[인하대학교] 무기화학실험 zeolite 합성 실험 결과보고서 (A0)

소개글

"[인하대학교] 무기화학실험 zeolite 합성 실험 결과보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험일자

2. 실험 제목

3. 관련 이론
1) zeolite(Zeoliet)
2) LSX zeolite(Low Silica X Zeolite)
3) zeolite의 합성

4. 실험 결과 (관련 공식 및 계산과정)
1) 실험과정
2) XRD 결과

5. 실험 결과에 대한 고찰

6. 본 주차 요구 내용
1) Silica source, alumina source[2]
2) MOR(Mordenite) Zeolite 합성 procedure [1]

본문내용

1. 실험일자: 22년 11월 9일
2. 실험 제목: zeolite 합성- LSX 구조 zeolite 합성
3. 관련 이론
1) zeolite(Zeoliet): 결정성 aluminosilicate로서 주로 0.4~1.0 nm 직경의 기공을 포함하는 마이크로 다공성 물질이다. 이러한 마이크로기공은 분자를 그 크기와 모양에 따라 선택적으로 확산시키는 분자 선택성을 보여 zeolite를 분자체(molecular sieve)라고도 한다.
(1) zeolite의 구조: zeolite의 주 성분은 Si, Al, O로, 4개의 O가 Si과 Al 원자를 둘러싼 정사면체 결정 구조를 가진다(SiO4, AlO4). 소달라이트(sodalite unit)라 하는 단위 구조로 구성되며, 이 구조 는 금속 양이온과 물 분자로 채워진 기공을 갖는다.
(2) zeolite의 특성:
① 촉매 특성: 큰 내부 공동으로 인한 다공성 구조로 우수한 계면 활성 및 독특한 세공 구조 를 갖는다. 촉매 특성에 영향을 주는 인자로는 zeolite의 구조, 양이온의 종류 및 위치, Si/Al ratio, 활성 금속 원소 등이 있다.
한편, 미세 기공 구조는 일반적으로 매우 느린 확산 특성과 촉매 응용 시 외피만의 반응으 로 인한 효율 저하, 기공 내부 침착 등의 문제가 있어 결정 내부의 분자 확산도를 증진시킬 수 있다면 이러한 특성들을 극복하고 활성이 좋고 안정적인 촉매 제조가 가능할 것이다.
② 흡착제 특성: zeolite는 일반적인 흡착제보다 세공크기가 작고 일정하여 분자체 역할을 하며, 형상 선택성을 가지고, 흡착 및 탈착이 가역적으로 일어난다.
③ 다공성 및 형성 선택성: zeolite는 다공성 구조로 넓은 표면적을 가지며, 일정한 세공 모양 및 크기를 가진다.
④ 고체 산점 생성: zeolite는 다공성 고체산 물질로 이때 산 세기는 zeolite의 종류 및 Si/Al ratio, 양이온의 종류, 치환된 금속 등에 따라 다르다.

참고 자료

이두형, 이혜련, 조철희, 한문희(2016.) 제올라이트 분리막 제조를 위한 유기주형 없는 고순도 모데나이트 제올라이트 입자 수열합성에 관한 연구. pp. 381-384
Robson. H. E., Verified Syntheses of Zeolitic Materials: 2E. (2001). pp. 30-
최민기(2013). 위계나노다공성 구조를 갖는 zeolite의 합성, 특성 및 촉매 응용. NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 31, No. 4, 2013. pp. 461-465.
김규철(2021). LAS(Lithium-Aluminosilicate) 순환물질 침출 잔사 내 제올라이트를 이용한 MgZeolite 개질 및 중금속 흡착 제거 연구. pp. 5-12
박상언, 장종산, 노현석, 정광순(1998). 제올라이트 막의 제조 및 응용. Membrane Journal, Vol. 8, No. 4. pp. 4-11.
홍형표(1999). 질소흡착용 LSX 제올라이트의 합성 및 흡착 변수에 대한 연구. pp. 5-21.
이용재, 이종원, 윤지호(2008). 제올라이트 LSX에서의 CFC-13 분자체 흡착에 관한 결정학적 연구. pp. 307-308.
홍승태, 이정운, 홍형표 외 4인(2007). LSX 제올라이트의 합성 및 질소 흡착 특성. pp. 1-3.
김후식, 박종삼, 임우택(2018). 한국광물학회지 31(4). 제올라이트 Y (Si/Al = 1.56) 골격 내의 Ca2+과 Cs+ 이온의 자리 경쟁 및 그들의 결정학적 연구. pp. 1-6.
이송우, 나영수, 안창덕, 이민규(2011). 제올라이트 13X와 실리카-알루미나의 흡착특성 비교. p.730
김광배, 임예솔, 김은석 외 5인(2020). 대한금속·재료학회지 제58권 제7호. 제올라이트 종류에 따른 수분 흡착 특성 평가. pp. 2-3.