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영어

In this study, we performed the experiment of the capability of cations introduced into the LTA (Linde Type A) zeolites to remove ammonia in water in order to select cations in zeolites, which have excellent selectivity from among ammonia removal methods using zeolites. K+ and Ag+ ion-exchanged K,Na-LTA and Ag,Na-LTA zeolites were prepared by using Na-LTA zeolite. These three zeolite samples (Na-LTA, K,Na-LTA, and Ag,Na-LTA) were analyzed by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and energy dispersive X-ray spectrometry (EDS) to identify changes in crystal structure of LTA zeolite after ion exchange. The amount of removed ammonia in water by various cations in LTA zeolite was analyzed by ion chromatograph (IC). From XRD results, all three zeolites samples maintained the LTA framework structure regardless of cation contents in LTA zeolite, but the crystallinity of LTA zeolite containing Ag+ decreased. The distribution of cation contents in K,Na-LTA and Ag,Na-LTA was evaluated by EDS analysis. IC analysis demonstrated that all three zeolites possess ability to remove ammonia in water, among them, the Ag,Na-LTA exhibited the highest capability. Na-LTA zeolite and K,Na-LTA and Ag,Na-LTA zeolites prepared by K+ and Ag+ ion exchange are active in ammonia removal in water, among them, the Ag,Na- LTA zeolite can be used for effective removal of ammonia in water.

한국어

본 연구에서는 제올라이트에 도입된 양이온의 종류에 따른 수중 암모니아의 제거 성능 실험을 수행하여, 향후 제올라이트를 이용한 수중 암모니아 제거 방법 중 선택성이 뛰어난 양이온이 도입된 제올라이트를 선별하는 연구를 수행하였다. Na-LTA (Linde Type A) 제올라이트와 이를 K+ 및 Ag+ 이온으로 이온교환하여 K-LTA 및 Ag-LTA를 제조하였다. 이렇게 준비된 총 3종 류의 제올라이트(Na-LTA, K,Na-LTA, Ag,Na-LTA) 시료들은 XRD, FE-SEM, EDS 분석을 통해 LTA 제올라이트의 결정 구조 변 화를 확인하였다. 또한, 동일한 LTA 골격구조를 가지는 제올라이트에 도입된 양이온의 종류에 따른 수중 암모니아 제거 성능은 이온크로마토그래피(IC, ion chromatograph)를 이용하여 분석하였다. XRD 분석 결과, 3종류의 제올라이트는 도입된 양이온의 성 분과 관계없이 모두 LTA 결정구조를 유지하고 있었으나, Ag+ 이온교환된 Ag,Na-LTA 제올라이트는 결정성이 감소된 것으로 나 타났다. EDS 분석결과, 이온 교환된 K,Na-LTA 및 Ag,Na-LTA 제올라이트 내에 각각의 양이온들의 분포가 확인되었다. IC 분석 결과 3종류의 제올라이트 모두 수중 암모니아 제거에 활성을 가지며 그중 Ag,Na-LTA 제올라이트가 가장 높은 제거 성능을 가 지는 것으로 확인되었다. Na-LTA 제올라이트와 K+ 및 Ag+ 이온교환으로 제조된 K,Na-LTA 및 Ag,Na-LTA 제올라이트 모두 수 중 암모니아 제거에 활성을 가지며, 그 중 효율적인 수중 암모니아 제거를 위해 Ag,Na-LTA 제올라이트의 활용 가능성이 큰 것 으로 보인다.