천연제올라이트의 상규명 및 아모니아 제거 특성

김화중,유재철,이명철,이기정,Kim, Wha-Jung,Yoo, Jae-Churl,Lee, Myung-Churl,Lee, Gee-Jung 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.1

Clinoptilolite 계열의 국내산 천연제올라이트에 대한 상규명과 암모늄 이온 제거능력에 대해 연구하였다. 영일만 지역에 매장되어 있는 국내산 천연제올라이트는 XRD와 FT-IR 분석에 의해 열적으로 불안정한 heulandite임이 증명되었다. 또한 $K^+$ 이온으로 이온교환된 heulandite가 가장 높은 열적 안정성을 보였다. 그러나 암모늄이온의 제거능력에 있어서는 이온교환하지 않은 제올라이트가 가장 우수한 제거능력을 보였다. A series of domestic natural zeolites were investigated to identify the phase and to study the capability of $NH_4{^+}$-ion removal from solution system. It was proved that the natural zeolite from Young-II bay area was thermally unstable zeolite, heulandite by XRD and FT-IR analyses. In addition, the heulandite exchanged by $K^+$ ion showed the highest thermal stability upon heat-treatments. However, the best capability of removing $NH_4{^+}$-ion from the solution system was the non-exchanged zeolite.

Na+-Ca2+ 양이온 교환이 Heulandite 의 열적 안정성에 미치는 영향

김화중,이재익 ( Wha Jung Kim,Jae Ik Lee ) 한국공업화학회 1993 공업화학 Vol.4 No.3

천연 제올라이트는 공업적으로 그 용도가 매우 다양하여 최근에 연구의 초점이 되어왔다. 여러 종류의 국내산 천연 제올라이트 중에서 clinoptilolite는 가장 각광을 받는 천연 제올라이트 중의 하나이다. 그러나 clinoptilolite와 구조가 유사한 heulandite가 clinoptilolite와 공존할 가능성이 항상 내포되어 있다. 그러나 heulandite는 열적으로 매우 불안정하기 때문에 공업적으로 이용되는데 많은 제한을 받아왔다. 본 논문에서는 이온교환 및 열처리가 국내산 천연 제올라이트인 huelandite의 열적 안정성에 미치는 영향에 관하여 논하고자 한다. 2종류의 이온교환을 실시한 후 여러 온도에서 열처리를 수행하였다. X-ray, IR 및 AA 흡광 분석을 실시한 결과 Na^+이온으로 이온교환할 때 heulandite의 열적 안정성의 향상을 가져오는 것을 알 수 있었다. Natural zeolites have recently been the subject of intensive research due to their versatilities in possible industrial applications. Among several different types of domestic natural zeolites, clinoptilolite, is one of the highly prospective domestic natural zeolites. However, it is always possible for heulandite, the isostructure of clinoptilolite, to coexist with clinoptilolite. Unfortunately, heulandite is thermally very unstable restricting its application to industrial process. In this paper, the effects of ion exchanges and heat-treatments on the thermal stability for domestic natural zeolite, heulandite are described. Two different ion-exchanging experiments were carried out followed by heat-treatments at different temperatures. X-ray, IR and AA spectroscopic analyses showed the enhancements in thermal stabilities of heulandite by Na^+ cation exchanges.

천연제올라이트의 상규명 및 암모니아 제거 특성

김화중,유재철,이명철,이기정 ( Wha Jung Kim,Jae Churl Yoo,Myung Churl Lee,Gee Jung Lee ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.1

Clinoptilolite 계열의 국내산 천연제올라이트에 대한 상규명과 암모늄 이온 제거능력에 대해 연구하였다. 영일만 지역에 매장되어 있는 국내산 천연제올라이트는 XRD와 FT-IR 분석에 의해 열적으로 불안정한 heulandite임이 증명되었다. 또한 K^+ 이온으로 이온교환된 heulandite가 가장 높은 열적 안정성을 보였다. 그러나 암모늄이온의 제거능력에 있어서는 이온교환하지 않은 제올라이트가 가장 우수한 제거능력을 보였다. A series of domestic natural zeolites were investigated to identify the phase and to study the capability of NH₄^+-ion removal from solution system. It was proved that the natural zeolite from Young-Il bay area was thermally unstable zeolite, heulandite by XRD and FT-IR analyses. In addition, the heulandite exchanged by K^+ ion showed the highest thermal stability upon heat-treatments. However, the best capability of removing NH₄^+-ion from the solution system was the non-exchanged zeolite.

