화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.8, No.2, 204-210, April, 1997
활성탄 지지체상에서 제올라이트 4A 합성 및 특성
Synthesis and Characterization of Zeolite 4A on Activated Carbon Supports
초록
입상활성탄의 기공내에 알루미노실리케이트 겔을 침적시킨 후 수열합성하여 제올라이트 4A가 담지된 복합 분자체를 제조하였다. 평균입경이 0.8㎛ 정도 되는 미세한 제올라이트 4A 결정이 활성탕의 macro pore상에 포획된 상태로 존재하였다. 입상활성탄의 기공부피는 0.67㎖/g이였으며, 제올라이트 4A가 21.6wt% 담지된 시료의 경우에는 0.41㎖/g으로서 약 40% 정도 기공부피가 감소하였다. 입상활성탄에 담지된 제올라이트 4A의 칼슘이온 교환능은 320mg CaCO3/g zeolite 정도로서 분말상 제올라이트 4A와 거의 비슷하였다. 초음파 분산 과정에서 입상활성탄 지지체상에 담지된 제올라이트 4A 결정은 용액상으로 분리되지는 않았다. 제올라이트 4A가 담지된 시료의 수분흡착 등온선은 Type I과 Type Ⅲ의 중간 형태였으며, 친수 및 친유성 흡착 특성을 동시에 나타내었다.
Zeolite 4A-impregnated complex molecular sieve was prepared by hydrothermal reaction after aluminosilicate gel was penetrated into the pore of activated carbon granule. The crystals of zeolite 4A mainly were formed in the macropore of activated carbon, and their average diameter is 0.8㎛. The pore volume of activated carbon granule is 0.67㎖/g, and the pore volume of the sample including 21.6wt% of zeolite 4A crystal is 0.41㎖/g decreasing the pore volume by 40% due to the crystallization of zeolite 4A crystals on the internal surface of activated carbon. The calcium ion exchange capacity of zeolite 4A-impregnated sample is 320mg CaCO3/g zeolite, and this value is almost the same as that of zeolite 4A powder. The crystal of zeolite 4A was not separated from the support of activated carbon granule in the course of ultrasonic dispersion. The adsorption isotherm of water on zeolite 4A-impregnated sample shows the intermediate shape between types, 1 and Ⅲ. In addition, zeolite 4A-impregnated sample shows the hydrophilic and hydrophobic properties simultaneously.
  1. Breck DW, "Zeolite Molecular Sieves," John Wiley, New York (1974)
  2. Michiels P, DeHerdt OCE, "Molecular Sieve Catalysts," Pergamon Press, Oxford (1987)
  3. Ozin GA, Kuperman A, Stein A, Angew. Chem.-Int. Edit., 28, 359 (1989) 
  4. Jia MD, Peinemann KV, Behling RD, J. Membr. Sci., 82, 15 (1993) 
  5. Geus ER, denExter MJ, vanBekkum H, J. Chem. Soc.-Faraday Trans., 88, 3101 (1992) 
  6. Sano T, Mizukami F, Takaya H, Mouri T, Watanabe M, Bull. Chem. Soc. Jpn., 65, 146 (1992) 
  7. Jia MD, Peinemann KV, Behling RD, J. Membr. Sci., 57, 289 (1991) 
  8. Valtchev V, Mintova S, Zeolites, 15, 171 (1995) 
  9. Cahn R, Haasen P, Physical Metallurgy, 1, Moscow, Metallurgy (1987)
  10. Davis S, Borgstedt E, Suib L, Chem. Mater., 2, 712 (1990) 
  11. ASTM, D511-88
  12. Brunauer S, J. Am. Chem. Soc., 62, 1723 (1940) 
  13. Horvath G, Kawazoe K, J. Chem. Eng. Jpn., 16, 470 (1983)