[go: up one dir, main page]

KR20020011561A - 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법 - Google Patents

메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020011561A
KR20020011561A KR1020000044899A KR20000044899A KR20020011561A KR 20020011561 A KR20020011561 A KR 20020011561A KR 1020000044899 A KR1020000044899 A KR 1020000044899A KR 20000044899 A KR20000044899 A KR 20000044899A KR 20020011561 A KR20020011561 A KR 20020011561A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
inorganic binder
mesoporous zeolite
zeolite
mesoporous
Prior art date
Application number
KR1020000044899A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100392701B1 (ko
Inventor
안영수
한문희
박주석
김준수
김시경
유윤종
최문경
이만근
Original Assignee
손재익
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 손재익, 한국에너지기술연구원 filed Critical 손재익
Priority to KR10-2000-0044899A priority Critical patent/KR100392701B1/ko
Publication of KR20020011561A publication Critical patent/KR20020011561A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100392701B1 publication Critical patent/KR100392701B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/618Surface area more than 1000 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/6472-50 nm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 다이옥신 등과 같은 거대 유기분자의 흡착이나 촉매반응 분야에 활용하기 위한 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 를 균일하게 건식혼합시키고, 이어서 습식혼련시 첨가되는 무기결합제인 액상의 알루미나졸 또는 실리카졸 1∼5 중량% 를 포함한 상기 혼합물을 기준으로 유기결합제 2∼10 중량%, 가소제 1∼8 중량%, 윤활제 0.3∼5 중량%, 그리고 혼합수 50∼200 중량% 를 다시 균일하게 습식혼련시켜 초기 배토를 제조하고, 상기의 초기 배토를 상온에서 하루 정도 숙성시키며, 상기의 숙성 배토를 성형한 후, 건조시키고 650∼800℃ 에서 4 내지 6시간 동안 소성시킴으로써 완성되는 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체를 제공한다.
본 발명에 의한 메조포러스 제올라이트 하니컴 성형체를 각종의 산업공정에 사용할 경우, 종래의 제올라이트 물질로는 활용할 수 없었던 거대 유기분자의 흡착이나 분리공정 및 촉매반응 등에 효과적으로 사용할 수 있다.

