• 한국환경농학회지
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• 제10권1호
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• pp.27-31
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• 1991

국내산 천연(天然) zeolite의 $NH_4^\;+-N$ 제거제(除去劑)로서의 이용가능성(利用可能性)을 검정하기 위해 천연(天然) zeolite에 의한 $NH_4^\;^+-N$의 흡착능(吸着能)을 조사하였다. zeolite의 주구성점토광물(主構成粘土鑛物)은 clinoptilolite와 mordenite였다. Zeolite에 의한 $NH_4\;^+$의 흡착반응은 4시간 후에는 흡착평형(吸着平衡)에 도달하였다. $NH_4\;^+$ 흡착량은 zeolite의 입경(粒徑)에 의해 영향을 크게 받지 않았다. 치환성 양(陽)이온에 따른 $NH_4\;^+$ 흡착량은 Na-> Ca> K-zeolite의 순(順)이었다. 반응용액(反應溶液)의 pH가 높을수록 또 동일량(同一量)의 용액에 대한 시료량이 증가할수록 $NH_4\;^+-N$흡착량은 증가하였다. Zeolite에 의한 $NH_4\;^+$흡착등온곡선은 Langmuir 식(式)에 적용(適用)되었다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.267-275
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• 2007

생활폐기물 소각재를 용융시켜 제조한 슬래그에는 제올라이트 합성에 영향을 주는 많은 불순물이 포함되어 있다. 이러한 불순물들은 원하는 제올라이트 합성을 방해하며, 수율과 순도를 저하시킨다. 용융 슬래그에는 특히 $Fe_2O_3$, FeO 그리고 CaO가 많이 포함되어 있다. 이런 불순물들을 제거하기 위해 염산으로 슬러리의 초기 pH를 1, 3, 5 그리고 7로 하여 각각 처리하였다. 실험결과, 슬러리의 초기 pH가 낮아질수록 $SiO_2,\;Fe_2O_3,\;TiO_2$ 등의 함량은 증가되었으나, $Al_2O_3,\;FeO,\;CaO,\;Na_2O,\;K_2O,\;MgO$ 등의 함량은 감소되었다. 염산처리한 슬래그를 NaOH 용액과 함께 $80^{\circ}C$에서 반응시킨 결과, 슬래그, pH 7과 pH 5에서 처리한 시료로부터는 토버모라이트(tobermorite)가, pH 3과 pH 1에서 처리한 시료로부터는 Na-P1형과 Na-X형 제올라이트가 생성되었다. 또한 CaO가 제올라이트 합성을 방해한다는 것을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.301-310
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• 2006

수열합성법에 의하여 Na-P 형 및 Na-A형 제올라이트로부터 스멕타이트를 합성하였고 이들의 물리화학적 특성을 연구하였다. 제올라이트로부터 스멕타이트의 최적 합성조건은 반응온도 $290^{\circ}C$, 반응시간 72 h, 자생압력 $75{\sim}100kgf/cm^2$였으며, 스멕타이트의 합성을 위한 초기 반응 용액의 pH는 Na-P형 제올라이트의 경우, pH 6, 그리고 Na-A형 제올라이트의 경우, pH 10이었다. Na-P형 및 Na-A 형 제올라이트로부터 합성된 스멕타이트에 대한 부정방위, 정방위, 에티렌 그리콜 및 Greene-Kelly 시험법 등을 통하여 합성된 스멕타이트가 $12{\AA}$-바이델라이트임을 확인하였으며, 이들의 특성을 연구하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.659-665
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• 2008

