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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.15, No.7, 779-785, November, 2004
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감포지역 벤토나이트로부터 유기화 몬모릴로나이트의 제조 특성
Preparation and Characterization of Organo-Modified Montmorillonite from Bentonite of Gampo Area
김완태†, 채영배, 정수복, 임정한, 양시영1
  • 한국지질자원연구원 자원활용소재연구부, 대전 305-350
  • 1(주)한국반도체소재 기술연구소, 충남 320-836
Wan Tae Kim†, Young Bae Chae, Soo Bok Jeong, Jung Han Rim, and Si Young Yang1
  • Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon 305-350, Korea
  • 1Korea Semiconductor Material Co., Ltd., Chungnam 320-836, Korea
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초록
천연 층상화합물인 몬모릴로나이트와 유기물의 층간 삽입에 의한 유기화 반응을 고찰하였다. G13, SC 및 TB 시료를 대상으로 C8, C12, C16, C18을 유기화제로 사용한 경우 시료의 CEC 및 알킬 체인의 길이가 증가할수록 층간 거리가 증가하여 각각 1.97, 3.13 및 3.22 nm를 나타내었다. 유기화 반응에서 유기화제의 소모량은 TB 시료의 경우 C18의 97.5%가 소모되었으나 G13 및 SC 시료의 경우에는 각각 128.5, 109.7%가 소모됨을 알 수 있었으며, 이는 시료에 포함되어 있는 비정질 및 제올라이트 타입의 불순 광물에 기인하는 것으로 판단되었다. STAC 및 DDAC와 같은 4급 암모늄염을 유기화제로 사용한 경우 층간 거리의 변화는 시료의 층간 전하 및 알킬 체인의 길이뿐만 아니라 유기화제의 화학적 구조에 의해 영향을 받는 것으로 판단되었다.
Organic modification of a naturally layered silicate, montmorillonite, was conducted thru the reaction between the interlayer of montmorillonite and organic substances. By utilizing C8, C12, C16, and C18 the organic salts have successfully been introduced into the interlayer space of montmorillonite in which the peak of d (001) of G13, SC and TB gradually shifted to 1.97, 3.13 and 3.22 nm as the CEC of the samples and the carbon number of alkyl chains increased. In the case of TB, 97.7% of C18 was consumed in the reaction of intercalation, however, approximately 128.5 and 109.7% of C18 was consumed in that of G13 and SC respectively and it was revealed to the effect of minor impurities such as amorphous materials or zeolite type minerals. When the quaternary ammonium salts such as STAC and DDAC were adopted, the distance of interlayer was effected not only by the layer charge of the samples but also by the chemical structures of the organic substances and the length of the alkyl chains of them.
Keywords:montmorillonite;intercalation;layer charge;organic consumption;quaternary ammonium salts
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