.01 kcal/mol). All the data of powder X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopy of Co(Ⅱ)-exchanged zeolite A showed the evidence of instability of its framework in agreement with the theoretical calculation. Three different groups of water molecules are found in hydrated Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A; W(Ⅰ) group of water molecules having only hydrogen-bonds, W(Ⅱ) group water coordinated to $Na^+$ ion, ans W(Ⅲ) group water coordinated to Co(Ⅱ) ion. The averaged interaction energy of each water group shows the decreasing order of W(Ⅲ)>W(Ⅱ)>W(Ⅰ).

• 한국토양비료학회지
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• 제28권4호
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• pp.340-349
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• 1995

양질사토(壤質砂土)와 미사질식양토(微砂質埴壤土)에 한국산 천연(天然) Zeolite 광물(鑛物)을 시용량(施用量)과 입자(粒子)크기에 따라 처리하여 토양개량(土壤改良)과 벼 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 pot 실험(實驗)으로 연구(硏究)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1 양질사토 및 미사질식양토에서 공히 Zeolite의 최저(最低) 시용량(施用量) 0.5ton/10a 이상 시용으로 수량 증가를 보였으나 Zeolite 입자(粒子)크기간의 차이는 인정키 어려웠다. 2. Zeolite 처리에 따른 최대수량(最大收量)은 양질사토에서 $106{\mu}m$ 이하 입자의 2.0ton/10a 시용으로 무시용구(無施用區)에 비하여 11.1% (22.79g/head) 의 정조수량(正租收量) 증가를 보였고 (5% 수준(水準) 유의성(有意性), 미사질식양토에서는 역시 $106{\mu}m$ 이하 입자의 1.5ton/10a 시용으로 9.3%(24.98g/head)의 수량증가를 보였다. 3. Zeolite 시용은 벼 재배 후 토양 pH의 증가, 양이온치환용량 및 치환성 양이온을 증가시켰으며 이 경향은 시용량을 증가할 수록, 입자가 작을수록 증가하였다. 4. 벼의 초기생육(初期生育)(최고분얼기)은 Zeolite 시용구와 무시용구간에 그 차이가 경미(輕微)하였으나 후기생육(後期生育)(출수기(出穗期))에서는 Zeolite의 시용으로 초장(草長) 및 분얼경수 등이 현저히 증가하였다. 5. 김(숲) 생육기(生育期)를 통하여 전질소(全窒素) 및 무기(無機) 양(陽)이온들(Ca, Mg, K, Na)의 벼내 함량은 Zeolite의 시용으로 대체로 증가하였으나 인산함량(燐酸含量)은 처리간 차이를 인정하기 어려웠다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.423-428
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• 2011

경북 대포 지역에서 채취한 제올라이트의 시멘트 혼합재료로의 이용 가능성을 검토하기 위하여 제올라이트가 함유된 시멘트의 수화 특성을 연구하였다. 제올라이트가 함유된 시멘트 페이스트에 대하여 수화발열 속도, XRD, EDS, 질소 흡착, 수은 침투 등의 분석을 수행하였다. 제올라이트가 함유된 시멘트 페이스트에서는 제올라이트 양이 증가함에 따라 응결시간이 빨라지고 시멘트의 수화가 촉진되는 경향을 나타내었다. 제올라이트가 함유된 모르터에서는 제올라이트 양이 증가함에 따라 플로우가 크게 감소하였다. 또한 플레인 모르터와 비교하여 단기에 강도증진이 나타났다. 이러한 결과는 시멘트의 수화시 알칼리에 의한 제올라이트의 탈알루미늄 과정에서 제올라이트 입자로부터 이탈한 활성 알루미늄 종과 관련이 있는 것으로 보인다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.25-28
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• 1999