Description

메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법{A mesoporus zeolite honeycomb and a method for producing thereof}
본 발명은 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 다이옥신 등과 같은 거대 유기분자의 흡착이나 분리 및 촉매반응 등의 분야에 활용하기 위한 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
산업공정에서 발생되는 배가스에는 전형적으로 입자상 물질이나 가스상 오염물질 또는 다이옥신 등과 같은 거대 유기분자를 들 수 있다. 그런데, 다이옥신 등과 같은 거대 유기분자를 흡착제거하기 위해서는 기존의 제올라이트를 그대로 직접적용할 수 없었는 바, 이는 종래의 흡착제의 미세기공이 너무 작아 다이옥신 등과 같은 거대 유기분자가 상기의 미세기공에 흡착될 수 없었기 때문이다. 이러한 현상을 극복하기 위해서는, 필연적으로 미세기공이 보다 큰 원재료(메조포러스 제올라이트)를 사용하여야 하지만, 이 경우 성형과정에서 원재료(메조포러스 제올라이트) 자체의 수열안정성 및 기계적 강도가 부족하고, 성형시의 압력이나 소성시 고열처리에 의해 물질의 기공구조가 파괴될 뿐만 아니라 그 내부 표면적이 급격히 감소하여 물질의 흡착특성을 상실하게 되고, 이외에도 금속촉매 성분이 빠져나오는 문제점이 있었다. 또한, 메조포러스 제올라이트 물질 자체의 비표면적이 매우 클 뿐만 아니라 점결성이 거의 없기 때문에 무기결합제 및 유기결합제 등을 단순첨가한다 해도 성형성이 나쁘기 때문에 허니컴 구조체로 성형하는 것이 쉽지 않았었다. 따라서, 오늘날 메조포러스 제올라이트를 이용한 흡착제의 개발이 필요하였음에도 불구하고, 아직까지 메조포러스 제올라이트 물질을 이용한 허니컴 성형화 기술과 이를 이용한 구체적인 응용사례는 발표되지 않았다.
본 발명자들은 종래의 상기 문제점을 예의 분석하고 수차례의 반복실험을 거쳐,메조포러스 제올라이트 물질을 기본 조성으로 하고 이것을 특정의 무기결합제와 일정 비율로 건식혼합시킨 다음, 여기에 다시 특정의 유기첨가제와 무기결합제인 액상의 알루미나졸 및 실리카졸을 단독 또는 혼합된 조성으로 혼합수와 함께 일정 비율로 첨가하고 균일하게 습식혼합시켜서 초기 배토를 제조하고, 상기의 초기 배토를 하루 정도 숙성시킨 후, 상기의 숙성 배토를 압출성형하여 하니컴 성형체를 제조하며, 상기의 성형체를 건조시키고 고온에서 소성시킬 경우, 비표면적 및 강도 등의 특성이 우수한 메조포러스 제올라이트 허니컴 구조체가 제조되어진다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 다이옥신 등과 같은 거대 유기분자의 흡착제거에 효과적으로 활용될 수 있는 메조포러스 제올라이트를 원재료로 한 하니컴 구조체 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 메조포러스 제올라이트 허니컴의 개략적인 제조공정도
도 2는 본 발명의 제조공정의 소성단계에서 각각의 소성온도에 따른 메조포러스 제올라이트 분말의 XRD 측정결과이다.
본 발명은 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 와 액상의 무기결합제 1∼5 중량%(고체함량 기준)를 칭량한 후, 먼저 상기의 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 를 균일하게 건식혼합시키고, 그 다음에 액상의 무기결합제인 알루미나 졸 또는 실리카 졸 1∼5 중량% 과 상기 혼합물을 기준으로 유기결합제 2∼10 중량%, 가소제 1∼8 중량%, 윤활제 0.3∼5 중량%, 그리고 혼합수 50∼200 중량% 를 다시 균일하게 습식혼련시켜 초기 배토를 제조하고, 상기의 초기 배토를 상온에서 하루 정도 숙성시키며, 상기의 숙성 배토를 성형한 후, 건조시키고 650∼800℃ 에서 4 내지 6시간 동안 소성시킴으로써 완성되는 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체를 제공한다.