본 연구는 서울특별시 소재 S 물재생센터의 하수슬러지 소각로에서 발생하는 비산재를 이용한 제올라이트 합성에 관한 것이다. 이를 위해 출발물질로서 소각비산재의 특성, 제올라이트 합성을 위한 수열반응조건, 합성된 제올라이트의 적용성을 조사하였다. 하수슬러지 소각 비산재에는 중량으로 각각 42.8%와 21.2%로 많은 양의 SiO$_2$와 Al$_2$O$_3$를 함유하고 있어, 제올라이트 합성의 출발물질로 이용이 가능하였다. 소각 비산재의 중금속 유해성 파악을 위해 용출시험과 함유량 시험을 실시하였는데, 용출시험 결과는 폐기물관리법에서 규제하는 용출기준에 비해 매우 적은 양이 검출되었으나, 함유량 시험에서는 비료관리법 상의 보통 비료 중 유기질 비료 및 부산물 비료의 중금속 위해성 기준을 초과하였다. 수열반응 결과, 주로 생성된 제올라이트는 analcime과 zeolite P1이었다. Analcime은 teflon 반응용기에서 생성되었고, 최적의 반응조건은 알칼리(NaOH)용액의 농도 1 N, 합성온도 135$^{\circ}C$, 합성시간 16시간이었다. 한편, Zeolite P1은 붕규산 유리질 반응용기에서 합성되었고, 알칼리(NaOH)용액 농도 5 N, 합성온도 130$^{\circ}C$, 합성시간 16시간에서 가장 많은 양이 합성되었다. 수열반응 후의 유해 중금속 함유량은 합성전과 비교하여 analcime 생성물에서는 비슷한 수준으로, zeolite P1 생성물에서는 약 절반 정도 감소하였다. 합성된 제올라이트의 성능은 암모늄 이온의 교환정도로서 파악하였는데, 소각 비산재에서 0$\sim$1.0 mg NH$_4{^+}$/g, analcime합성물 3.0$\sim$7.4 mg NH$_4{^+}$/g, 그리고 zeolite P1합성물에서 14.6$\sim$17.8 mg NH$_4{^+}$/g이었다. 천연 제올라이트인 clinoptilolite와 phillipsite의 암모니아 제거능력이 15$\sim$35 mg NH$_4{^+}$/g 정도인데, 본 연구에서는 zeolite P1합성물이 이 범위를 충족하였다. 이러한 관점에서 하수슬러지 소각 비산재를 이용한 제올라이트 합성은 폐기물 재활용의 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권3호
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• pp.3-9
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• 2002

제오라이트와 벤토나이트 시료를 사용하여 누용액중의 암모니아 성분을 제거하기 위한 실험을 수행하였다. 실점에 사용한 제오라이트와 벤토나이트 분말은 국내업체에서 제공한 시료를 별도의 정제과정을 거치지 않고 사용하였다. 수용액 pH측정결과 암모니아 수용액의 초기 pH 5.5~5.7에서 제오라이트 혹은 벤토나이트 첨가시 pH 가 상승하어 최대 pH 8.5까지 증가하는 현상이 관찰되었다. ammonium acetate 용액을 사용한 침출법으로 제오라이트와 벤토나이트의 C.E.C.를 측정한 결과 제오라이트는 129.7 meq/100gr을 또한 벤토나이트는 65.1 meq/100 gr의 수치를 나타냈으며, 두 경우 모두 $Na^{+}$ 이온이 전체 C.E.C. 중 가장 많은 부분을 차지하였다. 제오근라이트와 벤토나이트에 의한 암모니아 제거시 순수 이온교환반웅에 의한 것과 함께 물리적 흡착에 의한 암모니아 제거현상도 동시에 나타나는 것으로 관찰되었으며, 벤토나이트 보다는 제오라이트에 의한 수용액중 암모니아 제거가 보다 효과적이었다.

• 한국광물학회지
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• 제20권3호
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• pp.223-229
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• 2007

포항부근에 널리 분포하는 제3기 퇴적암인 규질이암(siliceous mudstone)으로부터 $Na_2O/SiO_2 =0.6,\;SiO_2/Al_2O_3 = 2.0,\;H_2O/Na_2O=119$ 몰 비의 수열조건에서 반응시간($10{\sim}70$시간)을 변화시켜 Na-A형 제올라이트를 합성하는 반응기구에 대한 연구를 수행하였다. 각 조건에서의 합성상은 X-선회절분석을 통하여 확인하였고, 적외선 분광분석, 열분석 및 주사전자현미경에 의한 특성분석을 수행하였다. 이러한 결과를 토대로, 규질이암으로부터 Na-A형 제올라이트의 단계별 반응기구는 초기에 규산 소다와 알루민산 소다의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트가 1차적인 핵생성이 이루어진 후, 반응시간이 증가됨에 따라 잔여 알루민산 소다와 용해된 규질이암의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트의 결정이 성장하였고 또한 하이드록시 소달라이트가 생성되었다. 그리고 반응 시간이 50시간의 장시간이 되면 Na-A형 제올라이트로부터 용해되면서 빠져나온 성분은 하이드록시 소달라이트와 반응에 의해 새로운 상인 Na-P형 제올라이트가 생성되는 일련의 과정으로 해석될 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.145-151
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• 2015

