• 제목/요약/키워드: Zeolite A/X

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은이온이 담지된 메조포러스 MCM-41을 이용한 n-부탄과 1-부텐의 흡착 특성 연구 (Adsorption Characteristics of n-Butane and 1-Butene on Mesoporous MCM-41 Containing Silver Ions)

  • 강 민;이형익;윤달영;고창현;김종남;김지만
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권4호
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    • pp.393-398
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    • 2006
  • 고농도의 1-부텐을 생산하기 위하여 흡착 분리제의 개발이 필수적인데, 본 연구에서는 메조포러스 실리케이트인 MCM-41을 지지체로 하여 $AgNO_3$를 함침시켜 흡착제를 제조한 후, 1-부텐과 n-부탄의 흡착 특성을 연구하였다. 또한, 열처리 조건에 따른 $Ag^+$ 이온의 형성 비율과 1-부텐의 결합 능력을 알아보았다. MCM-41 흡착제의 경우, 13X 제올라 이트에 비하여 매우 높은 흡착량을 보여주었으며, 은이 담지되었을 때, n-부탄의 흡착량은 감소하는 반면에 1-부텐의 흡착량은 증가함으로써 1-부텐과 n-부탄의 흡착 분리에 매우 좋은 성능을 갖음을 확인할 수 있었다. 또한, 진공 분위기에서 373 K로 열처리한 Ag/MCM-41의 경우 가장 높은 1-부텐/n-부탄 흡착비를 보였으며, 특히 저압에서 매우 높은흡착비를 보여주었다.

Wollastonite을 중심(中心)으로 한 규산질비료광물자원(珪酸質肥料鑛物資源)에 관(關)한 연구(硏究) (The Study on the Wollastonite Mineral Resources for Silicious Fertilizer)

  • 신병우
    • 자원환경지질
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    • 제5권4호
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    • pp.221-229
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    • 1972
  • Through the series of study on the above subjects, the following were founded. 1. Soluble silica in paddy top-soil (xppm) and maxium possible yield (y) is expressed as following equatic $y=63.97+0.425x-0.00114x^2$ It is known that soluble silica in paddy top-soil in South Korea is limited as 130ppm. 2. Gnder the present Korean condition 90% of paddy-top-soil is estimated to be short in available silica content and the country average to only 78ppm. 3. The total area of Korean paddy-top-soil is about 1,036,710 ha. All requirements of wollastonite in South Korea estimated from the equation $Y=0.94-0.033{\times}$are about 2 million M/T 4. Silicates fertilizer minerals are Bentonite, Zeolite, Wollastonite, Serpentine, and Chlorite. But Wollastonite is most economic and can be supplied to using Korea. 5. Wollastonite is formed in contact metomorphic deposits. Limestone is the country rock of wollastonite. Limestone in Korea is in Ryunchcon system, (Pre-cambrian) Okcheon system, (unknown), Great limestone series (paleozoic), Hongjum series (Paleozoic) and Kyungsang system (mesozoic) so that the zones of these limestone and igneous rock are the possible area which wollastonite can be produced. 6. According to the published geologic map (scale 1/5000), about 25 provinces will be possible area which wollastonite can be produced. In future, I believe that many possible area will be increased. 7. According to this survey at Danyang, total wollastonite resources are about 179,000 M/T and average of soluble $SiO_2$ is 29.84%. 8. According to this survey at Daijeon, total resources are about 57,600 M/T and average of soluble $SiO_2$ is 21.53%. 9. Total wollastonite resources including Danyang, Yangduk, and Daijeon are about 1,172,200 M/T. Considering possible resources, it will be over 20 million M/T and I can say that it is possible to be supply for a score.