본 발명은 또한, a).원재료인 제올라이트와 부재료인 무기결합제 윤활제 물등을 혼합시켜 초기 배토를 형성시키는 혼합단계; b).상기의 초기 배토를 하루 정도 상온에서 숙성시키는 숙성단계; c).상기의 숙성 배토를 압출성형기에서 성형시키는 성형단계; d).상기의 성형체를 건조시키고 고온소성시키는 소성단계로 구성된 제올라이트 하니컴 구조체의 제조방법에 있어서, 상기의 a).혼합단계에서는 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 와 액상의 무기결합제 1∼5 중량%(고체함량 기준)를 칭량한 후, 먼저 상기의 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 상기의 무기결합제 9∼35 중량% 를 균일하게 혼합시키는 건식혼합단계와, 상기의 액상 무기결합제인 알루미나 졸 또는 실리카 졸 1∼5 중량%와 상기의 혼합물을 기준으로 유기결합제 2∼10 중량%, 가소제 1∼8 중량%, 윤활제 0.3∼5 중량%, 그리고 혼합수 50∼200 중량% 를 가하고 다시 균일하게 혼련시켜 초기 배토를 제조하는 습식혼련단계로 이루어지고; 상기의 d).소성단계에서는 성형체의 내부에서 부터 건조되는 내부 건조방식을 채택하고, 건조된 성형체를 650∼800℃ 의 온도 범위에서 4 내지 6시간 동안 소성시키는 단계로 구성된 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체의 제조방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명에 있어서, 주원료는 종래의 제올라이트 물질보다 세공크기가 약 20∼100Å으로 크고 비표면적도 약 1000㎡/g 이상인 메조포러스 제올라이트를 60∼90 중량% 사용한다. 이때, 메조포러스 제올라이트를 60 중량% 이하로 사용하면 거대유기분자의 흡착성능이 극히 저하되고, 메조포러스 제올라이트를 90 중량% 이상 사용하면 성형성이 극히 나빠지고 최종 제품의 강도 역시 낮아지므로 바람직스럽지 못하다.
본 발명에 있어서, 부재료는 고체 또는 액체상태의 무기결합제, 유기결합제, 가소제, 윤활제, 그리고 혼합수를 사용하며, 이들을 건식혼합과 습식혼련으로 나누어 실시한다. 먼저, 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 와 액상의 무기결합제 1∼5 중량%(고체함량 기준)를 칭량한 후, 상기의 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 무기결합제 9∼35 중량% 를 균일하게 건식혼합시킨다. 무기결합제는 점토 또는 벤토나이트를 단독으로 또는 혼합하여 사용한다. 이때, 무기결합제의 첨가량이 많게 되면 소성후 강도는 증진되나 비표면적이 감소되며, 반대로 첨가량이 너무 적으면 무기결합제로서의 역할을 제대로 하지 못하게 된다. 일단 건식혼합이 완료되면, 상기의 액상 무기결합제인 알루미나 졸 또는 실리카 졸 1∼5 중량% 와 상기의 혼합물에 상기 혼합물을 기준으로 유기결합제 2∼10 중량%, 가소제 1∼8 중량%, 윤활제 0.3∼5 중량%, 그리고 혼합수 50∼200 중량% 를 첨가하고, 다시 상기의 모든 성분들이 균일하게 혼합되도록 습식혼련과정을 계속하여, 초기 배토를 제조한다. 이때, 상기의 유기결합제로서는 폴리비닐알콜, 카르복실메틸셀루로오스가 바람직하다. 만약, 2 중량% 이하로 사용하면 결합제로서의 성능이 약하여 성형단계에서 부서지기 쉬우며, 10 중량% 이상으로 사용하면 소성단계에서 휘발되는 양이 많게되어 최종제품의 물성이 약해지므로 바람직스럽지 못하다. 가소제로서는 글리세린, 에틸렌글리콜을 사용하고, 윤활제로서는 스테아린산, 왁스에멀죤, 폴리에틸렌글리콜 등을 사용한다. 만약 이들을 상기의 최소량 보다 적게 사용할 경우 기대하는 성능을 발휘할 수 없는 반면에, 상기의 최대량 보다 많이 사용할 경우엔 성형단계에서 성형체의 형체가 이그러짐 등의 현상이 발생하게 되므로 바람직스럽지 못하다. 또한, 상기 액상의 알루미나 졸 및 실리카 졸은 역시 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 혼합사용시에는 소성단계에서 두 물질이 반응하여 매트릭스 내에 제올라이트 물질과 유사한 알루미나실리케이트 성분이 형성되기 때문이다.
본 발명에 있어서, 상기의 숙성 단계와 성형 단계는 통상의 절차에 따라 실시한다. 따라서, 상기의 숙성단계에서는 혼합단계를 마친 초기 배토를 상온에서 하루 정도 방치하여 충분히 숙성시키며, 상기의 숙성 배토를 통상의 압출성형기 등에 넣어 두세번의 혼련(kneading)을 행한 후 일정한 형상으로 압출성형한다.
