Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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제1권2호
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pp.167-175
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1997
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-P1 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-P1 exhibited the high adsorption efficiency with a maximum value of 260 Pb mg/g and strong affinity for $Pb^{2+}$ ion. The metal ion selectivity of Na-P1 was determined in a decreasing order : $Pb^{2+}>Cd^{2+}>Cu^{2+}>Zn^{2+}>Fe^{3+}$.
ZSM-5 zeolite composite membranes have been synthesized from a silica sol solution containing TPABr as an organic template by the dip-coating and the pressurized-coating hydrothermal treatment techniques. The CO2 separation efficiency of synthesized composite membranes was also investigated. The permeation mechanism of CO2 through ZSM-5 membranses was the surface diffusion, and that of N2, O2, and He gases was Knudsen diffusion or activated diffusion depending on the synthetic method of membranes and the measurement temperature. The CO2/N2 separation factor of the membrane prepared by the dip-coating hydrothermal treatment was 2.5 at about 12$0^{\circ}C$, while the ZSM-5 composite membrane synthesized by the pressurized-coating hydrothermal treatment technique showed the CO2/N2 separation factor of 9.0 at room temperature higher than that ever reported in the literature.
Park, Geun-Il;Park, Byung-Sun;Cho, Il-Hoon;Kim, Joon-Hyung;Ryu, Seung-Kon
Nuclear Engineering and Technology
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제32권5호
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pp.504-513
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2000
The adsorption characteristics of methyl iodide generated from the simulated off-gas stream on various adsorbents such as silver ion-exchanged zeolite (AgX), zeocarbon and activated carbon were investigated. An extensive evaluation was made on the optimal silver ion-exchanged level for the effective removal of methyl iodide at temperature up to 38$0^{\circ}C$. The degree of adsorption efficiency of methyl iodide on silver ion-exchanged zeolite is strongly dependent of silver ion-amount and process temperature. The influence of temperature, methyl iodide concentration and silver ion-exchanged level on the adsorption efficiency is closely related to the pore characteristics of adsorbents. It would be facts that the effective silver ion-exchanged level was about 10 wt%, based on the degree of silver utilization for the removal of methyl iodide.
Two different kinds of cases, with and without addition of noncrystalline silica to the Hadong kaolin were studied to obtain useful information on the synthesis of zeolite. The research was carried out to investigate the formation area and the crystalized degree of zeolite according to a synthetic time, the water content of raw material mixture, KOH concentration, and stirring intensity. In the case of without addition of noncrystalline silica to the Hadong kaolin and the low concentration range of KOH, the structure of the kaolin was not changed. However, when the mole ratio of K2O/SiO$_2$ in natural kaolin was increased, Linde-L zeolite and unknown structure of kaolins, U-1 and U-2 were produced. While in the high concentration range of KOH, the unknown structure of kaolins, U-6 and U-2, were produced and the production rate of U-6 was increased with the increased of K2O/SiO$_2$ mole ratio. In the case of with addition of noncrystalline silica to the Hadong kaolin and treatment with KOH hydrothermal processing, ZSM-5, ZSM-35, and Linde-L zeolites and the mixture of unknown structure of zeolites, U-1, U-2, U-3, and U-4, were obtained. Both cases demonstrated that the synthesis of zeolite from the Hadong kaolin was highly influenced by KOH concentration of raw material mixture.
The adsorption characteristics of four pesticides (phosphamidon, fenitrothion, triadimefon, and diniconazole) on natural clinoptilolite (CLIN) and three synthetic zeolites were investigated. The synthetic zeolites included faujasite (FAUF) 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 (FCCW). The distribution coefficient, KD and the Freundlich constant, KF decreased in the following sequence: FCCW > FAUF > (FAU + Na-P1)SF > CLIN among the zeolites and diniconazole>fenitrothion> triadimefon> phosphamidon among the pesticides. The pesticide adsorptivity increased with increasing temperature for FAUF, (FAU+Na-P1)SF and FCCW, however, it decreased for CLIN, 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.
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.
The adsorption performance of cupper and zinc ions($Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$) in aqueous solution was investigated by an adsorption process on reagent grade Na-A zeolite(Z-WK) and Na-A zeolite (Z-C1) prepared from coal fly ash. Z-C1 was synthesized by a fusion method with coal fly ash from a thermal power plant. Batch adsorption experiment with Z-C1 was employed to study the kinetics and equilibrium parameters such as initial metal ions concentration and adsorption time of the solution on the adsorption process. Adsorption rate of metal ions occurred rapidly and adsorption equilibrium reached at less than 120 minutes. The kinetics data of $Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$ ions were well fitted by a pseudo-second-order kinetics model more than a pseudo-first-order kinetics model. The equilibrium data were well fitted by a Langmuir model and this result showed $Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$ adsorption on Z-C1 would be occupied by a monolayer adsorption. The maximum adsorption capacity($q_{max}$) by the Langmuir model was determined as $Cu^{2+}$ 99.8 mg/g and $Zn^{2+}$ 108.3 mg/g, respectively. It appeared that the synthetic zeolite, Z-C1, has potential application as absorbents in metal ion recovery and mining wastewater.
The synthetic conditions and characteristics of ZSM-5 type zeolites (ZSM-5/silicalite) for the preparation of the zeolite composite membranes for gas separation were investigated. ZSM-5 zeolites could be synthesized by the hydrothermal treatment of the mixture of colloidal silica sol aluminum nitrate sodium hydroxide and TPABr at a temperature range of 150-17$0^{\circ}C$ in the autoclave. Silicalties were done from the solution of water glass water and TPABr. Their crystalline structures transformed from orthorhombic to monoclinic from and their pore structures of three-dimensional channels were opened as TPABr filling channels was burned off at the calcination temperature of 50$0^{\circ}C$. The specific surface area of the calcined zeolite was about 360 m3/g and its surface property was hydrophobic. Crystal sizes of ZSM-5 and silicalite were 0.5-1.0${\mu}{\textrm}{m}$ and 8-10${\mu}{\textrm}{m}$ respectively having no change due to the calcination. In particular the shape and the size of the ZSM-5 type zeolite were sensitively varied with silica sources and concentrations of reaction solutions/sols.
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 $Si^{4+}$ 와 $Al^{3+}$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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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