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물유리에서 소달라이트의 합성: 합성모액 조성이 결정화도와 입자 크기에 미치는 영향 (Synthesis of Sodalite from Water Glass: Effect of the Composition of Synthetic Mixtures on Its Crystallinity and Crystallite Size)

  • 배송은;서곤;송미경;노경태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권4호
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    • pp.424-429
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    • 2009
  • 물유리로 제조한 알칼리성 실리카-알루미나 합성모액에서 $Na_2O$, $SiO_2$, $H_2O$ 함량이 소달라이트의 결정화도와 입자크기에 미치는 영향을 조사하였다. x=2.5~7.5, y=1.4~3.0, z=140~400 범위에서 한 성분의 함량만 바꾸어 제조한 $x\;Na_2O{\cdot}y\;SiO_2{\cdot}Al_2O_3{\cdot}z\;H_2O$ 조성의 합성모액을 $140^{\circ}C$에서 2일간 수열 반응시켜 소달라이트를 합성하였다. $Na_2O$ 함량이 많아지면 소달라이트의 결정화도가 높아지나 입자는 작아졌다. 합성모액의 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 2 근처에서 소달라이트가 생성되었으며, 물의 함량이 달라지면 합성되는 제올라이트의 종류가 달라졌다. 이 합성조건에서는 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 2.0 근처이고, $Na_2O$ 함량이 많은 영역에서는 결정화도가 높은 소달라이트가 합성되었으며, 나트륨 이온의 구조유도체로서 효과로 입자 크기는 작아졌다.

카드뮴 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 A를 진공 탈수한 후 브롬 증기로 흡착한 두개의 결정구조 (Two Crystal Structures of Bromine Sorption Complexes of Vacuum Dehydrsted Fully Cd(II) -Exchanged Zeolite A)

  • 고광락;장세복
    • 한국결정학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.9-22
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    • 1992
  • Cd2+ 이온으로 이온 교환된 제올라이트 A를 진공 탈수한 후 브롬을 흡착한 두개의 결정구조를 단결정 X-선 회절법으로 해석하였다. 이들 결정은 21℃에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 해석하고 정산(정산)하였다. 두 결정은 Cd(NO3)a와 Cd(OOCCH3)a의 물분율이 1 : 1이고 전체농도가 0.05M 되도록 만든 혼합용액을 이용하여 흐름법으로 이온교환하여 제조하였다. 첫번째 결정은 450℃에서 2 ×10-6 Torr의 진공하에서 2일간 탈수하였고, 두번째 결정은 650℃에서 2 ×10-sTorr 의 진공하에서 2일간 탈수하였다. 두 결정을 24℃에서 약 160Torr의 브롬증기로 반응시켰다. Fullmatrix 최소자승법 정산에서 첫번째 결정(a=12. 250(1) A)과 두번째 결정(a=12.204(2) k)의 마지막 오차인자는 I>3e(I)인 212개의 독립반사를 사용하여 Rl=0.075, R2=0.079이며 128개의 독립반사를 사용하여 Rl=0.089, R2=0.078까지 각각 정산하였다. 두 결정에서 단위세포당 6개의 Cd2+ 이온은 6-링 산소와 결합하면서 결정학적으로 서로 다른 2개의 3회 회전축상에 위치하고 있었다. 4.5개의 Cd2+이온은 Brs 혹은 Br3-의 이온과 착물을 형성하기 위해서 0(3)의 (111)평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.441 차 들어가 있었다. 나머지 1.5개의 Cd2+이온은 0(3)의 (111)평면에서 Sodalite동공 깊숙히 약 0.678 입 들어간 자리에 위치하였다. 단위세포당 약 1.5개의 Brs-와 1.5 개의 Br3-이온이 흡착되었다. Brs-이온결합은 2 개의 Cd2+이온과 골조 산소이온과 착물을 이룸으로써 안정화되었다. Br3-이온은 한 개의 Cd2+이온 과 골조 산소이온과 결합하고 있었다. 생성된 Br3 -와 Brs-는 브롬 분자가 잔류하는 물분자와 반응하여 다음과 같이 생성할 수 있다.

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$Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온으로 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$$Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$의 결정구조 (Crystal Structures of Full Dehydrated $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$and $Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$)