For investigating the effectiveness of Korean natural zeolite for removal of $NH_4{^+}$ in waste waters containing $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$, the adsorption of $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ by three Korean natural zeolite samples, which contained mordenite and/or clinoptilolite, was measured by adding solutions containing $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ or both at a concentration range from 1 to 7 mmol(+)/L of each cation. In the solutions, the zeolite samples adsorbed more amounts of $NH_4{^+}$ than $Cu^{2+}$. By seven successive equilibrations, Korean natural zeolites adsorbed $NH_4{^+}$ corresponding to 23~33% of those cation exchange capacity from the solution containing both $NH_4{^+}$ and $Cu^{2+}$ at 3 mmol(+)/L of each cation. Whereas, the corresponding adsorption of $Cu^{2+}$ was 17-27% of the CEC. Korean natural zeolite exhibited selectivity for $NH_4{^+}$ but not for $Cu^{2+}$. Nevertheless, it using as a soil amendment after removing of $NH_4{^+}$ in waste waters should be carefully controlled on the application rate.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권3호
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• pp.556-561
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• 2017

Serving as an excellent adsorbent and inorganic ion exchanger in the water purification field, zeolite 4A has in this work presented a strong capability for purifying radioactive waste, such as $Sr^{2+}$, $Cs^+$, and $Co^{2+}$ in water. During the processes of decontamination and decommissioning of suspended solids and organics in low-level radioactive wastewater, the purification performance of zeolite 4A has been studied. Under ambient temperature and neutral condition, zeolite 4A absorbed simulated radionuclides such as $Sr^{2+}$, $Cs^+$, and $Co^{2+}$ with an absorption rate of almost 90%. Additionally, in alkaline condition, the adsorption percentage even approached 98.7%. After conducting research on suspended solids and organics of zeolite 4A for the treatment of radionuclides, it was found that the suspended clay was conducive to absorption, whereas the absorption of organics in solution was determined by the species of radionuclides and organics. Therefore, zeolite 4A has considerable potential in the treatment of radioactive wastewater.

• 한국환경농학회지
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• 제26권3호
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• pp.259-266
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• 2007

천연 지올라이트를 파쇄하여 일정한 크기의 입제를 생산하는 과정에서 부가가치가 낮은 다량의 미분이 부산물로 발생하고 있다. 본 연구에서는 분말의 천연 지올라이트를 토양 개량제나 폐수처리제의 활용성을 증대시키기 위해 포트랜드 시멘트를 접착제로 혼합하고 열처리하여 재입단화 하였다. 본 실험에 사용한 천연 지올라이트는 경북 영일만 일대에서 산출된 것으로 규반비(Si/Al) 4.8, 양이온치환용량(CEC) 68.1 cmol $kg^{-1}$이었고, clinoptilolite, mordenite이 주 광물이었으며, 기타 smectite, feldspar, quartz 등으로 이루어져 있다. 입상 지올라이트는 미분의 천연 지올라이트에 25%의 포트랜드 시멘트를 접착제로 혼합하고 토련기로 성형한 후 입단화 하였다. 이 시료는 $25^{\circ}C$에서 30일간 양생하고 $400^{\circ}C$에서 3시간 동안 열처리하였을 때 가장 효율적으로 나타났다. 입상의 지올라이트를 조제하는 과정에서 비정질의 산화광물이 생성되어 지올라이트 입단의 X-선 회절폭이 넓게 나타났고, 천연 지올라이트에 알칼이와 열처리한 시료에서는 가변전하 특성을 나타났다. 지올라이트 입단의 주요한 광물은 clinoptilolite, mordenite, tobermorite였고 천연 지올라이트와 비교해 볼 때 pH 완충력과 전하밀도가 증가하였다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.263-269
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• 2020

