• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

• 유기물자원화
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• 제9권2호
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• pp.93-100
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• 2001

수산가공폐수 슬러지의 농경지 이용을 목적으로 수산가공폐수 슬러지에 zeolite 및 가축분 첨가율에 따른 퇴비화 과정중 온도변화, 중량감소율, $CO_2$ 및 $NH_3$발생량 및 무기성분함량 변화 등을 조사하였다. 퇴비화과정중 온도, 총중량 감소율 및 $CO_2$발생량은 zeolite 첨가율에 따라서는 별 차이가 없었으나 가축분은 첨가율이 낮을수록 온도와 총 중량감소율이 높았으며 $CO_2$발생량은 별 차이가 없었다. 퇴비화과정중 $NH_3$ 발생량은 zeolite 첨가율 5, 10 및 20%에서 퇴비화 전기간 동안 68, 61 및 $46mg/kgvs{\cdot}hr$로서 zeolite 첨가율이 높을수록 적게 발생되었고, 가축분도 첨가율 50, 65 및 80%에서 퇴비화전기간 동안 65, 58 및 $45mg/kgvs{\cdot}hr$으로서 가축분 첨가율이 높을수록 적게 발생되었다. 따라서 수산가공폐수슬러지의 퇴비화에 zeoilte 및 가축분을 첨가함으로써 악취를 어느 정도 감소시킬 수 있을 것으로 판단되었다. T-C 및 T-N함량은 퇴비화 전에 비하여 퇴비화 후에 약간 감소하였으며, C/N율은 퇴비화 후에 약간 증가하였다. 퇴비화 전후 무기성분변화는 모든 조건에서 퇴비화 전에 비하여 퇴비화 후에 $P_2O_5$, $K_2O$, CaO 및 Na함량은 약간 증가하였으며, MgO함량은 큰 변화가 없었고, Mn함량은 큰 폭으로 감소하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.13-21
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• 2023

합성 제올라이트 X의 고온 고압 하에서 압력 전달 매개체에 따른 체적탄성계수와 상전이 특성을 이해하기 위해 X-선 분말 회절 연구를 진행하였다. 제올라이트 X에 물과 탄산 용액을 압력전달매개체로 사용하여 상온 상압에서 최대 250 ℃, 5.18 GPa까지 가열 및 가압하는 과정에서 나타나는 단위포 부피 변화와 상전이를 방사광 X-선 회절을 통해 관찰하였다. 르바일의 전체 분말 패턴 분해법이 적용된 GSAS2 프로그램을 사용하여 각 압력 단계에서 제올라이트 X와 그멜리나이트, 나트로라이트, 스멕타이트의 격자상수와 단위포 부피를 도출하였다. 버치-머내한 2차 방정식이 적용된 EosFIt 프로그램을 사용하여 각 제올라이트 X와 스멕타이트의 체적탄성계수를 구하였다. 물을 사용한 실험에서 제올라이트 X의 체적탄성계수는 89(3) GPa, 탄산 수용액을 사용한 실험에서 제올라이트 X의 체적탄성계수는 92(3) GPa이다. 두 실험 모두 최초 가압 시 제올라이트 X 내부로 압력 전달 매개체의 유입으로 인한 부피 증가 현상이 발생하였다. 물을 사용한 실험에서 제올라이트 X는 그멜리나이트, 나트로라이트, 스멕타이트로 상전이 하였으며, 탄산 수용액을 사용한 실험에서 제올라이트 X는 스멕타이트로 상전이 하였다. 물을 사용한 실험에서 나타난 제올라이트 간 변화는 탄산 수용액을 사용한 실험에서는 발생하지 않았으며, 이는 특정 제올라이트 생성 조건이 압력 전달 매개체 pH와 연관이 있는 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제16권3호
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• pp.217-221
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• 1999

This study was carried out to synthesis the zeolite using the bituminous coal fly ash emitted from power plant that occurs several environmental problems. In spite of fly ash has contained high content of $SiO_2$ and $Al_2O_3$, it disposed mainly landfill. If the effective methods to recover the $SiO_2$ and $Al_2O_3$ were developed, the fly ash could be utilized valuable raw materials. In this study, fly ash was used as raw material to synthesize the zeolite by pressurized hydrothermal reaction. Also, experimental parameters included temperature($70{\sim}110^{\circ}C$, and pressure($140{\sim}200$ psi) of crystallization were investigated. The more crystallization pressure was increased, the more Zeolite 4A was synthesized at 70 and $90^{\circ}C$. Zeolite 4A of metastable phase tend to be transformed into sodalite of stable phase at $110^{\circ}C$.

