피페리딘형 구조유도분자를 이용한 알루미노실리케이트 제올라이트의 합성 및 특성 연구

김수현; 박성준; 신나라; 조성준; Su Hyun Kim; Sung Jun Park; Na Ra Shin; Sung June Cho

Korean Chemical Engineering Research, Vol.51, No.2, 203-207, April, 2013

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피페리딘형 구조유도분자를 이용한 알루미노실리케이트 제올라이트의 합성 및 특성 연구

Synthesis and Characterization of Aluminosilicate Prepared Using Structure Directing Agent Containing Piperidine Moiety

김수현, 박성준, 신나라, 조성준 ^†

전남대학교 응용화학공학부, 500-757 광주광역시 북구 용봉동 300

Su Hyun Kim, Sung Jun Park, Na Ra Shin, and Sung June Cho^†

School of Applied Chemical Engineering and the Institute of Catalysis Research, Chonnam National University, 300 Yongbong-dong, Buk-gu, Gwangju 500-757, Korea

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초록

피페리딘 구조가 포함된 구조유도분자를 이용하여 알루미노실리케이트 제올라이트를 합성하고 특성을 분석하였다. 제올라이트 합성은 1.0SiO2:0.9SDA:0.062NaAlO2:0.217NaOH:20H2O 조성의 겔을 413~453 K로 수열합성 온도를 조절하여 7일 동안 수열합성을 하였다. 구조유도분자의 크기와 온도가 증가함에 따라 다양한 제올라이트를 얻을 수가 있었다. 피페리딘은 433 K의 수열합성 조건에 FER 제올라이트 구조형성을 유도하였으며 2,6-디메틸피페리딘과 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘은 동일한 조건에서 각각 TON형 제올라이트와 MFI형 제올라이트 구조 형성을 유도하였다. 수열 합성온도를 453 K로 증가시키면 2-메틸피페리딘은 TON형 제올라이트 구조 형성을 유도하였다. 분말 X 선 회절법의 분석결과로부터 FER형 제올라이트를 형성한 피페리딘 구조유도분자가 제올라이트 골격과 강한 상호작용을 하고 있음 을 확인하였다.

Zeolites with different structures were synthesized from the hydrothermal synthesis condition employing simple structure directing agent (SDA) containing piperidine moiety. The gel containing 1.0SiO2:0.9SDA:0.062NaAlO2:0.217NaOH:20H2O was subject to hydrothermal synthesis at 413~453 K for 7 days. FER type zeolite was obtained at 433 K when piperidine was employed as SDA, whereas TON and MFI type zeolites were also obtained at 433 K when 2,6-dimethylpiperidine and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine were used, respectively. Further increase of hydrothermal synthesis temperature to 453 K resulted in the formation of TON type zeolite when 2-mtheylpiperidine was used. The structural analysis of powder X ray diffraction pattern over FER type zeolite suggested that the SDA, piperidine interacted intimately with the zeolite where it located close to the framework.

Keywords:Aluminosilicate;Piperidine;SDPD;TON;FER;MFI

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