본 발명에 있어서, 상기의 성형체는 그의 내부에서 부터 건조되는 내부 건조방식을 채택하여 충분히 건조시킨다. 내부 건조방식이라 함은 성형체의 외부에서 부터 건조시킬 경우, 그 표면과 그 내부의 건조속도가 다름으로 인하여 내부 응력이 발생하고, 그로 인하여 성형체에 균열이나 크랙현상이 발생되므로, 이러한 현상을 방지하기 위하여 성형체의 내부에서 부터 천천히 건조시키는 방식을 말한다. 충분히 건조된 성형체는 650∼800℃ 온도범위에서 4 내지 6시간 동안 소성시킨다. 소성온도가 650℃ 이하일 경우엔 충분히 소성되지 아니한 반면에, 소성온도가 800℃ 이상일 경우엔 강도는 현저하게 증가되지만 소성과정을 마친 메조포러스 제올라이트 물질의 결정구조가 붕괴되는 현상이 발생하므로 바람직스럽지 못하다. 실제로 소성과정에서 650℃ 내지 1050℃ 온도 범위에서 성형체를 소성한 후, 메조포러스 제올라이트 분말을 XRD 측정하여 보았는 바, 그 결과는 도 2와 같았다. 상기의 도 2에 의하면, 소성온도가 950℃ 이상에서는 제올라이트 결정구조가 완전히 붕괴되었음을 시사해주고 있어 소성단계에서 메조포러스 제올라이트 성형체의 소성온도를 650∼800℃의 온도범위로 정하였다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 기술사상을 이 기술분야의 통상전문가에 의해 용이하게 실시할 수 있도록 가장 바람직한 실시양태를 기준으로 하여 제시된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 한정되지 않음은 자명하다.
<실시예 1>
비표면적이 1000㎡/g 이상이고 평균입경이 1.0㎛ 인 합성 메조포러스 제올라이트 분말 170g 과 무기결합제인 벤토나이트 26g 을 각각 평량한 후 고속혼련기에서 충분히 건식혼합한 다음, 여기에 유기결합제로서 카르복실메틸셀룰로오스 6g, 가소제로서 글리세린 4g, 윤활제로서 왁스에멀죤 7g, 그리고 증류수 120g 에 무기결합제로서 실리카졸을 고체함량기준으로 하여 4g을 투여한 혼합수 124g 을 첨가하고 충분히 습식혼련시켜 압출성형용 초기 배토를 제조하였다. 그 후 상기의 초기 배토를 상온에서 하루동안 방치하여 수분 및 유기첨가제 등이 균일하게 분산되도록 숙성시켰다. 상기의 숙성 배토를 진공압출성형기에 넣고 두세번의 혼련(kneading)을 행한 후, 셀크기가 200cell/in2인 허니컴 금형을 부착시켜 압출성형하여 메조포러스 제올라이트 허니컴 구조체를 성형하였다. 상기의 메조포러스 제올라이트 허니컴 성형체는 가공과정을 거쳐 충분히 건조된 다음, 전기로에서 소성온도 650℃ 700℃ 750℃ 800℃ 범위에서 각각 5시간동안 소성을 행한 후, 메조포러스 제올라이트 허니컴 구조체로 제조되었다. 이와같은 과정을 거쳐 완성된 하니컴 구조체에 대하여 각각 그의 물리적 특성인 비표면적 및 압축강도를 측정하여 보았으며, 그 측정결과는 하기의 <표 1>과 같았다.
<실시예 2>
상기의 합성 메조포러스 제올라이트 분말을 160g 사용하고, 상기의 무기결합제인 벤토나이트를 46g 사용한 것을 제외하고는, 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과는 하기의 하기의 <표 1>과 같았다.
<실시예 3>
상기의 합성 메조포러스 제올라이트 분말을 150g 사용하고, 상기의 무기결합제인 벤토나이트를 56g 사용한 것을 제외하고는, 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과는 하기의 하기의 <표 1>과 같았다.
<실시예 4>
상기의 합성 메조포러스 제올라이트 분말을 140g 사용하고, 상기의 무기결합제인 벤토나이트를 66g 사용한 것을 제외하고는, 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과는 하기의 하기의 <표 1>과 같았다.
물 성구 분 비표면적 (㎡/g) 압축강도 (kg/㎠)
650℃ 700℃ 750℃ 800℃ 650℃ 700℃ 750℃ 800℃
실시예 1 736.3 635.6 588.1 403.3 13.5 14.3 20.4 33.9
실시예 2 776.2 665.7 612.3 358.0 15.2 16.1 22.5 35.7
