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HWAHAK KONGHAK,
Vol.32, No.4, 511-517, 1994
Vol.32, No.4, 511-517, 1994
Cu(I) Zeolite에 의한 CO 및 H2의 흡착특성에 관한 연구
A Study on the Adsorption Characteristics of CO and H2 on Cu(I) Zeolite
Na-A, Na-X, Na-Y형 제올라이트를 이온교환하여 Cu2+-A, Cu2+-X, Cu2+-Y형 제올라이트를 얻었다. 이온교환정도는 A, X, Y형에 대하여 각각 94, 89, 69%이었다. 이온교환하여 얻은 Cu2+형 제올라이트를 400℃, 300Torr로 3일간 CO로 처리하여 Cu+로 환원시켰다. 이온교환 전,후 및 환원 후의 각 형의 제올라이트에 대한 CO, H2 순수기체 흡착실험을 0-50℃ 온도범위, 0-700Torr 압력범위에서 행하여 흡착평형 자료를 얻었다. 이온교환전, 후 및 환원 후의 각 형 제올라이트의 흡착성능을 보다 정확히 평가하기 위하여 potential 이론을 적용하여 한 계흡착량을 구하여 비교하였다. Na형 제올라이트의 경우, CO흡착성능은 A, Y, X순으로 감소하였으며 한계 흡착량은 각각 4.41, 1.73,1.30 mmole/g이었다. 각 형의 H2 흡착량과 비교하여 볼 때 A형 제올라이트의 CO 선택성이 가장 우수하였다. Cu2+로 이온교환된 제올라이트는 모든 형에서 향상된 CO 흡착성능을 보였으며 한계흡착량은 A, X, Y형에 대하여 각각 4.94, 1.62, 1.92 mmole/g이었다. Cu+로 환원된 후, 모든 형의 제올라이트의 흡착성능은 매우 향상되었으며, 한계흡착량은 A,X,Y형에 대하여 각각 6.05, 4.04, 3.78 mmole/g이었다. H2는 모든 형의 제올라이트에 대해 CO와 비교하여 적은 양만이 흡착되었고, Cu2+ 또는 CU+이온의 존재에 큰 영향을 받지 않았다.
Adsorption equilibria of CO and H2 on Cu(I) ion-exchanged zeolites were studied. Zeolites Na-A, Na-X and Na-Y were ion-exchanged first with CuCl2 solution, and the Cu(II) ions were reduced by CO gas at 400℃ and 300Torr to Cu(I). The extents of Cu(II) exchange for A, X and Y zeolites were 94, 89 and 69%, respectively. The adsorption equilibrium characteristics of zeolites were evaluated by CO and H2 adsorption experiments at the range of 0-50℃, and of 0-700 Torr. The limiting adsorption capacities of CO on the Na-A, Cu(II)-A and Cu(I)-A were 4.41, 4.94 and 6.05 in moles/g, respectively, showing the preferential CO adsorption by Cu(I)-form over either Na-or Cu(II)-form of zeolite A, A similar trend was confirmed with type X and Y zeolites. The limiting CO adsorption capacity of Cu(I)-X and Cu(I)-Y, respectively. H2 adsorption capacity on these zeolites within the above experimental ranges was generally low to be negligible compared with those of CO. The significant difference in adsorption selectivity of Cu(I)-zeolites indicated that a mixture of these gases could be separated easily by an adsorption system.
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