암모니아성 질소(NH4-N)는 산업 폐수, 농업 및 축산 폐수에 포함되어 있으며 인과 함께 수질의 부영양화를 일으 키는 물질로 잘 알려져 있다. 또한 망간(Mn)과 비소(As)는 광산 처리수 등에 포함되어 있으며, 수질 오염의 원인 물질로 알려져 있다. 천연 제올라이트는 수중에서 암모니아성 질소를 제거하는데 사용되고 있지만 낮은 흡착능력을 가진다. 이러한 천연 제올라이트의 낮은 흡착능력을 개선하기 위해 Na+, Ca2+, K+, Mg2+로 이온 치환을 진행하였다. 암모니아성 질소(NH4-N)의 흡착량과 제거율은 Na+로 이온 치환된 제올라이트에서 0.66 mg/g과 89.8%로 가장 높은 값을 보였다. 이온 치환된 제올라이트 를 이용하여 Mn과 As의 흡착실험을 진행하였다. Mg2+로 이온 치환된 제올라이트에서 Mn과 As의 높은 흡착량과 제거율을 보였다.

제올라이트 분리막 제조 시 제올라이트 골격 내에 존재하는 Na+ 양이온을 K+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하여 보다 효율적인 물/에탄올 혼합물로부터 물의 분리를 도모하고자 하였다. NaA형 제올라이트 분리막을 각각의 0.5 M KCI CaCl2, 80℃ 수용액에서 4시간 동안 이온교환 하였다. Na+ 이온을 K+ 이온으로 교환한 결과, 이온 교환 전 총 투과플럭스는 900g/m2⋅hr∼2,500g/m2⋅hr이었으나 이온 교환 후 600g/m2⋅hr∼2,000g/m2⋅hr 정도로 낮아졌으며, 이온 교환 전 600∼2,200의 선택도를 나타내던 분리막의 선택도가 이온 교환 후에 850∼2,500까지 높아짐을 확인하였다 또한, Na+ 이온을 Ca2+ 이온으로 교환한 결과, 제올라이트 분리막의 전체 투과플럭스와 선택도 모두 이온 교환 전 후 유사한 결과 값이 나타남을 확인하였다. 따라서 친수성 제올라이트 분리막의 유효세공경을 제어하고 적절한 크기로 조절하여 유기물/물 혼합물 분리에 활용한다면 보다 효과적인 유기물의 선택적 분리가 가능할 것으로 판단된다.

The structure of nitrogen adsorption complex of fully dehydrated Cd2+ ion exchanged zeolite-X, |Cd46(N)18|[Si100Al92O384], was determined in the cubic space group Fd3 at 21(1) ℃ [a = 24.863(4) ] by single crystal X-ray diffraction analysis. The crystal was prepared by ion exchange in a flowing steam of 0.05 M aqueous solution Cd(NO3)2 : Cd(O2CCH3)2 = 1:1 for five days, followed by dehydration at 500℃ and 2×10-6 Tor. for two days, and exposured to 100 Tor. zeolitically dry nitrogen gas at 21(1) ℃. The structure was determined in atmosphere, and was refined within F0 〉 4Σ(F0) using reflection for which the final error can appear in indices R1 = 0.097 and wR2 = 0.150. In this structure, Cd2+ ions occupied four crystallographic sites. Nine Cd2+ ions filled the octahedral site I at the centers of hexagonal prisms (Cd-O = 2.452(16) a). Eight Cd2+ ions filled site I' (Cd-O = 2.324(19) a). The remaining 29 Cd2+ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancy of 11 and 18 ions. Each of these Cd2+ ions coordinated to three framework oxygens, either at 2.159(15) or 2.147(14) a, respectively. Eighteen nitrogen molecules were adsorbed per unit cell and three per supercage.