• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권12호
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• pp.1342-1346
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• 1998

The dehydrogenation of ethylbenzene with carbon dioxide has been carried out over ZSM-5 zeolite-supported iron oxide catalyst as well as commercial catalyst (K-Fe2O3) and unsupported iron oxide (Fe3O4) for comparison. In the dehydrogenation over the ZSM-5 zeolite-supported iron oxide catalyst, ethylbenzene is predominantly converted to styrene by an oxidative pathway in the presence of excess carbon dioxide. Carbon dioxide in this reaction is found to play a role as an oxidant for promoting catalytic activity as well as coke resistance of catalyst. On the other hand, both of commercial catalyst and unsupported Fe2O4 exhibit considerable decrease in catalytic activity under the same condition. It is suggested that an active phase for the dehydrogenation with carbon dioxide over ZSM-5 zeolite-supported iron oxide catalyst would be rather a reduced and isolated magnetite (Fe3O4)-like phase having oxygen deficiency in the zeolite matrix.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.506-513
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• 2020

본 연구에서는 무기계 혼화재료인 제올라이트 및 활성 황토를 혼입한 모르타르의 역학적 특성, 흡수율, NOx 저감 성능을 평가하였다. 제올라이트 및 활성 황토는 결합재로서 시멘트의 대체재로 사용되었으며 치환율은 각 20, 30%로 설정하였다. 각 배합의 압축강도 및 휨강도를 평가한 결과, Plain 배합에서 가장 높은 강도가 평가되었다. 제올라이트 및 활성 황토의 혼입율이 증가할수록 강도가 낮아지는 경향이 나타났다. 또한 활성 황토와 제올라이트 혼입 배합간의 강도 차이는 미미한 수준으로 나타났다. 흡수율을 평가하기 위해 기존의 배합의 물-결합재 비를 낮추고 활성 황토 및 제올라이트의 치환률을 25%로 설정한 배합을 설계하였다. 제올라이트 혼입 배합에서 가장 높은 흡수율이 평가되었으며, 나머지 두 배합 간에 흡수율의 차이는 매우 적었다. 광촉매 코팅의 유무를 고려한 NOx 저감 성능을 평가한 결과, 동일 배합이라 하더라도 광촉매를 코팅함에 따라 뚜렷한 NOx 농도 저감이 나타났다. 또한 제올라이트 및 활성 황토는 다공성 성질을 갖기 때문에 Plain 배합 보다 높은 NOx 감소 성능을 나타내었다. 활성 황토 배합의 경우 흡수율은 제올라이트 배합보다 낮은 값을 나타내었지만, 제올라이트 혼입 배합보다 뛰어난 NOx 저감 성능이 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제47권5호
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• pp.472-478
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• 2003

본 연구에서는 표면처리된 제올라이트에 따른 제올라이트/DGEBA의 경화 동력학과 기계적 계면특성을 고찰하였다. 경화제는 4, 4''-diamino diphenyl methane(DDM)을 사용하였으며, 제올라이트는(PZ) 15와 35 wt% KOH (15-BZ 그리고 35-BZ)로 표면처리하여 XPS와 XRD로 분석하였다. 경화 동력학은 DSC로 분석하였으며, 시편의 기계적 계면특성은 임계응력 세기인자(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)와 임계변형에너지 방출속도(critical strain energy release rate, GIC)를 통하여 알아보았다. XPS와 XRD의 결과로부터, KOH로 표면처리된 제올라이트는 나트륨 (Na)이 칼륨(K)으로 이온교환되었으며, 표면처리로 인한 Al-O의 결합세기의 약화로 $Si_{2p}/Al{2p}$의 값이 증가하였다. 동적 DSC와 기계적 계면특성 결과로부터, 제올라이트/DGEBA 중에서 15-BZ의 경화 활성화에너지($E_a$)는 감소하였으며, $K_{IC}$와 $G_{IC}$는 증가하였다. 이러한 결과들은 제올라이트의 표면처리에 의해 산성도가 증가하였으며, 이렇게 증가된 산성도가 제올라이트와 에폭시 사이의 경화반응에 영향을 준 것으로 관찰된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.460-467
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• 2006

Zeolite 5A 촉매에서 $H_2$, CO, $CO_2$에 대한 단성분 및 혼합성분의 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 실험 데이타는 온도범위 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K이고, 압력범위는 25 atm까지로 하여 얻었다. 각각의 파라미터들은 단성분 실험을 통해 얻었고, 이를 통해 혼합성분의 흡착 평형을 예측하였으며 실험값과 비교하였다. Zeolite 5A 에서의 $H_2/CO_2$, $CO/CO_2$ 혼합가스의 흡착평형 실험 결과는 Langmuir isotherm, Langmuir-Freundlich isotherm and Dual-Site Langmuir isotherm을 이용해 예측하였다. 그 결과 Dual-Site Langmuir isotherm모델이 가장 유사한 예측을 하는 것으로 나타났다.

