화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2012년 가을 (10/24 ~ 10/26, 부산 BEXCO)
권호 18권 2호, p.1790
발표분야 분리기술
제목 Synthesis of Na-A Zeolite from Coal Fly Ashes with Different Fly Ash/Na2CO3 Ratio
초록 석탄용 보일러의 전기집진기에서 발생하는 비산재를 사용하여 제올라이트를 합성하였다. 비산재로부터 제올라이트 합성은 비산재를 800℃에서 소성하여 미연분을 제거하고 비산재와 Na2CO3의 비를 1 : 0.6-5.0으로 혼합하여 900℃에서 1시간동안 용융시킨 후 부족한 알루미나 원으로 NaAlO2를 첨가하여 Si/Al의 몰비를 1 : 1.5로 조절하고 증류수를 가하여 상온에서 5시간, 90℃ 승온 1시간, 90℃에서 5시간의 결정화 과정을 거쳐 제조하였다. 합성한 제올라이트의 성분은 X-선 형광분석장치, 모폴로지는 SEM으로 분석하였다. 제올라이트의 결정구조는 X-선 회절장치를 사용하였으며, 제올라이트의 비표면적과 세공구조, 기공체적 등은  질소 흡탈착장치로써 분석하였다. 이들 분석결과로부터 합성제올라이트는 4A type 이었으며, 상용 제올라이트인 Wako 4A를 기준으로 XRD 패턴분석의 피크높이의 비율로서 결정화도를 평가하였다. 합성과정에서 Na2CO3/fly ash의 비율이 증가함에 따라 결정화도와 질소흡착용량은 증가하였다. 질소가스 흡탈착법으로 측정한 합성 제올라이트의 hysteresis loop는 H3형태로서 슬릿형태의 mesopore가 지배적인 것으로 나타났으며, BET표면적은 fly ash와 Na2CO3의 비가 1 : 1.2의 경우 18.10 m2/g으로서 Wako 4A와 대등한 값을 보였다. BJH 방법으로 분석한 합성제올라이트의 평균세공경은 17.5-21.6 nm의 mesopore 영역으로 세공체적과 BET 표면적도 Na2CO3/fly ash의 비율에 따라 증가하였다.  
저자 김성수, 최종문, 이창한
소속 부산가톨릭대
키워드 synthesis; zeolite; coal fly ash; fly ash/Na2CO3 ratio
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