• 한국세라믹학회지
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• 제31권12호
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• pp.1570-1576
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• 1994

Effect of Na2O/SiO2 molar ratio, calcining temperature and addition of NaCl were investigated on the hydrothermal formation of X-type zeolite from the natural mordenite, which is a kind of rock deposited abundantly in kuryong po. Pulverized mordenite was first mixed with NaOH or NaOH-NaCl solution, and crystallized under hydrothermal condition at 90~10$0^{\circ}C$ for 10 hrs. Optimum condition for synthesis of the X-type zeolite were \circled1 the ratio Na2O/SiO2, NaCl/Al2O3 and H2O/Na2O:0.68, 11.4 and 40, respectively, \circled2 calcining temperature of starting materials: 90$0^{\circ}C$, \circled3 aging time: 48 hrs. and \circled4 crystallization temperature: 10$0^{\circ}C$. The yield of X-type zeolite under the optimum condition was about 55~60%, and the major crystallized X-type zeolite was faujasite phase. Zeolite of then type X was crystallized when NaCl was added to treating solution with in the limit 14.25 of NaCl/Al2O3 molar ratio. As the calcination temperature (from 50$0^{\circ}C$ to 95$0^{\circ}C$) of starting materials increases, yield of zeolite x increase.

• 공업화학
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• 제5권1호
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• pp.24-29
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• 1994

모더나이트와 크리노프티로라이트가 혼재되어 있는 한국산 천연 제올라니트(경북 구룡포산)로부터 제올라이트 X를 합성하였다. 원료를 열처리한 결과 크리노프티로라이트는 없어지고 모더나이트만 남았다. 2N-8N의 염산으로 알루미늄을 추출하거나 혹은 열처리한 국산 천연 제올라이트에 NaCl과 $NaAlO_2$ 및 NaOH를 첨가한 혼합용액을 $95^{\circ}C$에서 12~36시간 동안 반응시켜 제올라이트 X를 얻었다. 염산으로 전처리한 시료 25g을 3.5g NaCl, 8g $NaAlO_2$와 6N NaOH 50ml의 혼합용액으로 $95^{\circ}C$에서 24시간 반응시킨 것이 제올라이트 NaX의 최대수율을 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1103-1115
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• 2022

The adsorption characteristics of four pesticides (phosphamidon, fenitrothion, triadimefon, and diniconazole) on natural clinoptilolite (CLI_N) and three synthetic zeolites were investigated. The synthetic zeolites included faujasite (FAU_F) synthesized from coal fly ash; the mixture of FAU and Na-P1 (FAU + Na-P1)_SF synthesized using Jeju scoria and coal fly ash at the ratio of 1.5 by weight; and waste fluid catalytic cracking catalyst (FCC_W). The distribution coefficient, K_D and the Freundlich constant, K_F decreased in the following sequence: FCC_W > FAU_F > (FAU + Na-P1)_SF > CLI_N among the zeolites and diniconazole>fenitrothion> triadimefon> phosphamidon among the pesticides. The pesticide adsorptivity increased with increasing temperature for FAU_F, (FAU+Na-P1)_SF and FCC_W, however, it decreased for CLI_N, regardless of the type of pesticide. The adsorptivity of pesticides was independent of pH for phosphamidon, fenitrothion and triadimefon, whereas it decreased with increasing pH for diniconazole, regardless of zeolite type.

• Korean Membrane Journal
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• 제8권1호
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• pp.21-30
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• 2006

A faujasite NaY zeolite membrane was prepared on a tubular ${\alpha}-Al_2O_3$ support by the secondary growth process, and effects of permeation test conditions on the $CO_2/N_2$ separation were investigated. A NaY zeolite membrane with good $CO_2/N_2$ separation was successfully synthesized by using the hydrothermal solution ($Al_2O_3:SiO_2:Na_2O:H_2O$ = 1:6:14:840 in a molar base): at a permeation temperature of $30^{\circ}C$, its $CO_2$ permeance and $CO_2/N_2$ separation factor were $2.5{\times}10^{-7}mol/m^2secPa$ and 34, respectively. The $CO_2$ and $N_2$ permeations were highly dependent on permeation test conditions (feed composition, feeding rate, feed pressure, He sweeping rate and permeation temperature). The results indicated that (i) $CO_2$ and $N_2$ permeations through NaY zeolite membrane are governed by surface and micropore diffusions, respectively, (ii) the preparation of NaY zeolite membrane with a large permeating area is one of the most difficult hurdles for its real applications, and (iii) the retardation of $N_2$ permeation is an effective key to improve $CO_2/N_2$ separation factor in NaY zeolite membrane.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권2호
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• pp.160-165
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• 2007