• Journal of Photoscience
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• 제6권3호
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• pp.91-96
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• 1999

Zeolites and microporouos materials continue to attract attention as novel hosts for photochemical reactions. Zeolities are attractive because of their ability to selectivity exchange and incorporate species within the void spaces and interconnecting channels, providing a spatial arrangement of molecules. Our research has primarily focused on intrazeolitic electron transfer from excited Ru(bpy)32+ in supercages of zeolite Y to a series of bipyridinium ions. In the Ru(bpy)32+ viologen-zeolite Y samples, the slowing of the back electron transfer from the bipyridinium radical cation to Ru(bpy)32+ allows for charge propagation via self exchange between diquat molecules. This provides an opportunity for permanent charge separation. When the migrating charge on the diquat radical within the zeolite reaches the surface, it can be transferred to a neutral viologen (PVS) in solution, resulting in permanent charge separation. The advantage of long-lived charge separation can be exploited for useful chemistry if suitable catablysts can be assembled on the zeolities. We have studied Ru(bpy)2 as water oxdiation catalysts. We have demonstrated that synthesis of RuO2 fibers on a zeolite via thermal decomposition of Ru3(CO)12 leads to the most active water decomposition catalyst reported to date. Because of the extensive interest of photochemical water reduction to H2, much is known about catalytic systems usin gone electron catalyst, and even more importantly, that no reaction of viologen occurred with H2 over this catalyst. The present challenge is to incorporate all these elements of the system into an architecture and we are examining zeolite membranes for this purpose.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권2호
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• pp.101-106
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• 1987

누수(漏水)가 심(甚)한 사질답(砂質畓)인 강서류(江西流) 토양(土壤)에 질소질비료(窒素質肥料)를 Zeolite에 흡착(吸着)시켜 시용(施用)할때 양분(養分)의 경시적변화(經時的變化)와 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 알기 위(爲)하여 투수속도(透水速度)를 조절(調節)할 수 있는 pot조건(條件)에서 시험(試驗)을 수행(遂行)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 정조수량(精祖收量)은 투수속도(透水速度) 10mm/일구(日區)가 30mm/일구(日區)에 비(比)하여 증수(增收)되었으며 증수(增收)된 요인(要因)은 수당입수증가(穗當粒數增加)와 등숙률(登熟率)이 높은데 있었다. 2. 토양용액중(土壤溶液中) $NH^+_4-N$, $K^+$, 및 $SiO_2$ 등(等)의 용탈량(溶脫量)은 투수속도(透水速度) 30mm/일구(日區)가 10mm/일구(日區)에 비(比)하여 많았으며 Zeolite 1.0 T/10a 시용(施用)은 무시용(無施用)에 비(比)하여 벼 생육초기(生育初期)의 $NH^+_4-N$와 $K^+$의 용탈량(溶脫量)을 크게 감소(減少)시켰다. 3. 수확기(收穫期) 질소(窒素)와 가리흡수량(加里吸收量)은 투수속도(透水速度) 10mm/일구(日區)가 30mm/일구(日區)에 비(比)하여, 규산흡수량(珪酸吸收量)은 30mm/일구(日區)가 10mm/일구(日區)보다 많았으며 각성분(各成分) 공(共)히 Zeolite 시용량(施用量)에 따라 흡수량(吸收量)도 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 4. Zeolite 시용적량(施用適量)은 투수속도(透水速度)에 따라 악간의 차이(差異)는 있었지만 약 1.0T/10a 정도(程度)이었다.

• 한국가금학회지
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• 제32권1호
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• pp.43-48
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• 2005