• 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.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.521-528
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• 2017

폐 LCD 패널유리의 재활용방안을 찾고자, 폐 LCD 패널유리를 원료로 사용하여 수열반응에 의해 이온교환성능을 갖는 제올라이트 합성공정을 조사하였다. 폐 LCD 패널유리는 이온교환성능을 갖는 제올라이트의 제조 원료로 사용될 수 있음을 보여주었다. 이온교환능력을 갖는 제올라이트의 제조를 위한 조건은 폐 LCD 패널유리의 Al성분에 대한 Si성분의 몰비 2.0~2.8, 수열반응온도 $100^{\circ}C$, 수열반응시간 12 h이다. 상기조건에서 Al성분에 대한 Si성분의 몰비(Si/Al mole ratio)를 2.0으로 하는 경우 A형 제올라이트가 합성되며, 몰비를 2.8의 조건으로 유지하는 경우 P형 제올라이트의 생성된다. 폐 LCD 패널유리를 이용하여 제조된 A형 제올라이트는 양호한 이온교환능력 및 중금속 흡착능력을 보여 주었으며, 결정상이 큐빅상으로 안정적으로 성장할수록 이온 교환능력은 우수하다.

• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권5호
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• pp.368-373
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• 2014

Ammonia loss from urea significantly hinders efficient use of urea in agriculture. The level of nitrous oxide ($N_2O$) a long-lived greenhouse gas in atmosphere has increased mainly due to anthropogenic source, especially application of nitrogen fertilizers. There are reports in the literature showing that the addition of zeolite to N sources can improve the nitrogen use efficiency. This study was conducted to evaluate nitrous oxide ($N_2O$) and ammonia ($NH_3$) emission by mixed treatment of urea and zeolite in upland crop field. Urea fertilizer and zeolite were applied at different rates to study their effect on $N_2O$ emission during red pepper cultivation in upland soils. The $N_2O$ gas was collected by static closed chamber method and measured by gas chromatography. Ammonia concentration was analyzed by closed-dynamic air flow system method. The total $N_2O$ flux increased in proportion to the level of N application. Emission of $N_2O$ from the field increased from the plots applied with urea-zeolite mixture compared to urea alone. But urea-zeolite mixture treatment reduced about 30% of $NH_3$-N volatilization amounts. These results showed that the application of urea and zeolite mixture had a positive influence on reduction of $NH_3$ volatilization, but led to the increase in $N_2O$ emission in upland soils.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.21-26
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• 2018

석탄은 오랜 전부터 사용해온 유용한 산업 자원이다. 그러나 채굴과정에서 많은 폐기물인 석탄 폐석이 발생된다. 석탄 폐석은 주변 환경오염의 주범이며, 그 양 또한 수억 톤이 적치된 상태이다. 이러한 석탄 폐석에 포함된 성분 중 상당량이 $SiO_2$와 $Al_2O_3$ 성분이고 이것은 여러 산업에서 유용하게 사용되는 제올라이트의 주원료이기도 하다. 본 연구는 석탄 폐석을 이용하여 제올라이트를 합성하고, 상용 제올라이트와의 물성 및 흡착 성능을 비교한 것이다. 합성제올라이트는 상용 제올라이트와 유사한 물성을 보여주고 있으며, 대기 환경오염 유발가스($CO_2$, Toluene, $SO_2$, 등)에 대한 흡착성능 또한 우수하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권1호
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• pp.68-74
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• 2016

In this study, the fabrication of zeolite combined activated carbon spherical samples was carried out as follows. Briefly, ZSM-5 zeolite and activated carbon were composed as main absorbent materials; by controlling the weight percentage of zeolite and binder materials, a series of spherical samples (AZP 4, 6, 8) were prepared. These spherical samples were characterized by BET, XRD, SEM, EDX, and pressure drop; benzene and iodine adsorption tests, bactericidal effect test, and ignition temperature test were also performed. The adsorption capability was found to depend on the BET surface area; the spherical samples AZP6 with high BET surface area of $1011m^2/g$ not only exhibited excellent removal effects for benzene (24.9%) and iodine (920mg/g) but also a good bactericidal effect. The enhanced ignition temperature may be attributed to the homogeneous dispersion conditions and the proper weight percentage ratio between zeolite and activated carbon.