  • 장세복;송승환;김양
    • 대한화학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.427-435
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    • 1996
  • $Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온으로 치환되고 완전히 탈수된 제올라이트 X, $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{35}Cs_{22}$-X; a=25.071(1) $\AA)와Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{29}Cs_{34}$-X; a=24.949(1) $\AA)$의 두 개의 결정 구조를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X의 구조를 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $I>3\sigma(I)$인 322개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 인자를 $R_1$=0.051, $R_2$=0.044까지 정밀화 계산하였고, 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X의 구조는 260개의 독립 반사를 사용하여 $R_1$=0.058, $R_2$=0.055까지 정밀화시켰다. 이들 구조에서 $Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온은 서로 다른 5개의 결정학적 자리에 위치하고 있다. 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X 구조에서는 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심, 자리 I에 모두 채워져 있다(Ca-O=2.41(1) $\AA$, $O-Ca-O=93.4(3)^{\circ}).$ 다른 19개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II에 (Ca-O=2.29(1) $\AA$, $O-Ca-O=118.7(4)^{\circ})$, 10개의 $Cs^+$ 이온은 큰 공동에서 6-링 맞은편 II에 채워져 있고, 각각 3개의 산소로 만들어지는 산소 평면으로부터 $1.95\AA$ 들어가 위치하고 $있다(Cs-O=2.99(1)\AA$, $O-Cs-O=82.3(3)^{\circ}).$ 3개의 $Cs^+$ 이온은 산소 평면에서 소다라이트 공동쪽으로 $2.27\AA$ 들어간 자리 II'에서 위치하고 $있다(Cs-O=3.23\AA$, $O-Cs-O=75.2(3)^{\circ}).$ 나머지 9개의 $Cs^+$ 이온은 각각 큰 공동내 2회 회전축을 가지고 있는 48(f) 위치인 자리 III에 통계학적으로 분포하고 $있다(Cs-O=3.25(1)\AA$, Cs-O=3.49(1) $\AA).$ 탈수한 $Ca_{29}Cs_{34}$-X에서 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 I에 채워지고 (Ca-O=2.38(1) $\AA$, $O-Ca-O=94.1(4)^{\circ})$ 13개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II에 채워져 있다(Ca-O=2.32(2) $\AA$, $O-Ca-O=119.7(6)^{\circ}).$ 다른 12개의 $Cs^+$ 이온은 자리 II에 채워져 있고, 이들은 산소 평면으로부터 각각 $1.93\AA$ 들어가 위치하고 $있다(Cs-O=3.02(1)\AA$, $O-Cs-O=83.1(4)^{\circ}).$ 7개의 $Cs^+$ 이온은 각각 자리 II'에 위치하고 있고, 산소 평면으로부터 소다라이트 공동으로 $2.22\AA$ 들어가 위치하고 있다(Cs-O=3.21(2) $\AA$, $O-Cs-O=77.2(4)^{\circ}).$ 나머지 16개의 $Cs^+$ 이온은 큰 공동내의 자리 III에 있다(Cs-O=3.11(1) $\AA$, Cs-O=3.46(2) $\AA).Ca^{2+}$ 이온은 자리 I과 자리 II에 우선적으로 위치하고 $Cs^+$ 이온은 너무 커서 자리 I에 채워질 수 없으며 나머지 자리에 채워진다.

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The Crystal Structure of Dehydrated Fully $Ag^+$-Exchanged Zeolite A Successively Treated with Ethylene and Bromine Vapor

  • Jeong, Mi-Suk;Jang, Se-Bok;Kim, Yang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제15권11호
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    • pp.940-944
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    • 1994
  • The crystal structure of an ethylene sorption complex of dehydrated $Ag_{12}-A $reacted with bromine vapor has determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group of Pm3m at 22(l)$^{\circ}$C (a=12.180(2) ${\AA}$). The crystal was prepared by dehydration of $Ag_{12}$-A at 400 $^{\circ}$C and $2 {\times} l0^{-6}$ Torr for 2 days, followed by exposure to 200 Torr of ethylene gas at 24(l) $^{\circ}$C for 1 hr. After the ethylene gas was evacuated for 1 hr, the crystal was exposed to 180 Torr of bromine vapor at 24(l) $^{\circ}$C for 1.5 h. The structure was refined to the final error indices, $R_1=0.066\;and\;R_2$ (weighted)=0.055, using 137 independent reflections for which I>3${\sigma}$I. About 55% of the sodalite unit contain two 6-ring $Ag^+$ ions and the remaining 45% contain $Ag_6$ molecules complexed to 2 $Ag^+$ ions at 6-ring sites to give $(Ag^+)_2(Ag_6).$ Upon sorption of ethylene, 4.75 ethylene molecules were sorbed per unit cell and of these, only 1.25 ethylene molecules were brominated by treatment of dibromine because of the limitation of the available space for the reaction products in the large cavity. In the large cavity, each of 3.5 $Ag^+$ ions forms a lateral ${\pi}$ complex with an ethylene molecule. About 2.5 8-ring $Ag^+$ ions per unit cell interact with 1.25 1,2-dibromoethane and each of ca. 1.25 6-ring $Ag^+$ ions also interacts with one of bromine atoms of 1,2-dibromoethane. Each bromine atom approaches a carbon atom with C-Br(l)=2.07(20) ${\AA}$ and C-Br(2)=2.07(10) ${\AA}$, respectively.