화강암으로부터 추출한 활성 광물질액이 육계의 생산성과 깔짚에서 암모니아 발생, 육계 혈액 성상 및 혈청 내 ND titer, 장내 미생물 변화에 미치는 영향을 조사하기 위해 5주 동안 육계 실험을 실시하였다. 960수의 갓 부화한 육계 병아리를 공시하였고 5처리 4반복으로 반복당 48수씩 배치하여 생산성 및 암모니아 발생에 대해 조사하였다(C; control, zeolite; control + zeolite $1\%$, AM10; control + 활성 미네랄수 $10\%$흡착 zeolite $1\%$, AM20 control + 활성 미네랄수 $20\%$ 흡착 zeolite $1\%$, AM30; control + 활성 미네랄수 $30\%$ 흡착 zeolite $1\%$). 또한 사양 시험과 동시에 48수의 육계 병아리들을 반복당 2수씩 6처리 4반복으로 배치하고 ND 백신을 접종하여 ND titer와 혈액 성상 및 장내 미생물 변화에 대해 조사하였다. 증체와 사료 섭취량, 사료 효율, 폐사율 등은 처리간의 유의적인 차이는 없었다. 그러나 증체량과 사료 섭취 량에서 AM30구가 처리구들 중에서 가장 높았는데 특히 4, 5주간의 증체량이 높았다. 사료 전환율(사료섭취량/증체량)에서 모든 처리구들이 대조구보다 높게 나타났다. 폐사율은 모든 처리구들이 대조구보다 낮았다. 깔짚에서 암모니아 발생은 처리간에 고도의 유의적인 차이(P<0.01)가 있었는데 AM30 구가 가장 낮았다. ND titer는 모든 처리구들간에 유의한 차가 없었다. 혈액 성상에 있어서 처리구들간에는 유의한 차가 없었는데 평균 적혈구 헤모글로빈 농도(MCHC)에 있어서는 zeolite 구가 타 처리구들에 비해 유의하게(P<0.05) 낮았다. 장내 미생물 중에 Clostridium perfringens의 수는 모든 처리구들이 대조구보다 유의하게(P<0.01) 낮았고 Ercherichia coli의 수는 유의한 차이가 없었다. Lactobacilli의 수는AM30구가 대조구보다 유의하게(P<0.05) 높았다. 결론적으로 활성 미네랄수 $30\%$흡착 zeolite의 사료 내 첨가는 대조구에 비하여 육계의 증체율을 개선시키는 경향이 있었으며 깔짚에서 암모니아 가스 발생도 유의하게 감소시켰고 장내 Lactobacilli의 수를 유의하게 증가시켰다.

• 자연과학논문집
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• 제8권1호
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• pp.41-45
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• 1995

부분적으로 양이온 교환된 Y 제올라이트를 특별한 반응조건하에서 예열 처리한 결과, 하소한 제올라이트는 수소, 질소, 산소, 일산화탄소 및 메탄기체 혼합물에 대한 분리특성을 보유하고 있으나 미처리한 시료, 예로서 A형 또는 X형 제올라이트보다 물 분자에 대한 친화성이 매우 낮음을 알 수가 있었다. 흡착성능, 흡착등온선 및 흡착열에 관한 측정결과를 근거로 하여 관찰효과를 검토하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제8권3호
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• pp.155-157
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• 1987

Parameters of intraframework potential function suitable for aluminophosphate-5($AIPO_4-5$) are obtained by the constraint method. Using these parameters, we calculated the stabilization energies and their second derivatives of framework atoms and these values are compared with those of zeolite A. It is found that the oxygen atoms in $AIPO_4-5$ framework are more stable than those of zeolite A and that the aluminum atom is also more stable than that of zeolite A. On the other hand, the phosphorus atom in $AIPO_4-5$ framework, in which the silicon atoms of aluminosilicate are replaced by the phosphorus atom, is less stable than the silicon atom of aluminosilicate framework of dehydrated zeolite A.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제8권2호
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• pp.69-72
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• 1987

The structures of dehydrated $Ag_9Cs_3$-A treated with hydrogen gas at three different temperatures have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques. Their structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 23(1) $^{\circ}C$. All crystals were ion exchanged in flowing streams of aqueous $AgNO_3$/$CsNO_3$ with a mole ratio 1:3.0 to achieve the desired crystal composition. The structures treated with hydrogen at $23^{\circ}C(a=12.288(1)\;{\AA})\;and\;310^{\circ}C(a=12.291(2)\;{\AA})$ refined to the final error indices R1 = 0.091 and R2 = 0.079, and 0.065 and 0.073, respectively, using the 216 and 227 reflections, respectively, for which I >3${\sigma}$(I). In both of these structures, eight $Ag^+$ ions are found nearly at 6-ring centers, and three $Cs^+$ ions lie at the centers of the 8-rings at sites of $D_{4h}$ symmetry. One $Ag^{\circ}atom$, presumably formed from the reduction of a $Ag^+$ ion by an oxide ion of a residual water molecule or of the zeolite framework during the dehydration process, is retained within the zeolite, perhaps in a cluster. In these two structures hydrogen gas could not enter the zeolite to reduce the $Ag^+$ ions because the large $Cs^+$ ions blocked all the 8-windows. However, hydrogen could slowly diffuse into the zeolite and was able to reach and to reduce about half of the $Ag^+$ ions in the structure only at high temperature ($470^{\circ}C$). The silver atoms produced migrated out of the zeolite framework, and the protons generated led to substantial crystal damage.