정수슬러지를 이용하여 제올라이트(zeolite)를 수열합성하고, 제올라이트의 결정화에 대한 반응온도, 반응시간, Na2O/SiO2 몰비의 영향을 살펴보았다. 제조한 제올라이트의 결정구조, 물성 및 열적 특성은 각각 X-선 회절분석, FTIR, BET 질소흡착 및 TGA로 분석하였다. 제올라이트의 흡착성능을 조사하기 위해 암모니아성 질소, 중금속이온 및 TOC 제거효율을 측정하였다. 정수슬러지의 주성분은 Al2O3와 SiO2로서 각각 28.79%와 27.06%을 나타내었으며, 제올라이트 합성을 위한 실리카 및 알루미나 원료는 정수슬러지 이외에 어떠한 화학원료도 추가로 첨가하지 않고 합성을 진행하였다. 정수슬러지를 이용하여 제조한 제올라이트는 A형 제올라이트의 구조를 나타내었으며, 반응기질의 조성을 2.1Na2O-Al2O3-1.6SiO2-65H2O으로 하고, 반응온도 90 ℃, 반응시간 5시간, Na2O/SiO2 몰비가 1.3인 경우에 가장 높은 결정성을 나타내었다. 합성 제올라이트의 비표면적은 55 ㎡ g-1로서 상업용 제올라이트 A 보다 높게 나타났다. 합성 제올라이트의 암모니아성 질소(NH4+) 제거율은 3시간 반응한 경우 68%를 나타내었으며, 제올라이트의 Pb2+ 및 Cd2+ 이온에 대한 흡착실험 결과 제거율은 각각 99.1% 및 99.3%를 나타내었다. 이는 제올라이트의 격자 내에 존재하는 Na+ 이온과 Pb2+ 및 Cd2+ 이온 간의 원활한 이온교환이 이루어졌음을 나타낸다. 300 ppm 부식산 용액에 제올라이트의 첨가량을 변화시켜 3시간 동안 흡착실험을 수행한 결과 제올라이트 5 g을 첨가한 경우 TOC 제거율이 83%로서 가장 높게 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제18권2호
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• pp.91-98
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• 1981

Synthetic zeolite A was prerared from domestic Hadong kaolin with sodium hydroxide solution and their ion exchange isotherms of $K^+$, $NH^{4+}$, $Li^+$ and $Ag^+$ ion were presented. The optimum reaction conditions for synthetic zeolite A from calcinated kaolin were 2 fold excess of 2N sodium hydroxide solution, 10$0^{\circ}C$ and 8 hours. It was observed that before the crystallization of zeolite A the samples reacted with sodium hydroxide solution had rather higher ion exchange capacities than zeolite A. The $K^+$-$Na^+$ and $Ag^+$$Na^+$ ion exchange isotherms were signoidal. The initial selectivity series was in the order $Ag^+$$K^+$>$Na^+$>$NH_4$>$Li^+$. Between approximately 33 and 67% replacement of soium ions the selectivity series became $Na^>$ and above 67% became $Ag^+$>$K^+$. Evidence were also presented to demonstrate that 8 out of 12 sodium ions per pseudo unit cell were not easily replaceable by lithium ions and 4 out of 12 not easily replaceable by ammonium ions.

• 멤브레인
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• 제24권4호
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• pp.285-291
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• 2014

PTMSP[Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]-NaY zeolite 복합막이 PTMSP에 0~50 wt% NaY zeolite를 첨가하여 제조되었다. 이 막들의 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR, GPC, DSC, TGA, SEM에 의해서 조사하였다. 기체투과 실험은 $23{\sim}26^{\circ}C$, $2kgf/cm^2$에서 행하였고, 복합막에 대한 수소와 질소의 투과선택성은 NaY zeolite 함량에 따라 조사하였다. TGA 측정에 의하면 PTMSP에 NaY zeolite가 첨가되었을 때 PTMSP의 열적 안정성은 향상되었다. SEM 관찰에 의하면 NaY zeolite는 PTMSP-NaY zeolite 복합막 내에 약 $1.5{\mu}m$ 크기로 분산되어 있었다. PTMSP-NaY zeolite 복합막에 대한 $N_2$와 $H_2$의 투과도는 NaY zeolite 함량이 증가하면 증가하였다. 그리고 PTMSP-NaY zeolite 복합막의 $N_2$에 대한 $H_2$의 선택성은 NaY zeolite 함량이 증가하면 감소하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제11권5호
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• pp.407-410
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• 1990

Three binary ion-exchange isotherms of zeolite A have been determined using 0.1 M solutions of the aqueous nitrates for the one-step preparation of particular mixed-cation zeolite A compositions. Analyses were done primarily by flame emission spectrometry (FES), together with crystallographic determinations of $Cs^+$ and colorimetric determinations of $NH_{4^+}$. Corrections for a presumed impurity of extra-lattice species in powder sample were made for the determination of $Na^+$. The $Cs^+-Ag^+$ isootherm indicates a strong selectivity for $Ag^+$ through the entire range of zeolite composition. The $Ag^+-Na^+$ isotherm agrees very closely with that reported by Sherry and Walton, and that of $NH_{4^+}-Na^+$ resembles those obtained using zeolite pellets.