화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2009년 가을 (10/22 ~ 10/23, 일산 KINTEX)
권호 15권 2호, p.2352
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 유기구조물질이 없는 ZSM-5 합성에 있어 Fluoride 이온의 영향
초록 ZSM-5의 합성방법은 여러 가지 Si, Al 원료와 여러 가지 구조 유도물질, OH- 또는 F- 이온 같은 mineralizer 물질 등을 이용하여 합성하는데, 본 연구에서는 ZSM-5를 유기 구조유도물질이 없는 조건에서 규산소다(sodium silicate)를 이용하여 합성하였을 때 F- 이온의 첨가가 합성된 촉매에 미치는 효과를 연구하였다.
합성은 수열합성 시 170oC 24시간 반응으로 ZSM-5가 만들어지는 조건인 18Na2O : 100SiO2 : 2Al2O3 : 4000H2O 몰조성에서 0, 1, 3, 5, 10, 15 몰조성의 NH4F를 모액에 추가하여 실시하였다. 이때 0 - 10몰의 NH4F가 첨가되면 결정화도 100%이상의ZSM-5가 얻어지며, 또한 XRD pattern과 비표면적, 기공 부피, 그리고 SEM image에서는 0 - 10 몰의 NH4F 첨가 후에도 따른 변화가 관찰되지 않았다.그러나 15몰 이상에서는 10% 이하의 낮은 ZSM-5 결정과 무정형한 Solid가 생성되었다.
유기 구조유도물질이 없는 조건에서 ZSM-5 합성 시 반응 반응 시간이 길어지거나 모액조성이 알칼리 조건으로 갈수록 준안정상태인 ZSM-5는 보다 안정한 상인 Mordenite 나 Quartz 상으로 변하는 현상이 생기게 되는데 F- 이온의 첨가로 인해 이러한 상 변화가 억제되는 것을 확인하였다. 또한 F- 이온을 첨가함으로서 합성된ZSM-5 골격내 Al 량이 줄어들고, 고체 수율은 증가하는 경향을 확인할 수 있었다.
저자 송부섭1, 박용기1, 최원춘1, 강나영1, 박헌수1, 이철위1, 박덕수2, 김석준2, 추대현2, 김지민2
소속 1한국화학(연), 2SK에너지(주)
키워드 ZSM-5; Fluoride; 불소; 유기 구조유도물질; template free
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