수중의 Sr과 Cs 이온을 제거하기 위하여 폴리술폰(polysulfone, PS)을 이용한 제올라이트 고정화로서 PS-zeolite 비드를 제조하였다. PS-zeolite는 SEM, XRD, FT-IR, TGA를 이용하여 특성 및 구조를 분석하였다. PS-zeolite 비드를 제조하기 위한 최적조건은 PS 1.25 g과 제올라이트 A 2 g이었다. 용액 pH의 증가에 따라 PS-zeolite 비드에 의한 Sr과 Cs 이온의 제거효율은 증가하였지만, pH 4 이상에서 일정하게 되었다. 본 연구에서 제조된 PS-zeolite 비드는 $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$와 같은 공존이온이 존재하더라도 Sr과 Cs 이온에 대한 높은 선택도를 나타내었다. 또한, 흡착과정에서 PS-zeolite 비드로부터 제올라이트 입자가 탈리되지 않았으며, PS-zeolite 비드는 SEM 이미지 상에서 구조가 유지되었다. PS-zeolite 비드에 의한 Sr과 Cs의 제거효율은 5회 흡착-탈착 실험을 반복하여도 90% 이상 유지되었다. 본 연구에서는 이 결과로서 PS-zeolite 비드가 Sr과 Cs 이온의 흡착제로서 적용가능하다 것을 확인할 수 있었다. 또한, PS-zeolite는 산업폐수처리를 위한 방사성 이온 제거용 흡착제로서도 적용이 가능할 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제10권1호
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• pp.11-19
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• 1991

국내산(國內産) 천연(天然) Zeolite를 이용(利用)하여 저렴(低廉)한 중금속흡착제(重金屬吸着劑)의 개발(開發)을 위해 이온 교환용량(交換容量)이 큰 Zeolite를 합성(合成)하고 이것의 중금속(重金屬) 흡착능력(吸着能力)을 조사(調査)하였다. 천연(天然) Zeolite의 주(主) 구성(構成) 점토광물(粘土鑛物)은 Clinoptilolite와 Mordenite였으나 합성(合成) Zeolite는 Phillipsite였다. 시료(試料)에 의(依)한 Cu와 Zn의 흡착반응(吸着反應)은 1시간(時間) 이후(以後)에 흡착평형(吸着平衡)에 도달(到達)하였다. 흡착량(吸着量)은 시료량(試料量) 및 첨가중금속(添加重金屬) 이온들의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며 합성(合成) Zeolite가 천연(天然) Zeolite에 비(比)해 고농도(高濃度)에서 흡착율(吸着率)이 높았다. 중김속(重金屬) 흡착량(吸着量)은 pH가 증가(增加)할수록 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으나 합성(合成) Zeolite가 천연(天然) Zeolite에 비(比)해 pH 생존성(生存性)이 낮았다. 중금속(重金屬) 흡착량(吸着量)은 천연(天然) Zeolite에 비(比)하여 합성(合成) Zeolite가 훨씬 높았다. 염용액(鹽溶液)의 농도(濃度)가 높을수록 많은 양(量)의 중금속(重金屬) 이온이 합성(合成) Zeolite에서 탈착(脫着)되었으며 그 정도(程度)는 NaCl<$CaCl_2$<$AlCl_3$의 순(順)이었다. 따라서 합성(合成) Zeolite보다 중금속(重金屬) 제거효과(除去效果)가 우수(優秀)한 것으로 판단(判斷)된다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권3호
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• pp.281-286
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• 2003

This study was conducted to evaluate the feasibility of ammonia removal by zeolite adsorption in drinking water treatment. In generally, drinking water treatment process is conducted coagulation/flocculation, sedimentation, sand filtration and disinfection. We tested feasibility with two method, one is powdered zeolite dosing to coagulation tank and the other is to substitute granular zeolite for sand of sand filter. In powdered zeolite test, raw water is used tap water with putting of 2 mg/l of NH$_4$$\^$+/-N. Filtration of granular zeolite was conducted with 80 cm of effective column high and 120 m/d of flow rate. At above 100 mg/1 of zeolite dosage, ammonia concentration was decreased below 0.5 mg/l of NH$_4$$\^$+/-N in powdered zeolite test. But, turbidity was increased to 30 NTU by powdered zeolite dosage. That turbidity was scarcely decreased in generally coagulant using condition in drinking water treatment. In granular zeolite test, ammonia was not detected in treated water until 8 days. This result suggest that using of granular zeolite in sand filter could be removal ammonia in winter. But we need regeneration at zeolite filtration for ammonia removal. So, it is to make clear that zeolite regeneration ability was compared KCl with NaCl. The result reveal that KCl was more excellent than NaCl. Optimum regeneration concentration of KCl was revealed 100 mM. Regeneration efficient was not increased at pH range 10∼12.5.

• 한국환경과학회지
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• 제1권2호
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• pp.167-175
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• 1992

This study was conducted for an efficient utilization of waste fly ash obtained from the power plant. Fly ash was used for synthesizing zeolite. Na-Pl zeolite could be easily synthesized from waste fly ash and showed the potential to remove heavy metal ions. The synthetic zeolite showed good adsorption property for heavy metal much better than raw fly ash and natural zeolites. Na-Pl exhibited the high adsorption efficiency with a maximum value of 260 Pb mg/g and strong affinity for Pb2+ ion. The metal ion selectivity of Na-Pl was determined in a decreasing order : $Pb^{2+}$>$Cd^{2+}$>$Cu^{2+}$+>$Zn^{2+}$>$Fe^{3+}$