본 연구는 A형, Y형 제올라이트 결정화 반응기구에 대해 연구한 것으로 두 단계 실험을 통하여 대립된 두가지 반응기구 즉, 용액수송과 고상전환 반응기구를 규명해 보고자 하였다. 첫 단계로, 고상과 액상의 접촉을 달리하는 순환, 분리, 혼합반응 실험을 통해 같은 시간후의 결정화도를 살펴보았고 두 번째 단계로는 일반적인 혼합반응 실험을 통해 액상과 고상을 자세히 관찰하였으며 숙성에 관해서도 살펴보았다. 첫 단계 실험결과, A형 제올라이트의 경우 결정화시키는 동안 액상은 결정화에 지배적인 역할을 하지 못하는 것으로 나타났지만 Y형의 경우 결정화동안 액상의 역할이 중요하다고 할 수 있다. 두 번째 실험결과, A형 제올라이트는 실온에서 짧은 숙성기간 동안 핵이 충분히 형성되고 결정화시키는 동안 액상의 이온들이 고상으로 이동하는 것이 관찰되었다. 또한 Y형 제올라이트는 숙성기간이 A형보다 훨씬 길며 반응물의 Si/Al비가 5에서 고상의 Si/Al비가 5에서 고상의 Si/Al비가 2가 될 때까지 실리케이트 이온들이 용해되며 액상의 알루미네이트 이온들은 일부 고상으로 이동하는 것이 관찰되었다. 또한 이온들의 이동후에 고상에서 자체내 재배열이 확인되었다. 따라서 숙성기간을 거치고 이온들이 이동을 통해 결정성 제올라이트의 Si/Al비를 형성한 후에는 고상의 재배열에 의한 고상전환을 통해 주로 결정이 이루어진다고 결론지을 수 있다.

This study concernes with the reaction mechanisms of zeolite A and Y crystallization. Currently, there are two different mechanisms proposed:the solution transport mechanism and the solid phase transfor-mation mechanism. In an attempt to clarify this matter of mutually conflicting theories, three different types of experiments were carried out as follows. 1) Circulating reactions, in which clear solution is separated from solid gel and continually circulated through solid gel bed. 2) Separate reactions, in which clear solution and solid gel phases are separated and kept at reaction temperature in separate flasks. 3) Mixed reactions, in which the gel solution mixture is dept at reaction temperature in the conventional way. Samples of clean solution as well as solid gel were analyzed by XRD and IR for zeolite formation, and concentration changes of these samples were analyzed by I.C.P.A. From these experiments, the following conclusions were obtained. In crystallization of zeolite A, the predominating mechanism is the solid phase transformation, although some ions are consummed from the solution phase on incorporation in the solid phase reaction. In crystallization of zeolite Y, the aluminate ions in solution phase are transported to the solid phase until the Si/Al ratio reaches about 2, then the solid phase is transformed to zeolite Y crystals.

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