신 구조 제올라이트의 합성(Synthesis of New Structures of Zeolites)

전문가 제언

□ 일본 Tohoku대학 다원물질연구소에 근무하는 Katsutoshi Yamamoto의 글을 일본 화학공업, 3월호(2005)에 실은 내용이다. 세계 각국의 논문을 리뷰하여 현재 제올라이트 제조의 신기술을 소개한 논문이다.

□ 제올라이트는 화학 조성이 장석 또는 준장석에 속한다. 그 조성의 일반식은 WmZnO2n.sH2O로 표현되는 함수 규산염이다. W는 Na, Ca, K, Ba 및 Sr 등이며 Z는 Si+Al(Si:AL>1), s는 일정하지 않다. 관에 넣고 가열하면 팽창하기 때문에 비석이라고도 한다. 규산염이 변성된 광물로 현무암과 같이 염기성 화성암의 세공 맥 가운데서 산출된다. 주종은 천연광물에서 방비석(입방정계), 어안석(정방정계), 능비석(6방 정계), 소다비석(사방정계), 속비석 및 탁비석(단사정계) 등 40여종이 존재한다. 합성 제올라이트는 150종 이상이 알려져 있다.

□ 합성 제올라이트의 골격 구조에서 분류한 대표적인 것은 A형 제올라이트(제올라이트A: LTA), X형 제올라이트, Y형 제올라이트(제올라이트X,Y: FAU), Mordenite(MOR) 및 ZSM-5(MFI)를 들 수 있다. 이들 제올라이트는 결정수를 내포하고 있어서 세공이 결정수를 잃으면 비극성분자에 있어서도 그 분자의 형이나 크기에 의하여 흡착하게 된다. 선택적인 분자 흡착기능을 가지고 있으므로 분자체라고 부르게 된다. 그 응용분야도 다양하다. 가스 흡착, 분리, 건조, 석유의 접촉 분해 촉매, 이온교환작용, 세제용 충전제, 배수 처리, 비료 및 사료 등으로 그 용도가 다양하다.

□ 제올라이트에 대한 연구의 역사가 매우 오래되었다. 이 논문에서 제시한 것처럼 천연 제올라이트의 물성에 유기 충전제를 혼합해서 목적하는 용도로 제올라이트의 구조를 자유자재로 변경하는 때가 올 것으로 기대된다. 우리나라도 제올라이트에 대한 연구는 오래 전부터 이루어졌다. 특히 석유화학의 크래킹 과정에서 대량으로 사용하기 때문에 이 분야의 연구가 다른 분야보다는 활발한 것으로 알고 있다. 그러나 일본의 제올라이트 응용 기술은 세계 어느 나라도 추종할 수 없는 기반을 갖추고 있다. 일본의 기술을 많이 참고하는 것이 산업 발전에 크게 기여할 것으로 보인다.

저자

Katsutoshi Yamamoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2005

권(호)

56(3)

잡지명

화학공업(A022)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

182~187

분석자

박*학

분석물

• 신 구조 제올라이트의 합성.pdf [166,595 byte]

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