Crystal Structures of Dehydrated $Ag^{+}\;and\;Ca^{2+}$ Exchanged Zeolite A, $Ag_{3.3}Ca_{4.35}$-A and of Its Ethylene Sorption Complex

  • Se Bok Jang;Jong Yul Park;Yunghee Oh Kim;Yang Kim
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제14권1호
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    • pp.82-86
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    • 1993
  • Two crystal structures of dehydrated $Ag_{3.3}Ca_{4.35}-A ({\alpha} = 12.256(2){\AA})$ and of its ethylene sorption complex (${\alpha} = 12.259(2){\AA}$) have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm3m at 21(l)$^{\circ}$C. Both crystals were dehydrated at 360$^{\circ}$C and $2{\times}10^{-6}$ Torr for 2 days and one crystal was treated with 200 Torr of ethylene at 24(2)$^{\circ}$C. The structures were refined to final error indices, $R_1$=O.065 and $R_2$ = 0.088 with 202 reflections and $R_1$=0.049 and $R_2$ = 0.044 with 259 reflections, respectively, for which I>3${\sigma}$(I). In these structures, all Ag$^+$ and Ca$^{2+}$ ions are located on two and three different threefold axes associated with 6-ring oxygens, respectively. In $Ag_{3.3}Ca_{4.35}-A{\cdot}6.65\;C_2H_4,\;3.3\;Ag^+\;and\;3.35\;Ca^{2+}$ ions are recessed 1.09 ${\AA}$ and 0.21 ${\AA}$, respectively, into the large cavity from the (111) plane at O(3). Each Ag$^+$ and Ca$^{2+}$ ion in the large cavity forms a complex with one $C_2H_4$$^{2+}$ ions and ethylene molecules are longer than those between Ag$^+$ ions and ethylene molecules.

루비듐 증기와 반응한 $Ag^+$ 이온과 $Ca^{2+}$ 이온으로 치환된 제올라이트 A의 결정학적 연구 (Crystallographic Studies of $Ag^+$-and $Ca^{2+}$- Exchanged Zeolite A Reacting with Rubidium Vapor)

  • 한영욱;송승환;김양
    • 한국광물학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.22-31
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    • 1991
  • 세 개의 탈수한 $Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$ 이온으로 치환한 제올라이트 $A(Ag_4Ca_4-A,\;Ag_^Ca_3-A,\;Ag_8Ca_2-A)$를 0.1 Torr의 Rb 증기로 처리한 결정구조를 공간군 Pm3m을 써서 단결정 X-선 회절법으로 결정하였다. (단위세포상수 a는 각각 $12.271(1){\AA},\;12.255(1){\AA}$$12.339(1){\AA}$이다). 이들 구조의 최종 오차인수 R(무게)는 $I>3{\rho}(I)$가 되는 130 회절반사로 0.072, 110 회절반사로 0.050 및 86 회절반사로 0.082이었다. 각각의 구조에서 Rb 종은 세개의 다른 결정학적 위치에 위치하고 있다. 즉 단위세포당 3개의 $Rb^+$이온은 8-링 중심에 위치하고 약 2.5개 내지 3.0개의 $Rb^+$이온은 소다라이트 동공내 3회 회전축상에 위치한다. 또 Ag 종이 두 개의 다른 결정학적 위치에 위치하고 약 0.7∼2.1개의 $Ag^+$이온은 4-링과 마주보는 위치에, 약 2.2∼4.8개의 Ag 원자는 큰 동공 중심 가까이에 위치한다. 이들 구조에서 단위 세포당 Ag 원자이 수는 각각 2.2, 2.4 및 4.8개이었고 이들은 큰 동공 중심에 헥사실버 클라스터를 만든다. $Rb^+$이온은 8-링을 막고 있어서 Ag가 골조 밖으로 이동하는 것을 막고 있고 각각의 헥사실버 클라스터는 13개의 $Rb^+$ 이온과 배위하여 안정화된다. 단위 세포당 약 0.8개의 Rb원자가 과잉으로 존재하여 삼각 대칭형의 $(Rb_3)^{2+}$클라스터가 소다라이트 동공내의 존재한다. 적어도 하나의 큰 동공의 6-링 $Rb^+$ 이온은 소다라이트 동공의 $(Rb_3)^{2+}$클라스터에 접근하므로 이들 클라스터는 $(Rb)_4^{3+}$, $(Rb)_5^{4+}$ 혹은 $(Rb)_6^{5+}$가 형성될 수도 있다.