실시예 3 712.2 614.5 580.5 352.1 16.4 17.7 24.6 38.2
실시예 4 534.2 427.2 349.9 302.7 19.6 19.9 29.8 45.6
<실시예 5>
상기의 실시예 1에 있어서, 증류수 120g 에 무기결합제로서 액상의 실리카 졸 및 알루미나 졸을 고체함량기준으로 하여 각각 2g 씩 투여하여 혼합수 124g 을 만들고 이 혼합수를 첨가하여 혼련한 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다. 이와같은 과정을 거쳐 완성된 하니컴 구조체에 대하여 각각 그의 물리적 특성인 비표면적 및 압축강도를 측정하여 보았으며, 그 측정결과는 하기의 <표 2>와 같았다.
<실시예 6>
상기의 실시예 2에 있어서, 증류수 120g 에 무기결합제로서 액상의 실리카 졸 및 알루미나 졸을 고체함량기준으로 하여 각각 2g 씩 투여하여 혼합수 124g 을 만들고 이 혼합수를 첨가하여 혼련한 것을 제외하고는 상기의 실시예 2와 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과는 하기의 하기의 <표 2>와 같았다.
<실시예 7>
상기의 실시예 3에 있어서, 증류수 120g 에 무기결합제로서 액상의 실리카 졸 및 알루미나 졸을 고체함량기준으로 하여 각각 2g 씩 투여하여 혼합수 124g 을만들고 이 혼합수를 첨가하여 혼련한 것을 제외하고는 상기의 실시예 3과 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과는 하기의 하기의 <표 2>와 같았다.
<실시예 8>
상기의 실시예 4에 있어서, 증류수 120g 에 무기결합제로서 실리카졸 및 알루미나 졸을 고체함량기준으로 하여 각각 2g 씩 투여하여 혼합수 124g 을 만들고 이 혼합수를 첨가하여 혼련한 것을 제외하고는 상기의 실시예 4와 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과는 하기의 하기의 <표 2>와 같았다.
물 성구 분 표 면 적 (㎡/g) 압 축 강 도 (kg/㎠)
650℃ 700℃ 750℃ 800℃ 650℃ 700℃ 750℃ 800℃
실시예 5 737.9 636.9 589.2 405.8 12.7 13.9 19.6 32.8
실시예 6 778.8 669.8 615.6 360.1 14.5 15.7 21.1 33.4
실시예 7 715.1 615.7 582.9 354.2 15.3 16.8 23.9 37.5
실시예 8 537.4 430.3 353.1 305.9 19.1 20.1 29.6 43.3
상기의 실시예를 분석하여 볼 때, 동일한 소성온도 조건하에서는 무기결합제의 조성비율이 점차 증가할수록 최종제품인 하니컴 구조체의 표면적은 줄어드는 반면에, 그의 압축강도는 증가함을 알 수 있다. 또한, 동일한 비율의 원재료 조건하에서는 소성온도가 증가할수록 하니컴 구조체의 비표면적이 줄어드는 반면에, 하니컴 구조체의 압축강도는 현저하게 증가함을 알 수 있다. 한편, 무기결합제로 벤토나이트 외에 알루미나졸과 실리카졸을 혼합 첨가한 경우는 실리카졸만을 단독 첨가한 경우보다 비표면적은 약간 증가되지만, 압축강도에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
상기에서와 같이 종래의 하니컴 구조체의 제조방법에 의할 경우엔, 메조포러스 제올라이트 물질 자체의 수열안정성 및 기계적 안정성이 부족하고, 성형과정에서 성형압력에 의해 성형체가 부숴지거나, 소성과정에서의 고열처리에 의하여 최종제품의 기공구조가 파괴되어지는 단점이 있었으나, 본 발명은 초기 혼합단계에서 무기결합제를 교질화시키지 않고 직접 첨가하여 제조함으로써 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 제조공정을 단순화하였으며, 또한 무기결합제로서 벤토나이트 외에 실리카 졸 등을 첨가함으로써 소성후의 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체의 비표면적을 크게 향상시키고 압축강도 역시 대폭적으로 개선시킬 수 있었다.
