제올라이트 A와 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선과 최종 생성물의 크기 분포 등 실험결과로부터 결정화 과정을 해석하고 적절한 결정화 모델로 결정화 곡선의 모사를 시도하였다. 유도기간, 길이성장 속도상수, 용해된 반응물의 분율 등을 결정하여, 결정화 속도 결정에 영향이 큰 인자들의 효과를 검토하였다. 길이성장 속도상수가 결정크기에 무관하게 일정하고 무정형 고형 겔과 용해된 반응물이 평형을 이룬다는 가정하에, 결정화 경로에 근거한 해석 방법으로 제올라이트 A의 결정화 곡선을 모사하였다. 실험결과와 비교하여 길이성장 속도상수를 결정하였다. 온도가 높아지면 길이성장 속도상수가 커지고, 용해된 반응물 분율이 커지며 핵심생성이 촉진되어 결정화 속도가 커진다. Na₂O/Al₂O₃몰비가 커지면 용해된 반응물 분율은 증가되며 SiO₂/Al₂O₃몰비변화에 따라서도 용해된 반응물 분율과 핵심생성 속도가 달라졌다. 150∼195 ℃에서 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선, 반응모액의 pH 변화, 최종 생성물의 결정크기 분포를 조사하였다. 온도가 높아지면 결정화 시간이 단축되고, 결정크기는 작아지며, 결정크기 분포는 균일해졌다. 결정화 경로에 근거한 방법과 최종 생성물의 결정크기 분포에서 핵심생성을 유추하는 방법으로 결정화 곡선을 모사하고 길이성장 속도상수를 결정하였다. 온도가 높아지면 제올라이트 A에서 처럼 길이성장 속도상수가 커지고 용해된 반응물의 분율이 증가되었다. 실험 결과에서 유추한 유도기간과 용해된 반응물의 분율을 대입하여 결정화 경로나 핵심성장을 근거로 전개된 결정화 모델을 이용하여 제올라이트 A와 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선을 잘 모사할 수 있었다. 모사 결과에서 핵심생성 속도를 유추할 수 있었고, 결정의 성장 종료 부분은 용해된 반응물의 감소와 관련지어 설명할 수 있었다. 모사과정에서 결정된 길이성장 속도상수는 제올라이트 A에서는 0.07∼0.24 ㎛·min^(-1)이었고 ZSM-5 제올라이트에서는 0.01∼0.12 ㎛·min^(-1)이었다. 길이성장에 대한 ...
제올라이트 A와 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선과 최종 생성물의 크기 분포 등 실험결과로부터 결정화 과정을 해석하고 적절한 결정화 모델로 결정화 곡선의 모사를 시도하였다. 유도기간, 길이성장 속도상수, 용해된 반응물의 분율 등을 결정하여, 결정화 속도 결정에 영향이 큰 인자들의 효과를 검토하였다. 길이성장 속도상수가 결정크기에 무관하게 일정하고 무정형 고형 겔과 용해된 반응물이 평형을 이룬다는 가정하에, 결정화 경로에 근거한 해석 방법으로 제올라이트 A의 결정화 곡선을 모사하였다. 실험결과와 비교하여 길이성장 속도상수를 결정하였다. 온도가 높아지면 길이성장 속도상수가 커지고, 용해된 반응물 분율이 커지며 핵심생성이 촉진되어 결정화 속도가 커진다. Na₂O/Al₂O₃몰비가 커지면 용해된 반응물 분율은 증가되며 SiO₂/Al₂O₃몰비변화에 따라서도 용해된 반응물 분율과 핵심생성 속도가 달라졌다. 150∼195 ℃에서 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선, 반응모액의 pH 변화, 최종 생성물의 결정크기 분포를 조사하였다. 온도가 높아지면 결정화 시간이 단축되고, 결정크기는 작아지며, 결정크기 분포는 균일해졌다. 결정화 경로에 근거한 방법과 최종 생성물의 결정크기 분포에서 핵심생성을 유추하는 방법으로 결정화 곡선을 모사하고 길이성장 속도상수를 결정하였다. 온도가 높아지면 제올라이트 A에서 처럼 길이성장 속도상수가 커지고 용해된 반응물의 분율이 증가되었다. 실험 결과에서 유추한 유도기간과 용해된 반응물의 분율을 대입하여 결정화 경로나 핵심성장을 근거로 전개된 결정화 모델을 이용하여 제올라이트 A와 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선을 잘 모사할 수 있었다. 모사 결과에서 핵심생성 속도를 유추할 수 있었고, 결정의 성장 종료 부분은 용해된 반응물의 감소와 관련지어 설명할 수 있었다. 모사과정에서 결정된 길이성장 속도상수는 제올라이트 A에서는 0.07∼0.24 ㎛·min^(-1)이었고 ZSM-5 제올라이트에서는 0.01∼0.12 ㎛·min^(-1)이었다. 길이성장에 대한 활성화 에너지는 제올라이트 A에서 46 kJ·mol^(-1), ZSM-5 제올라이트에서 85∼88 kJ·mol^(-1)이었다.