Low Silica X (LSX) 제올라이트를 합성하여 질소 흡착 반응에 적용하였으며, 기존의 상용화된 질소흡착용 제올라이트와 질소 흡착 성능 및 그 특성을 비교하였다. LSX 제올라이트의 제조 변수로 젤 상태에서의 $Na_2O/(Na_2O+K_2O)$비와 결정화 시간을 고려하였다. $Na_2O/(Na_2O+K_2O)$ 비가 0.75일 때 LSX 제올라이트가 합성됨을 XRD, SEM 분석으로부터 확인하였다. 합성된 LSX 제올라이트는 같은 faujasite 구조를 갖는 NaY나 NaX 제올라이트보다 Si/Al 비가 작고 거의 1에 수렴함을 XRF와 FT-IR 결과로부터 확인하였다. 1A(Li, Na, K), 2A(Mg, Ca, Ba) 족 양이온으로 교환된 LSX 제올라이트에 대해 질소 흡착 테스트를 수행한 결과, 양이온의 전하밀도가 증가할수록 질소 흡착량이 증가하였으며, LiLSX의 경우 질소 흡착량이 가장 많았다. LiLSX의 $Li^+$ 이온 함량을 변화시켜 가며 질소 흡착량을 측정한 결과 Li/Al 비가 0.65 이상일 때, 질소 흡착량이 급격히 증가하였다. $Li^+$ 이온은 제올라이트 세공 내의 supercage(site III, III') 에 위치할 때, 질소 흡착점의 역할을 하였다. LiLSX 제올라이트에 $Ca^{2+}$ 이온을 이온교환시킨 결과 질소 흡착 성능이 더 향상되었는데, Ca/Al의 비가 0.26일 때 질소 흡착 성능이 가장 좋았다. LiCaLSX(Ca/Al=0.26) 제올라이트는 기존의 상용 NaX 제올라이트보다 질소 흡착 성능이 우수하였다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.41-49
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• 2018

$25^{\circ}C$에서 $CO_2$ 흡착을 위한 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수를 현저하게 향상시키기 위하여 서로 다른 전하와 이온반경을 갖는 $Na^+$, $N^+$, $Ca^{2+}$와 $Cu^{2+}$로 이온교환된 Y 제올라이트들이 연구되었다. 매우 소량인 0.012% $Ca^{2+}$로 이온교환된 NaY는 7회의 반복적인 $CO_2$ 흡착/탈착 싸이클 동안에도 완전히 가역적이었으므로 기존에 보고된 것들과는 달리 표면에 카보네이트는 생성되지 않는 것으로 생각된다. 4 bar 이상에서 2.00% CaY, 1.60% CuY와 1.87% LiY 모두 NaY와 매우 유사한 $CO_2$ 흡착성능을 보였다할지라도 그보다 낮은 압력에서는 이들의 흡착능은 감소하였고 그 정도는 금속이온들의 종류에 의존하였다. 0.5 ~ 2.5 bar에서 $CO_2$ 흡착성능은 NaY > 1.60% CuY > 2.00% CaY > 1.87% LiY의 순으로 나타났는데, 이들 모두 동일한 faujasite 골격과 약 2.6의 Si/Al 비율을 가지므로 골격, 골격조성, 유효세공크기와 채널구조에 있어서 차이는 없기 때문에 약한 루이스산의 특성을 갖는 $CO_2$의 구별되는 흡착거동은 이온교환에 따른 국부염기도와 흡착 포텐셜 에너지의 변화 때문일 것이다. $CO_2$ 흡착과는 다른 경향성이 CO 흡착에서 나타났고 이는 보다 약한 사극자 상호작용 때문이다. 0.012 ~ 5.23% Ca 함량을 갖는 Y 제올라이트에 $CO_2$와 CO 흡착 시 Ca 함량에 따른 현저한 의존성이 존재하였는데 0.05% 이하에서 $CO_2$ 흡착능은 증가한 반면에 그 이상에서는 감소하였다. 이러한 경향에도 불구하고 Ca 함량의 증가와 함께 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수는 현저히 증가하였고, 5.23% CaY의 경우 작업용량은 $2.37mmol\;g^{-1}$, 선택계수는 4.37이었는데 본 연구에서 얻어진 작업용량은 문헌에 보고된 벤치마크와 유사한 수준이었다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.123-133
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• 2024

