• Environmental Engineering Research
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• 제21권3호
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• pp.291-296
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• 2016

Application of photocatalytic nanoparticles has been recently gaining an increased attention as air purifying material for sustainable urban development. The present work reports the photocatalytic removal of gaseous phase nitrogen oxides ($NO_x$) using $TiO_2$-coated zeolite to be applied as a filter media for the urban green infrastructure such as raingardens. The $TiO_2$-coated zeolite was synthesized by simple wet chemistry method and tested in a continuous-flow photo-reactor for its removal efficiency of $NO_x$ under different conditions of the weight percentage of $TiO_2$ coated on the zeolite, and gas retention time. The removal efficiency of $NO_x$ in general increased as the weight percentage of $TiO_2$ coated on the zeolite increased up to 15-20%. Greater than 90% of $NO_x$ was removed at a retention time of one minute using the $TiO_2$-coated zeolite ($TiO_2$ weight percentage = 20%). Overall, $TiO_2$-coated zeolite showed greater efficiency of $NO_x$ removal compared to $TiO_2$ powder probably by providing additional reaction sites from the porous structure of zeolite. It was presumed that the degradation of $NO_x$ is attributed to both the physical adsorption and photocatalytic oxidation that could simultaneously occur at the catalyst surface.

• 한국재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.149-153
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• 2016

Nanosized zeolites were prepared in an autoclave using tetraethoxysilane (TEOS), tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH), and $H_2O$, at various hydrothermal synthesis temperatures. Using transmission electron microscopy and particle size analysis, the nanopowder particulate sizes were revealed to be 10-300 nm. X-ray diffraction analysis confirmed that the synthesized nanopowder was silicalite-1 zeolite. Using atomic layer deposition, the fabricated zeolite nanopowder particles were coated with nanoscale $TiO_2$ films. The $TiO_2$ films were prepared at $300^{\circ}C$ by using $Ti[N(CH_3)_2]_4$ and $H_2O$ as precursor and reactant gas, respectively. In the TEM analysis, the growth rate was ${\sim}0.7{\AA}/cycle$. Zeta potential and sedimentation test results indicated that, owing to the electrostatic repulsion between $TiO_2$-coated layers on the surface of the zeolite nanoparticles, the dispersibility of the coated nanoparticles was higher than that of the uncoated nanoparticles. In addition, the effect of the coated nanoparticles on the photodecomposition was studied for the irradiation time of 240 min; the concentration of methylene blue was found to decrease to 48%.

• 한국포장학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2021

본 연구는 기능성 항균 포장재를 신선식품에 적용하기 위한 연구로서 Zeolite/Zinc-polypeptide를 식품용 포장재 중 하나인 PP 필름에 코팅하여 항균 및 항진균성을 확인하였다. 이를 검증하기 위하여 Zeolite/Zinc-polypeptide를 PP 필름에 각각 5%, 10%, 15% 농도로 코팅하였으며, FESEM과 FT-IR 분석을 통해 분산된 Zeolite/Zinc-polypeptide의 코팅 여부를 확인하였다. 또한 항균 효과를 검증하기 위하여 대조군과 코팅 물질의 농도에 따른 필름의 항균 및 항진균성을 분석하였다. 코팅 필름의 표면 분석 결과 PP 필름의 표면에서 Zeolite/Zinc-polypeptide의 농도에 따라 코팅 액의 분포 크기가 불규칙하지만 넓게 나타났다. 또한 항균 효과에 따른 분석 결과 박테리아 균 중 하나인 E. coli에서 99.9%의 항균 효과를 확인하였으며, R. oryzae의 성장을 약 70% 억제하여 PP 필름 코팅 적용 후에도 Zeolite/Zinc-polypeptide가 E. coli와 R. oryzae에 대하여 항균 및 항진균 특성을 갖고 있음을 확인하였다. 이에 따라 Zeolite/Zinc-polypeptide 코팅 필름은 기능성 포장재로서 신선식품의 부패 방지와 보관수명 향상에 효과적일 것으로 보이며, 향후 다양한 신선식품에 적용하기 위한 저장 실험이 요구되어진다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권2호
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• pp.153-164
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• 2023