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제올라이트 A 동공 내 비골격 ZrI6Tl119+ 양이온 클러스터의 합성과 구조 연구 (Synthesis and Structural Study of Extraframework ZrI6Tl119+ Cationic Cluster in Zeolite A)

  • 임현승;박종삼;김철웅;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제35권4호
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    • pp.447-455
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    • 2022
  • Tl+ 이온으로 교환된 제올라이트 A (|Tl12|[Si12Al12O48]-LTA, Tl12-A) 단결정을 진공 탈수시킨 후, 623 K에서 72시간 동안 ZrI4 (g, 6.0 × 103 Pa) 와 반응시켜, Zr,I,Tl-A (|Zr0.25I1.5Tl12|[Si12Al12O48]-LTA)를 제조하였다. 제조된 단결정의 구조는 294 K에서 단결정 X-선 회절 기술을 이용하여 Pm3m (a = 12.337(2) Å) 입방 공간군에 속함을 확인 하였고, Fo> 4σ(Fo)를 사용하여 최종 오차 인자를 R1/wR2= 0.055/0.189로 정밀화 하였다. 이 구조에서 Tl+ 이온은 6-ring 맞은편의 3-fold 축상의 서로 다른 3개의 결정학적 위치에서 단위세포당 7.5개가 발견되었고, 모든 8-ring 근처(단위세포당 3개)에서 3개의 결정학적 위치로 채워졌다. 그리고 단위세포당 1.5개의 Tl+ 이온은 ZrI4(g)와 반응 후 sodalite cavity 안에서 3-fold 축상을 벗어난 자리에서 골격산소 O2 및 O3와 결합하면서 발견되었다. Zr4+ 이온은 6개의 I- 이온과 함께 8면체의 ZrI62- 형태로 large cavity 정중앙에 존재하였고, 이들은 8-ring 및 6-ring 근처에 존재하고 있던 Tl+ 양이온과 3차원적으로 연결하면서 ZrI6Tl119+ cationic cluster을 형성하였다. 이러한 cationic cluster은 Zr,I,Tl-A의 large cavity 중에서 약 25%에만 존재하였다.

Screening of Spray-Dried K2CO3-Based Solid Sorbents using Various Support Materials for CO2 Capture

  • Eom, Tae Hyoung;Lee, Joong Beom;Baek, Jeom In;Ryub, Chong Kul;Rhee, Young Woo
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.115-120
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    • 2015
  • $K_2CO_3$-based dry regenerable sorbents were prepared by spray-drying techniques to improve mass produced $K_2CO_3-Al_2O_3$ sorbents (KEP-CO2P, hereafter), and then tested for their $CO_2$ sorption capacity by a $2,000Nm^3/h$ (0.5 MWe) $CO_2$ capture pilot plant built for Unit 3 of the Hadong thermal power station in 2010. Each of the sample sorbents contained 35 wt.% $K_2CO_3$ as the active materials with various support materials such as $TiO_2$, MgO, Zeolite 13X, $Al_2O_3$, $SiO_2$ and hydrotalcite (HTC). Their physical properties and reactivity were tested to evaluate their applicability to a fluidized-bed or fast transport-bed $CO_2$ capture process. The $CO_2$ sorption capacity and percentage utilization of $K_2CO_3$-MgO based sorbent, Sorb-KM2, was $8.6g-CO_2/100g$-sorbents and 90%, respectively, along with good mechanical strength for fluidized-bed application. Sorbs-KM2 and KT were almost completely regenerated at $140^{\circ}C$. No degradation of Sorb-KM by $SO_2$ added as a pollutant in flue gas was observed during a cycle test.