대기 중에 존재하는 저농도 CH₄을 제거를 위한 흡착제 개발을 위해서 Zeolite Template Carbon (ZTC)을 합성하였다. 탄소 전구체가 ZTC 합성에 미치는 영향을 알아보기 위해서, CH₄와 C₂H₂를 탄소 전구체로 사용하여 ZTC를 합성하였으며, 또한 이온 교환에 사용된 금속의 영향을 알아보기 위해서 CaCl₂와 LiCl을 사용하여 이온교환한 Y Zeolite을 Template로 사용하여 ZTC를 합성하였다. 탄소 전구체 간의 비교에서는 C₂H₂가 CH₄ 보다 더 높은 탄소 수율을 보였으며, 또한 미세기공이 발달한 ZTC를 합성하였다. 이는 C₂H₂의 분자 동역학적 크기(Kinetic Diameter) (3.3 Å)가 CH₄의 분자 동역학적 크기(Kinetic Diameter) (3.8 Å)보다 더 작기 때문에, 제올라이트 템플릿의 미세 기공 내부의 깊숙한 곳에서부터 탄소 침착을 가능하였기 때문인 것으로 판단된다. 이온 교환에 사용된 금속 전구체 간의 비교에서는 CaCl₂ 기반의 ZTC가 LiCl을 기반의 ZTC보다 미세 기공이 발달한 것을 확인하였는데, 이온 교환된 Ca가 탄소 전구체에 의한 Pore Blocking을 억제해서 기공 내부로 탄소 전구체가 들어 갈 수 있게 한 덕분으로 판단된다. 합성된 ZTC를 이용하여, 298 K에서의 N₂와 CH₄의 흡착 등온선을 측정하였는데, 전체적으로 CH₄의 흡착량이 N₂보다는 높다는 것을 확인하였다. 또한 CaY 기반으로 C₂H₂를 이용하여 합성한 ZTC 샘플이 N₂와 CH₄ 흡착량이 가장 높았지만, 흡착 공정 설계의 중요한 인자인 CH₄와 N₂의 흡착 비율 기준으론 CH₄으로 합성한 샘플이 가장 높게 나왔다. 이는 N₂ 흡착과 관련 깊은 초미세기공이 덜 발달하여, N₂의 흡착량을 줄임으로서 오히려 CH₄/N₂ 분리도를 높게 해 주었기 때문으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권6호
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• pp.1285-1292
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• 2009

Large single crystals of zeolite, |$Na_{75}$|[$Si_{117}Al_{75}O_{384}$]-FAU (Na-Y, Si/Al = 1.56), were synthesized from gels with composition of 3.58Si$O_2$ : 2.08NaAl$O_2$ : 7.59NaOH : 455$H_2$O : 5.06TEA : 2.23TCl. One of these, a colorless single-crystal was ion exchanged by allowing aqueous 0.02 M CsOH to flow past the crystal at 293 K for 3 days, followed by dehydration at 673 K and 1 ${\times}\;10^{-6}$ Torr for 2 days. The crystal structure of fully dehydrated partially $Cs^+$-exchanged zeolite Y, |$Cs_{45}Na_{30}$|[$Si_{117}Al_{75}O_{384}$]-FAU per unit cell (a = 24.9080(10) $\AA$) was determined by single-crystal X-ray diffraction technique in the cubic space group Fd $\overline{3}$ m at 294(1) K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 877 reflections with $F_o\;>\;4{\sigma}(F_o))\;R_1$ = 0.0966 (Based on F) and $R_2\;=\;0.2641\;(Based\;on\;F^2$). About forty-five $Cs^+$ ions per unit cell are found at six different crystallographic sites. The 2 $Cs^+$ ions occupied at site I, at the centers of double 6-ring (D6Rs, Cs-O = 2.774(10) $\AA$ and O-Cs-O = 88.9(3) and 91.1(3)$^o$). Two $Cs^+$ ions are found at site I’ in the sodalite cavity; the $Cs^+$ ions were recessed 2.05 $\AA$ into the sodalite cavity from their 3-oxygen plane (Cs-O = 3.05(3) $\AA$ and O-Cs-O = 77.4(13)$^o$). Site-II’ positions (opposite single 6-rings in the sodalite cage) are occupied by 7 $Cs^+$ ions, each of which extends 2.04 $\AA$ into the sodalite cage from its 3-oxygen plane (Cs-O = 3.067(11) $\AA$ and O-Cs-O = 80.1(3)$^o$). The 26 $Cs^+$ ions are nearly three-quarters filled at site II in the supercage, being recessed 2.34 $\AA$ into the supercage (Cs-O = 3.273(8) $\AA$ and O-Cs-O = 74.3(3)$^o$). The 4 $Cs^+$ ions are found at site III deep in the supercage (Cs-O = 3.321(19) and 3.08(3) $\AA$), and 4 $Cs^+$ ions at another site III’ (Cs-O = 2.87(4) and 3.38(4) $\AA$). About 30 $Na^+$ ions per unit cell are found at one crystallographic site; The $Na^+$ ions are located at site I’ in the sodalite cavity opposite double 6-rings (Na-O = 2.578(11) $\AA$ and O-Na-O = 97.8(4)$^o$).