연탄재 및 석탄재를 원료로 한 Zeolite 합성과 이화학적 특성

이 硏究는 家庭에서 廢葉되는 煉炭재를 사용한 Zeolite 合成法의 開發과 Zeolite 生成物의 特性을 究明해 봤다. 아울러 잘 알려진 Fly ash를 Zeolite 原料로 같이 사용해서 서로 比較해 봤다. 合成은 다음과 같은 條件에서 행하였다. 즉 試料와 3N-NaOH 溶液 比를 1:8로 하고 100℃ 乾燥器 안에서 행하였는데 이 때 反應時間은 2時間 부터 30時間 까지 加熱했다. 연탄재로부터 合成된 生成物의 XRD 回折 Spectra 分析 結果 faujasite의 1.448nm 主 peak는 6時間 加熱 生成物에서부터 出現해서 10時間 處理 生成物에서 그 peak 크기는 最大로 나타났고, 그 이후는 定하다. 한편 phillipsite는 0.318nm의 主 peak가 8時間 熱處理物에서 부터 나타나고 22時間 處理物에서 peak 높이는 最大이다. 따라서 연탄재로부터 Zeolite를 製造하는 條件은 앞서 言及한 條件 외에 反應時間은 22時問 以上이어야 할다. 연탄재로부터 phi1lipsite가 生成되는 것은 SEM 사진 解析 결과 잘 確認할 수 있었다. SEM 寫眞으로 본 연탄재와 Fly ash는 構造的으로 보아서 다르지만 모두 다 faujasite와 phlllipsite가 알칼리 處理에 의해서 생성된다. 연탄재로부터 合成한 Zeollte의 CEC는 135cmol/㎏이고, Fly ach Zeolite의 CEC는 199 cmol/㎏이다. 연탄재 Zeolite의 CEC값이 작은 것은 煉炭을 製造할 때 固結材로서 粘土를 섞었기 때문이라고 본다. 反應時間에 따르는 CEC 變化를 보면 反應時間이 길어질수록 그 값은 커지는데 22時間 以上의 處理物의 경우는 一定한 傾向을 보이고 있다. 反應 生成物의 珪礬比는 3.08(연탄재)에서 부터 1.66으로 작아지는데 이는 反應物의 加熱에 의한 珪素의 알칼리 反應液에의 溶出에 의한 減少와 生成物의 Al 含量의 증가 때문이다.