저온상압하에서의 ZSM -5 결정화 반응에 대한 알칼리 양이온의 영향

김화중,이명철 ( Wha Jung Kim,Myung Churl Lee ) 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.1

저온 상압하에서 Li^+, Na^+, K^+ 및 Cs^+과 같은 알칼리 양이온을 사용하여 M-ZSM-5를 합성한 결과 핵 생성반응 속도는 Na^+ >K^+ >Li^+ >Cs^+ 순으로 감소하는 것을 알 수 있었다. 특히, 저온 상압하에서는 기존의 고온 고압법과 달리 핵 생성 반응 속도가 큰 경우, 결정의 크기도 크다는 것을 알 수 있었다. 즉, 결정의 크기는 K^+ >Na^+ >Cs^+ >Li^+ 의 순으로 감소하였다. 또한 알칼리 양이온의 종류와 관계없이 52 시간 이내에 BET 표면적이 300m²/g, 특히 Na^+이온의 경우 32 시간이내에 400m²/g 이상인 ZSM-5의 합성이 가능하다는 것을알 수 있었다. It was realized that the nucleation rate in the synthesis of M-ZSM-5 using various alkali cations such as Li^+, Na^+, K^+ and Cs^+ at low temperature and atmospheric pressure was decreased in the order of Na^+ > K^+ > Li^+ > Cs^+. Unlike conventional synthesis method at high temperature and pressure, the results showed that at low temperature and atmospheric pressure, the higher the nucleation rate is, the larger the crystal size of M-ZSM-5 obtained ; that is, the crystal size in the order of K^+ > Na^+ > Cs^+ > Li^+. In addition, it also suggests that regardless of alkali cations to be used, the current synthesis method can produce M-ZSM-5 with BET surface area greater than 300m²/g within 52 hrs. of reaction time, in particular greater than 400m2/g within 32 hrs. for Na^+ cation.

유기 템플레이트 배제하의 ZSM -5 결정화에 따른 영향인자

김화중,임창환,이승애,이명철,정찬이 ( Wha Jung Kim,Chang Whan Lim,Seung Ae Lee,Myung Chul Lee,Chan Yee Jeong ) 한국공업화학회 1993 공업화학 Vol.4 No.4

유기 템플레이트인 TPA^+ 이온의 배제 하에 pentasil 계열의 제올라이트인 ZSM-5를 210℃에서 합성하였다. 본 연구에서 얻어진 결론에 의하면 유기 템플레이트가 사용되지 않는 합성조건 하에서는 기존의 방법으로는 합성이 되지 않는 것을 알 수 있었다. 결과에 의하면 유기 템플레이트 배제 하에서 ZSM-5의 결정화 반응에 적합한 조성영역은 매우 좁고 Na_20/SiO_2 및 SiO_2/Al_2O_3 몰비 조절에 세심한 주의를 요해야 하는 것을 보여주고 있다. 이외에도 ZSM-5 결정화 반응에 미치는 혼합방법, 숙성 및 반응시간의 영향이 매우 큰 것을 알 수 있었다. A pentasil zeolite, ZSM-5 was synthesized in the absence of organic template, TPA^+ ion at 210℃. It was realized that a conventional method can not be applied to the synthesis system where organic templates are not used. The results indicated that the compositional range for the crystallization of ZSM-5 is very narrow, requiring very careful controls in the Na_2O/SiO_2 and SiO_2/Al_2O_3 ratios. In addition, the results showed that the effects of mixing method, aging and reaction time on the crystallization of ZSM-5 were extraordinarily significant.

이끼 벽돌과 유용 미생물을 이용한 수질정화특성 및 친환경 건축재료 개발을 위한 실험 연구

김화중,도혜원,김우석,천우영,Kim, Wha-Jung,Do, Hye-Won,Kim, Woo-Suk,Chun, Woo-Young 대한건축학회 2012 대한건축학회논문집 Vol.28 No.5

The water pollution in the nature is becoming more serious. To stop the water pollution, both micro-organism and bioremediation are in the limelight of construction materials. In addition, plants have so many advantage of vegetation, energy conservation, and water purification. Green (and/or Eco-Friendly) building materials of Eco-concrete and vegetation bricks have increased in human demand. In this study, combining the two elements can be utilized in the construction materials. Excellent performance in the treatment of wastewater microbial decomposition is applied to the moss brick. Green Building materials we investigated as a potential resources.

