Zeolite A의 합성 및 분석 실험 예비

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 배경
2-1. 제올라이트
2-2. 제올라이트의 응용
2-3. 제올라이트의 구조

3. 실험 방법

본문내용

실험 목적
제올라이트A를 합성하고 분석기기를 이용하여 구조를 분석한다.

실험 이론 및 배경
제올라이트의 종류
Zeolite는 지중에서 규산염이 지열과 지압을 받으면서 다년간 결정화되어 생성된 자연광물이며, 인공적으로 다양한 조건으로 합성살 수 있기 때문에 결정구조나 여러 물질의 비율에 따라 많은 종류가 있다. 공통적으로 와 사면체로된 삼차원 입체구조를 가지고, 구조 내에 Pore와 Channel등을 가지며 이온 교환이 가능한 금속이온을 가지고 있다. 실리콘과 알류미늄의 비율(Si/Al)에 따라 여러 종류로 분류할 수 있다. Zeolite A (Si/Al = 1)는 입구 크기가 교환된 양이온에 따라 3-5 Å이며 내부에 지름 11 Å 정도의 supercage, 또는 α-cage라 불리우는 큰 공동이 있다. X (Si/Al = 1~1.5) 또는 Y (Si/Al= 1.6~3)라 불리우는 제올라이트는 입구 크기가 7.4 Å이며 내부에는 13 Å 크기의 지름을 갖는 supercage가 있다. 이러한 형태의 제올라이트(A, X, Y)를 케이지형 제올라이트라 부르기도 한다. 이에 반해서 ZSM-5(Si/Al = 30), 제올라이트-L등은 채널형 제올라이트라 부른다. ZSM-5의 경우 5.5 × 5.1 Å 크기의 채널과 5.3 × 5.6Å 크기의 채널이 직교하고 있으며 제올라이트-L의 경우에는 직경이 7.1 Å 크기의 채널이 한 방향으로만 흐르고 있다.

XRD(X-Ray Diffraction) 분석법
결정 구조를 가지는 물질을 분석할 때 이용하는 정성분석법의 한 종류이다. X선의 회절 원리를 이용하여 그래프를 해석하고 결과값을 얻는다. 브래그 법칙에 의하면 두 개 이상의 파동은 위상 차이에 의해 상쇄 간섭이나 보강 간섭이 일어난다. 결정 구조의 경우, 규칙적으로 배열되어 있는 원자들은 특정 값에서 같은 위상 차이를 가지므로 보강 간섭이 동시에 여러 결정에서 일어난다.

참고 자료

https://www.lenntech.pl/zeolites structure types.htm
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1141273&cid=40942&categoryId=32305
http://webzine.kps.or.kr/contents/data/webzine/webzine/14762097481.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Zeolite#Zeolite_mineral_species
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1068572&cid=40942&categoryId=32267
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1122883&cid=40942&categoryId=32251
https://blog.naver.com/bluenajjang/221196384613