▶ 제올라이트란?
▶ Zeolite 소재의 활용분야는?
▶ 활성탄이란?
▶ 세제빌더용 제올라이트 ZEOBUILDER의 장점 및 특성
▶ ZEOCARBON의 장점 및 특성
▶ WHAT IS ZEOCARBON? (ENGLISH)
▶ 고도정수처리 적용 결과 제올라이트란?
▶ 제올라이트란?
Zeolite란 단어는 18세기말 스웨덴의 광물학자인 Cronstedt의 실험에서 유래되었다. 그는 천연 zeolite를 가열하였더니 거품을 내면서 끓는 듯한 현상을 관찰하여 그리스어로 "끓는다"라는 뜻의 "zeo"와 "돌"이라는 뜻의 "lithos"를 사용하여 "끓는 돌"이라는 의미를 갖는 "zeolite"라고 명명하였다.
이러한 일반적인 개념으로부터 그 후 여러 학자들에 의해 zeolite의 구조가 밝혀지면서 "zeolite"는 cage나 cahnnel 구조를 갖는 결정성 규산 알루미늄(crystalline aluminosilicate)으로 정의되고 있다. 즉, zeolite는 molecular sieve의 한 종류로서, Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]·wH2O로 나타낼 수 있다. 정사면체 정점에 4개의 산소가 있고, 중심에 Si나 Al이 존재하는 기본구조에 각 꼭지점에 산소를 공유하고 있어 SiO4와 AlO4가 서로 연결되는 방법에 따라 여러 다른 크기와 모양의 동공을 형성하고 있다.
Zeolite는 무정형 규산 알루미늄에 비하여 내구성, 내산성 및 내열성이 강하다. 활성 양이온 교환에 의하여 세공입구의 크기 조절도 가능하고 세공내 정전기장도 변화되어 흡착 및 촉매특성이 달라진다. 또 금속이온의 교환과 환원으로 금속성분의 담체로도 이용된다. zeolite는 고유의 다양한 특성을 가지고 있어서 세제 원료뿐만 아니라 양이온교환제, 건조제, 흡착분리제, 토양개량제등에 광범위하게 활용될 수 있다. 또한 zeolite는 촉매로도 다양하게 활용되는데, zeolite는 선택성과 열에 대한 안정성이 우수하여 중금속제거, 자동차 배기가스 정화, 폐수처리등 환경분야에 이용가능하다.
Zeolite의 개념은 날로 확장되어, 골격을 이루는 원소들이 Si나 Al에 국한되지 않고 주기율표상의 여러 다른 원소들로 대체되어, 소위 zeolite 유사체를 형성하고 있다. 즉, 골격이 AlO4와 PO4로 이루어진 AlPO4-n(alumino-phosphate)와 SiO4, AlO4, PO4로 이루어진 SAPO-n(silico-aluminophosphate) 분자체가 그 대표적인 예이다. 이러한 zeolite 유사체들은 기존의 zeolite에서 볼 수 없었던 독특한 구조와 성질을 보여주고 있어 새로운 활용이 기대되고 있다. 이와 같이 zeolite가 흥미의 대상이 되어 급속도로 발전한 이유는 근본적으로 zeolite는 특이한 성질을 가지며 또한 용이하게 합성하여 대량공급이 가능하기 때문이다.
▶ Zeolite 소재의 활용분야는?
| 이온교환제 |
세제용
성형제
폐수처리
산업폐기물처리
유용성분 농축회수
토양개량
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| 흡착제 |
건조제
가스정제
탄화수소분리 |
| 촉 매 |
석유화학
대체연료
환경 |
▶ 활성탄이란?
활성탄은 탄소물질 또는 탄소를 함유한 물질을 탄화 및 활성화하여 내부 표면적이 크고 흡착력이 강한 무정형 탄소의 일종이다. 활성탄의 주성분은 탄소이외에 소량의 산소, 수소, 질소, 유황등의 원소가 존재하여 회분 및 수분이 존재한다. 또한 활성탄은 흡착에 필요한 입자내 공극들의 그물구조로 된 탄소로서 액체의 탈색 및 정제를 위한 액상탄과 기체의 흡착에 적합한 기상탄의 두 종류가 있고 이것은 구조가 서로 다르며 제품의 형태는 분말상과 입상으로 되어 있다.
그리고 활성탄의 구조는 탄화공정이나 활성화 온도, 시간, 방법등에 따라 매우 다르나, 일반적으로 비표면적 500∼1,700m2/g에 달하며 다른 흡착제에 비해 직경 20Å이하의 미소공극이 잘 발달된 것이 특징이다.
활성탄이 실용화되기 시작한 것은 1770년대로서 정당 정제 공정에 목탄이나 골탄을 탈색에 이용한 것이 그 시초이었다. 1915년 이후 염소 가스등의 독성가스 제거용 흡착제로서 입상 활성탄이 사용되어 현재 가스 흡착용 입상 활성탄이 발달되었다. 1920년에서 1930년 경에는 석탄가스에서 벤젠, 배기가스에서 유기용제등의 회수에 활성탄을 이용하여 흡착공정이 상당수 실용화되었다. 근년에는 비닐 공업의 촉매 담체에 수요가 급격히 신장하였고 최근에는 여러 가지 공해 방지면에서 배연 탈황, 용제 회수 및 탈취등에 이용되고 수질 처리면에서 여러 방면으로 활용되고 있다.
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