질소산화물 제거를 위한 광촉매 성능 개선 연구

김화중,전기용,손승욱,이창준,김경민,Kim, Wha-Jung,Jeon, Ki-Yong,Son, Seung-Wook,Lee, Chang-Joon,Kim, Kyung-Min 대한건축학회 2012 대한건축학회논문집 Vol.28 No.3

The air pollution inside a building has become a big problem for a modern society that people spend most of their days inside. In this paper, We tried to resolve the problem by developing a photocatalysts highly active inside. A photocatalyst is in fact not suitable for indoor use because it only reacts under strong ultraviolet rays in general. Furthermore, the price of such photocatalysts is still highly expensive to adopt in massive quantity for an indoor finishing material even though it has been priced down from number of studies operated until present. In order to solve problems, the attempts to bring out the certain level of reactions even under weak level of ultraviolet rays by adding Ni and Zn, the transition elements were made in this examination. Moreover, KA100 that is fairly economical among commercialized products is used as a precursor to lower the price and improved the characteristics of photocatalysts through a simple process of heating. Therefore, the experiments were varied with different rates of adding Ni and Zn to KA100 and temperatures for the combination of a photocatalysts and transition elements.

연구논문 - 촉매 및 무기공업화학 : 고중력하에서의 MFI type 지올라이트 , Silicalite 의 합성 및 성장에 관한 연구

김화중,이준 ( Wha Jung Kim,Joon Lee ) 한국공업화학회 1990 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1990 No.3

저온 상압하에서 ZSM -5 의 결정화 반응

김화중,이명철,김조웅,하재목 ( Wha Jung Kim,Myung Churl Lee,Jo Woong Kim,Jae Mok Ha ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.2

환류장치를 이용하여 저온-상압하에서 ZSM-5의 결정화 반응을 수행하였다. 반응에 사용된 물조성은 7.83Na₂O-0.25Al₂O₃-100SiO(₂-x)TPAB(r-y)H₂O로써 x는 1 몰 및 3몰, y는 3000몰, 3500 몰, 및 4000 몰이었다. 또한 저온-상압하에서 수행한 반응속도 연구를 통하여 얻어진 기초 자료를 토대로 Na₂O, TPABr 및 H₂O를 주요 인자로 한 2³ factorial 실험을 수행한 결과 물의 농도가 가장 중요한 인자임을 알 수 있었다. 생성된 결정은 형태가 매우 균일하고 잘 발달된 결정임을 알 수 있었고 BET 표면적은 평균 410m²/g에 이르는 것을 알 수 있었다. ZSM-5 was crystallized at low temperature and atmospheric pressure using reflux unit. The overall molar composition used in this study was 7.83Na₂O-0.25Al₂O₃-100SiO(₂-x)TPAB(r-y)H₂O where x is 1 and 3 mol, and y is 3000 mol, 3500 mol, and 4000 mol. 2³ factorial experiments were performed with the results of kinetics studies, showing Na₂O, TPABr, and H₂O as main factors. The result suggested that the concentration of H₂0 is the most important. The morphology of final product was very uniform showing well-defined crystals with BET surface area of ca. 410 m²/g.

Na⁺-Ca²⁺ 양이온 교환이 Heulandite의 열적 안정성에 미치는 영향

김화중,이재익,Kim, Wha-Jung,Lee, Jae-Ik 한국공업화학회 1993 공업화학 Vol.4 No.3

천연 제올라이트는 공업적으로 그 용도가 매우 다양하여 최근에 연구의 초점이 되어왔다. 여러 종류의 국내산 천연 제올라이트 중에서 clinoptilolite는 가장 각광을 받는 천연 제올라이트 중의 하나이다. 그러나 clinoptilolite와 구조가 유사한 heulandite가 clinoptilolite와 공존할 가능성이 항상 내포되어 있다. 그러나 heulandite는 열적으로 매우 불안정하기 때문에 공업적으로 이용되는데 많은 제한을 받아왔다. 본 논문에서는 이온교환 및 열처리가 국내산 천연 제올라이트인 huelandite의 열적 안정성에 미치는 영향에 관하여 논하고자 한다. 2종류의 이온교환을 실시한 후 여러 온도에서 열처리를 수행하였다. X-ray, IR 및 AA 흡광 분석을 실시한 결과 $Na^+$이온으로 이온교환할 때 heulandite의 열적 안정성의 향상을 가져오는 것을 알 수 있었다. Natural zeolites have recently been the subject of intensive research due to their versatilities in possible industrial applications. Among several different types of domestic natural zeolites, clinoptilolite, is one of the highly prospective domestic natural zeolites. However, it is always possible for heulandite, the isostructure of clinoptilolite, to coexist with clinoptilolite. Unfortunately, heulandite is thermally very unstable restricting its application to industrial process. In this paper, the effects of ion exchanges and heat-treatments on the thermal stability for domestic natural zeolite, heulandite are described. Two different ion-exchanging experiments were carried out followed by heat-treatments at different temperatures. X-ray, IR and AA spectroscopic analyses showed the enhancements in thermal stabilities of heulandite by $Na^+$ cation exchanges.