또한, 종래의 제올라이트 성형체는 세공 크기가 10Å 이내로 적어서 반응물의 크기에 제한이 있기 때문에 거대 유기분자의 흡착이나 분리 및 촉매반응 또는 물질 전달속도의 영향이 큰 반응에는 적용할 수 없었으나, 본 발명에 의한 하니컴 구조체는 기존의 제올라이트 물질보다 세공크기가 약 20∼100Å으로 크고 비표면적도 약 1000㎡/g 이상으로 넓은 메조포러스 제올라이트 물질을 사용함으로써 물질확산이 용이하여 거대 유기분자의 흡착, 분리 및 촉매반응 이외에, 석유의 개질 및 거대 유기분자의 합성, 산업기체폐기물의 제거 등에 광범위하게 이용될 수 있는 효과가 기대되고 있다.
이상에서 본 발명을 예시도면 및 실시예에 의하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되지 아니함은 당연하다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 와 액상의 무기결합제 1∼5 중량% 를 칭량한 후, 먼저 상기의 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 무기결합제 9∼35 중량% 를 균일하게 건식혼합시키고, 그 다음에 상기의 액상 무기결합제인 알루미나 졸 또는 실리카 졸 1∼5 중량% 와 상기 혼합물을 기준으로 유기결합제 2∼10 중량%, 가소제 1∼8 중량%, 윤활제 0.3∼5 중량%, 그리고 혼합수 50∼200 중량% 를 다시 균일하게 습식혼련시켜 초기 배토를 제조하고, 상기의 초기 배토를 상온에서 하루 정도 숙성시키며, 상기의 숙성 배토를 성형한 후, 건조시키고 650∼800℃ 에서 4 내지 6시간 동안 소성시킴으로써 완성되는 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 메조포러스 제올라이트는 세공크기가 약 20∼100Å 이고 비표면적은 약 1000㎡/g 이상인 것을 특징으로 하는 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체.
  3. a).원재료인 제올라이트와 부재료인 무기결합제 윤활제 물 등을 혼합시켜 초기 배토를 형성시키는 혼합단계; b).상기의 초기 배토를 하루 정도 상온에서 숙성시키는 숙성단계; c).상기의 숙성 배토를 압출성형기에서 성형시키는 성형단계; d).상기의 성형체를 건조시키고 고온소성시키는 소성단계로 구성된 제올라이트 하니컴 구조체의 제조방법에 있어서,
    상기의 a).혼합단계에서는 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 고체상태의 무기결합제 9∼35 중량% 와 액상의 무기결합제 1∼5 중량% 를 칭량한 후, 먼저 상기의 메조포러스 제올라이트 60∼90 중량% 와 상기의 무기결합제 9∼35 중량% 를 균일하게 혼합시키는 건식혼합단계와, 상기의 액상 무기결합제인 알루미나 졸 또는 실리카 졸 1∼5 중량%와 상기의 혼합물을 기준으로 유기결합제 2∼10 중량%, 가소제 1∼8 중량%, 윤활제 0.3∼5 중량%, 그리고 혼합수 50∼200 중량% 를 가하고 다시 균일하게 혼련시켜 초기 배토를 제조하는 습식혼련단계로 이루어지고;
    상기의 d).소성단계에서는 성형체의 내부에서 부터 건조되는 내부 건조방식을 채택하고, 건조된 성형체를 650∼800℃ 의 온도 범위에서 4 내지 6시간 동안 소성시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기의 메조포러스 제올라이트는 세공크기가 약 20∼100Å 이고 비표면적은 약 1000㎡/g 이상인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 제올라이트 하니컴 구조체의 제조방법.
KR10-2000-0044899A 2000-08-02 2000-08-02 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법 KR100392701B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0044899A KR100392701B1 (ko) 2000-08-02 2000-08-02 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0044899A KR100392701B1 (ko) 2000-08-02 2000-08-02 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020011561A true KR20020011561A (ko) 2002-02-09
KR100392701B1 KR100392701B1 (ko) 2003-07-28