이 연구의 목적은 황산화물(SO_x) 및 질소산화물(NO_x)을 제거할 수 있는 소재를 코팅한 제올라이트 비드를 이용하여 제조된 콘크리트 투수블록의 대기전구물질의 제거율을 평가하는데에 있다. 대기전구물질인 SO_x와 NO_x를 제거하기 위해서 사용된 소재는 이산화티타늄(TiO₂) 분말과 야자각 분말이며, 이 두 소재를 제올라이트 비드에 코팅하였다. 시편은 실제 공장생산라인을 이용하여 제올라이트 비드가 임베디드된 콘크리트 투수블록을 제작하였다. 실험결과 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드가 첨가된 콘크리트 투수블록의 SO_x와 NO_x 제거율은 각각 12.5% 및 99%로서 다른 블록보다도 우수한 성능을 발휘하였다. 또한, 휨 강도 및 미끄럼저항성은 각각 5.3MPa 및 65BPN 이상으로 KS F 4419 및 KS F 4561에서 제시된 값을 만족하였다. 반면, 투수계수는 서울특별시의 투수블록 포장 설계, 시공 및 유지관리 기준으로 협잡물 오염 전후에 각각 3 및 4등급으로 낮은 투수성을 보였다. 결과적으로 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드의 첨가는 충분한 휨강도 및 미끄럼저항성을 확보하면서 자외선에 관계없이 SO_x와 NO_x를 동시에 제거할 수 있지만, 투수성이 낮으므로 이에 대한 보완이 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.745-751
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• 2011

내부식성이 강화된 새로운 방청안료를 개발하기 위한 연구의 일환으로, 본 연구에서는 높은 내부식성을 제공하는 아연 및 세륨 이온 교환된 제올라이트를 도입하였다. 그리고 이온교환 제올라이트를 이용하여 프라이머 도료 제조 및 도장을 수행한 후, 그것의 방식성능을 측정하였다. 도장을 위한 금속 기재는 아연도금(galvanized, GI) 강판이었고, 도장된 강판의 방식성능은 electrochemical impedance spectroscopy(EIS)와 scanning vibrating electrode technique(SVET)으로 측정되었다. EIS 및 절단면의 내부식성을 확인하기 위한 SVET 측정으로부터 세륨이온 교환된 제올라이트가 가장 높은 효율을 제시하였고, 아연 및 세륨 이온 교환된 제올라이트의 경우 GI 강판에 대하여 cathodic 부식 방지제로 기여함을 확인할 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권3호
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• pp.195-200
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• 2020

In this study, a biocatalyst composite was prepared by immobilizing oxidoreductases onto Cu-activated zeolite to facilitate biochemical decomposition of 4-chlorophenol (4-CP). 4-CP monooxygenase (CphC-I) was cloned from a 4-CP degrading bacterium, Pseudarthrobacter chlorophenolicus A6, and then overexpressed and purified. Type X zeolite was synthesized from non-magnetic coal fly ash using acetic acid treatment, and its surfaces were coated with copper ions via impregnation (Cu-zeolite). Then, the recombinant oxidative and reductive enzymes were immobilized onto Cu-zeolite. The enzymes were effectively immobilized onto the Cu-zeolite (79% of immobilization yield). The retained catalytic activity of CphC-I after immobilization was 0.3423 U/g-Cu-zeolite, which was 63.3% of the value of free enzymes. The results of this study suggest that copper can be used as an effective enzyme immobilization binder because it provides favorable metalhistidine binding between the enzyme and Cu-zeolite.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.54-61
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• 2019

