제올라이트

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제올라이트의 특성

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tilbite)를 발견하면서 이 광물을 취관으로 가열하면 수증기를 발생시켜 마치 끓는 것 같은 양상을 보인다는 사실을 보고하였다. 그래서 그는 이 광물의 명칭을 그리스 어원의 "끓는 돌(zein lithos)" 이라는 의미를 갖는 말을 사용하여 "zeolite"라고 부를 것을 제안하였다. 제올라이트는 규산알루미늄 광물의 일종으로 사면체인 TO4(T는 tetrahedral atom으로 Si 혹은 Al)로 이루어진 분자차원의 동공(cavity)들로 3차원으로 연결되어 분자차원의 통로를 구성하고 있다. 동공내에서 일어나는 물분자의 가역적인 흡·탈착 현상으로부터 Baron Axel Friedrich Cronstedt에 의해 처음으로 끓는 돌이라는 의미를 가진 "제올라이트(zeolite)" 용어가 사용되었으며 이러한 제올라이트는 경수를 연수로 바꾸는 양이온 교환제, 크기와 모양이 다른 분자들을 분리시키는 분자체, 그리고 흡착제 및 기체 저장제 등의 많은 용도로 산업에 광범위하게 사용되어지고 있다. 또한 최근에는 다양한 촉매로서의 역할과 electrochromic windows, mirror, displays, 충전 가능한 고체상 건전지, pH-microelectrochemical transister, chemical sensor 등으로 사용하기 위해 많은 연구가 진행 중이다.천연 제올라이트는 약 40 여종, 합성 제올라이트는 약 130 여종이 존재한다. 제올라이트가 가지는 3차원적 배열 중 T원소 Si4+대신에 Al3+가 동형치환 (isomorphous substitution)되어 4개의 골격산소와 결합을 하게 되면 이로 인해 결국 (-)전하를 띄게 되므로 전기적 중성을 이루기 위해서는 양이온 Mn+가 존재하게 되며 n=1인 경우 양이온의 개수는 알루미늄 원자의 개수와 일치하게 된다. 이러한 제올라이트는 다음과 같은 실험식을 가진다.
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]·wH2O

참고 자료

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