Family

ID=19681480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0044899A KR100392701B1 (ko) 2000-08-02 2000-08-02 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100392701B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100535299B1 (ko) * 2001-05-31 2005-12-08 (주) 세라컴 고 비표면적 원료의 세라믹 하니컴 과 그 제조방법
KR100774810B1 (ko) * 2006-07-19 2007-11-07 동부일렉트로닉스 주식회사 Hf 가스 및 수분 제거 장치
CN1989071B (zh) * 2004-04-23 2012-05-30 麻省理工学院 介观结构沸石材料,及其制备和使用方法
KR101948669B1 (ko) * 2017-12-12 2019-02-18 한국에너지기술연구원 N2o 저감용 제올라이트 허니컴 구조체의 제조방법 및 이러한 방법으로 제조된 제올라이트 허니컴 구조체
KR102400813B1 (ko) * 2021-08-26 2022-05-23 삼성엔지니어링 주식회사 알칼리 배기가스 흡착제 제조용 조성물, 알칼리 배기가스 흡착제 및 그의 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101360474B1 (ko) * 2011-08-31 2014-02-11 (주)엘지하우시스 복합 게터제를 포함하는 진공 단열재
KR102051033B1 (ko) * 2017-12-15 2019-12-02 한국화학연구원 Voc 제거용 복합 성형체 및 이의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100535299B1 (ko) * 2001-05-31 2005-12-08 (주) 세라컴 고 비표면적 원료의 세라믹 하니컴 과 그 제조방법
CN1989071B (zh) * 2004-04-23 2012-05-30 麻省理工学院 介观结构沸石材料,及其制备和使用方法
KR100774810B1 (ko) * 2006-07-19 2007-11-07 동부일렉트로닉스 주식회사 Hf 가스 및 수분 제거 장치
KR101948669B1 (ko) * 2017-12-12 2019-02-18 한국에너지기술연구원 N2o 저감용 제올라이트 허니컴 구조체의 제조방법 및 이러한 방법으로 제조된 제올라이트 허니컴 구조체
KR102400813B1 (ko) * 2021-08-26 2022-05-23 삼성엔지니어링 주식회사 알칼리 배기가스 흡착제 제조용 조성물, 알칼리 배기가스 흡착제 및 그의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100392701B1 (ko) 2003-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100362495B1 (ko) 고강도촉매,촉매지지체또는흡착체의제조방법
US4295892A (en) Cordierite ceramic honeycomb and a method for producing the same
JPS61171539A (ja) ゼオライトのハニカム状焼成体の製造方法
JP2011057873A (ja) 成形体
JPS6327303B2 (ko)
KR100392701B1 (ko) 메조포러스 제올라이트 허니컴구조체 및 그 제조방법
JPH0674136B2 (ja) ゼオライト成形体およびその製造法
JPH04322746A (ja) 高い多孔性及び高い圧壊強度を有するシリカ組成物及びその調製法
CN110193382A (zh) 利用凹凸棒制备孔隙度可调的网眼陶瓷催化剂载体的方法
JP3125808B2 (ja) 活性炭ハニカム構造体とその製造方法
JPS5817833A (ja) ゼオライトを主体とする気体中の水分吸着用ハニカム構造体の製造法
JP5366277B2 (ja) 吸着剤含有成形体
JP3372336B2 (ja) ハニカム型吸着剤およびその製造法
KR100487897B1 (ko) 고안정화 메조포러스 제올라이트 허니컴 구조체 및 그제조방법
KR100427397B1 (ko) 질소산화물 환원용 촉매의 제조방법
KR101421267B1 (ko) 납석을 이용한 코디어라이트 허니컴 구조체의 제조방법
KR101687605B1 (ko) N2o 저감용 촉매의 제조방법
KR100535299B1 (ko) 고 비표면적 원료의 세라믹 하니컴 과 그 제조방법
KR20140143031A (ko) 납석 광물을 이용한 삼원촉매 및 그 제조방법
KR100688839B1 (ko) 폐촉매를 이용한 코디어라이트 세라믹 제품 및 이의제조방법
JPH1085611A (ja) ボリア−シリカ−アルミナ組成物よりなるハニカム構造担体の製造方法
CN117732458A (zh) 一种具有高吸附功能的蜂窝陶瓷催化剂载体及其制备方法
JP2920237B2 (ja) ハニカム状の触媒担体の製造方法および該方法によって得られたハニカム状の触媒担体
CN1052325A (zh) 炭蜂窝体
SU1758039A1 (ru) Масса дл изготовлени газопроницаемых изделий

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20000802

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20020729

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20030228

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20020729

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
PJ0201 Trial against decision of rejection

Patent event date: 20030320

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event code: PJ02012R01D

Patent event date: 20030228

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PJ02011S01I

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Decision date: 20030428

Appeal identifier: 2003101001067

Request date: 20030320

PB0901 Examination by re-examination before a trial

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20030320

Patent event code: PB09011R02I

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event date: 20030320

Patent event code: PB09011R01I

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20020919

Patent event code: PB09011R02I

B701 Decision to grant
PB0701 Decision of registration after re-examination before a trial

Patent event date: 20030428

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PB07012S01D

Patent event date: 20030424

Comment text: Transfer of Trial File for Re-examination before a Trial

Patent event code: PB07011S01I

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20030714

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20030715

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20060627

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20070621

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080701

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090702

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100713

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110704

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120717

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130716

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130716

Start annual number: 11

End annual number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140711

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140711

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150713

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150713

Start annual number: 13

End annual number: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20170609