본 연구에서는 Cu(II)의 흡착처리 후, 용액 내 함유된 폐흡착제의 효율적인 분리를 위하여 제올라이트(zeolite 4A)의 표면에 금속(Me = Co, Mn, Ni)이 치환된 페라이트 나노 입자를 성장시킨 자성흡착제를 합성하였다. 제올라이트 표면의 금속 페라이트는 용매열 합성법으로 제조되었으며, 자성흡착제의 특성은 XRD (X-ray diffractometer), SEM (scanning electron microscopy) 및 PPMS (physical property measurement system)로 분석하였다. Co-ferrite가 코팅된 제올라이트 복합체(CFZC)의 포화자화율이 5 emu/g으로 가장 높았으며, Cu(II)의 흡착 성능도 우수하였다. CFZC에 의한 Cu(II)의 흡착결과 값들은 298 K에서 Langmuir식에 잘 적용되었다. 그리고 Cu(II)의 흡착공정은 유사 2차 속도식에 부합하였다. 자유에너지 변화값(${\Delta}G^0=-4.63{\sim}-5.21kJ/mol$)은 Cu(II)의 흡착이 298~313 K 범위에서 자발적임을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.174-179
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• 2021

Recently, hybrid coal research is underway to upgrade low-grade coal. The hybrid coal is made by mixing low-grade coal with bioliquids such as molasses, sugar cane, and lignin. In the case of lignin used here, a large amount of lignin is included in the wastewater of the papermaking process, and thus, research on hybrid coal production using the same is attracting attention. However, since a large amount of metal ions are contained in the lignin wastewater from the papermaking process, substances that corrode the generator are generated during combustion, and the amount of fly ash is increased. To solve this problem, it is essential to remove metal ions in the lignin wastewater. In this study, metal ions were removed by ion exchange with a alumina hollow fiber membrane coated with K-Phillipsite (K-PHI) zeolite. The alumina hollow fiber membrane used as the support was prepared by the nonsolvent induced phase separation (NIPS) method, and K-PHI seeds were prepared by hydrothermal synthesis. The prepared K-PHI seed was seeded on the surface of the support and coated by secondary growth hydrothermal synthesis. The characteristic of prepared coating membrane was analyzed by Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Energy Dispersive Spectroscopy (EDX), and the concentration of metal ions before and after ion exchange was measured by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer (ICP-OES). The extraction amount of K+ is 86 mg/kg, and the extraction amount of Na+ is 54.9 mg/kg. Therefore, K-PHI zeolite membrane has the potential to remove potassium and sodium ions from the solution and can be used in acidic lignin wastewater.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권3호
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• pp.243-247
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• 2006

Anodic alumina(Anodisc)를 지지체로 사용하여 MFI 제올라이트 박막을 제조하였다. 먼저 화학결합을 이용하여 지지체에다 silicalite-1 종자 결정(c-축 길이 $1.2{\mu}m$)을 결합시켰고, 제올라이트 단층막으로 덮인 지지체 위에 이차성장 수열합성법을 사용하여 결정들이 a-축과 b-축으로만 배향된 제올라이트 박막을 형성하였다. 제조된 박막은 주사형 전자현미경으로 관찰하였고, X-ray 회절로 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권6호
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• pp.691-695
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• 2005

종이 필터, 면섬유, 유리섬유 필터 등과 같은 지지체 위에 이차성장 수열합성법에 의하여 제올라이트 박막을 제조하였다. 먼저, 제올라이트 종자로 사용하기 위하여 제올라이트 NaA(${\approx}0.5{\mu}m$)와 silicalite-1(${\approx}0.2{\mu}m$) 결정들을 합성하였고, 이 결정들을 지지체의 표면에 화학결합을 이용하여 부착시켰다. 종자 결정으로 덮힌 지지체 위에 NaA나 silicalite-1 제올라이트 박막이 생성되었으며, 제조된 박막은 주사형 전자현미경으로 관찰하였고, X-ray 회절로 분석하였다.