KCI등재
Secondary Growth of Sodium Type Faujasite Zeolite Layers on a Porous $\alpha-Al_2O_3$ Tube and the $CO_2/N_2$ Separation
저자
조철희 ; 여정구 ; 안영수 ; 한문희 ; 김용하 ; 현상훈 ; Cho, Churl-Hee ; Yeo, Jeong-Gu ; Ahn, Young-Soo ; Han, Moon-Hee ; Kim, Yong-Ha ; Hyun, Sang-Hoon
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2007
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
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수록면
254-268(15쪽)
제공처
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다양한 재료특성(Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성)을 갖는 Na형 faujasite 제올라이트 분리층을 다공성 $\alpha$-알루미나 튜브 표면에 수열조건에서 이차성장 시키고 $CO_2/N_2$ 분리거동을 $CO_2/N_2$ 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 $30^{\circ}C$에서 평가하였다. 수열조건 중에서 수열용액 내의 $SiO_2$ 양은 형성된 제올라이트 분리층의 재료특성에 가장 큰 영향을 주는 변수임을 확인하였다. 즉, 수열용액 내의 $SiO_2$ 양이 증가함에 따라서 형성된 제올라이트 분리층의 Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성(discontinuity)은 동시에 증가하였다. 본 논문에서는 불완전한 치밀화에 의해 잔존하는 결정립간 공극(void), GIS Na-P1 상에 의해 형성된 균열(crack) 등 구조적 불완전성이 $CO_2/N_2$ 분리에 가장 큰 영향을 주는 재료특성이며, 투과부에서의 $CO_2$ 탈착이 전체 $CO_2$ 투과의 율속단계(rate-determining step)임을 확인하였다.
더보기Sodium type faujasite(FAU) zeolite layers with diverse materials characteristics(Si/Al ratio, thickness, and structural discontinuity) were hydrothermally grown on a porous $\alpha-Al_2O_3$ tube, and then the $CO_2/N_2$ separation was evaluated at $30^{\circ}C$ for an equimolar mixture of $CO_2$ and $N_2$. Among hydrothermal conditions, $SiO_2$ content in hydrothermal solution seriously affected materials characteristics: with an increment in the $SiO_2$ content, Si/Al ratio, thickness, and structural discontinuity of grown FAU zeolite layer simultaneously increased. The present study reveals that structural discontinuity(intercrystalline voids due to an incomplete densification and cracks induced by GIS Na-P1 phase) is the most important variable affecting the $CO_2/N_2$ separation. Also, it was suggested that the $CO_2$ desorption in permeate side be the rate-determining(slowest) step in the overall $CO_2$ permeation.
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