제올라이트 A와 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선과 최종 생성물의 크기 분포 등 실험결과로부터 결정화 과정을 해석하고 적절한 결정화 모델로 결정화 곡선의 모사를 시도하였다. 유도기간, 길이성장 속도상수, 용해된 반응물의 분율 등을 결정하여, 결정화 속도 결정에 영향이 큰 인자들의 효과를 검토하였다. 길이성장 속도상수가 결정크기에 무관하게 일정하고 무정형 고형 겔과 용해된 반응물이 평형을 이룬다는 가정하에, 결정화 경로에 근거한 해석 방법으로 제올라이트 A의 결정화 곡선을 모사하였다. 실험결과와 비교하여 길이성장 속도상수를 결정하였다. 온도가 높아지면 길이성장 속도상수가 커지고, 용해된 반응물 분율이 커지며 핵심생성이 촉진되어 결정화 속도가 커진다. Na₂O/Al₂O₃몰비가 커지면 용해된 반응물 분율은 증가되며 SiO₂/Al₂O₃몰비변화에 따라서도 용해된 반응물 분율과 핵심생성 속도가 달라졌다. 150∼195 ℃에서 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선, 반응모액의 pH 변화, 최종 생성물의 결정크기 분포를 조사하였다. 온도가 높아지면 결정화 시간이 단축되고, 결정크기는 작아지며, 결정크기 분포는 균일해졌다. 결정화 경로에 근거한 방법과 최종 생성물의 결정크기 분포에서 핵심생성을 유추하는 방법으로 결정화 곡선을 모사하고 길이성장 속도상수를 결정하였다. 온도가 높아지면 제올라이트 A에서 처럼 길이성장 속도상수가 커지고 용해된 반응물의 분율이 증가되었다. 실험 결과에서 유추한 유도기간과 용해된 반응물의 분율을 대입하여 결정화 경로나 핵심성장을 근거로 전개된 결정화 모델을 이용하여 제올라이트 A와 ZSM-5 제올라이트의 결정화 곡선을 잘 모사할 수 있었다. 모사 결과에서 핵심생성 속도를 유추할 수 있었고, 결정의 성장 종료 부분은 용해된 반응물의 감소와 관련지어 설명할 수 있었다. 모사과정에서 결정된 길이성장 속도상수는 제올라이트 A에서는 0.07∼0.24 ㎛·min^(-1)이었고 ZSM-5 제올라이트에서는 0.01∼0.12 ㎛·min^(-1)이었다. 길이성장에 대한 활성화 에너지는 제올라이트 A에서 46 kJ·mol^(-1), ZSM-5 제올라이트에서 85∼88 kJ·mol^(-1)이었다.
Crystallization processes were examined for zeolite A and ZSM-5 zeolite. Analysis and simulation of the crystallization process were performed by introducing appropriate crystallization models. Induction period, rate constant for linear growth, and the fraction of soluble species were deduced from e...
Crystallization processes were examined for zeolite A and ZSM-5 zeolite. Analysis and simulation of the crystallization process were performed by introducing appropriate crystallization models. Induction period, rate constant for linear growth, and the fraction of soluble species were deduced from experimental results. And the major factors affecting the crystallization rate were discussed. The crystallization curves of zeolite A could be simulated by adopting crystallization path model when the rate constant for linear growth is constant and the equilibrium between amorphous solid gel and soluble species were assumed. From the comparison of simulated curves with experimental results, the rate constant for linear growth could be determined. The crystallization rate increased with increase in temperature, due to the increase in the rate constant for linear growth, the fraction of soluble species increased with increase in the mole ratio of Na₂O/H₂O. The fraction of soluble species and the rate of nuclei formation were also changed with the mole ratio of SiO₂/Al₂O₃of reactant. The crystallization curves, pH change of reactant and the particle size distribution of final product in the crystallization of ZSM-5 zeolite were studied at 150∼195 ℃. With increase in temperature, the rate constant for linear growth and the fraction of the soluble species increased. The crystallization curves of zeolite A and ZSM-5 zeolite could be simulated well by using the crystallization models based on the crystallization path or constant zeolite growth from nuclei. The rate of nuclei formation can be deduced from simulated results and the finishing period of the crystal growth can be explained by decrease of the soluble species. From the best fits, the constants of linear growth for zeolite A were 0.07∼0.24 ㎛·min^(-1) and the rate constants of ZSM-5 zeolite were 0.01∼0.12 ㎛·min^(-1). Apparent activation energy for linear growth was 46 kJ mol^(-1) on the crystallization of zeolite A and 85 ∼ 88 kJ mol^(-1) on the crystallization of ZSM-5 zeolite.
Crystallization processes were examined for zeolite A and ZSM-5 zeolite. Analysis and simulation of the crystallization process were performed by introducing appropriate crystallization models. Induction period, rate constant for linear growth, and the fraction of soluble species were deduced from experimental results. And the major factors affecting the crystallization rate were discussed. The crystallization curves of zeolite A could be simulated by adopting crystallization path model when the rate constant for linear growth is constant and the equilibrium between amorphous solid gel and soluble species were assumed. From the comparison of simulated curves with experimental results, the rate constant for linear growth could be determined. The crystallization rate increased with increase in temperature, due to the increase in the rate constant for linear growth, the fraction of soluble species increased with increase in the mole ratio of Na₂O/H₂O. The fraction of soluble species and the rate of nuclei formation were also changed with the mole ratio of SiO₂/Al₂O₃of reactant. The crystallization curves, pH change of reactant and the particle size distribution of final product in the crystallization of ZSM-5 zeolite were studied at 150∼195 ℃. With increase in temperature, the rate constant for linear growth and the fraction of the soluble species increased. The crystallization curves of zeolite A and ZSM-5 zeolite could be simulated well by using the crystallization models based on the crystallization path or constant zeolite growth from nuclei. The rate of nuclei formation can be deduced from simulated results and the finishing period of the crystal growth can be explained by decrease of the soluble species. From the best fits, the constants of linear growth for zeolite A were 0.07∼0.24 ㎛·min^(-1) and the rate constants of ZSM-5 zeolite were 0.01∼0.12 ㎛·min^(-1). Apparent activation energy for linear growth was 46 kJ mol^(-1) on the crystallization of zeolite A and 85 ∼ 88 kJ mol^(-1) on the crystallization of ZSM-5 zeolite.
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