촉매 및 반응기 설계 BET 결과

목차

1. 요약

2. 실험목적

3. 이론
1) 흡착원리
2) BET

4. 실험방법

5. 실험결과 및 토의
1) 실험결과
2) 토의

6. 결론

7. 참고문헌

본문내용

1. 요약
BET 분석 방법을 통하여 촉매의 표면적과 Total pore volume과 Pore 직경을 구하고 촉매의 pore형태를 분석한다. 반응 후 표면적과 Total pore volume은 줄었고 촉매의 pore은 실린더 형이다.

2. 실험목적
촉매 분석의 대표적인 방법인 BET를 이용하여 반응 전후의 촉매의 특성을 측정하여 분석한다.

3. 이론
1) 흡착원리
Gas 분자들이 다양한 방향과 속도로 고체의 표면과 충돌할 때 고체의 표면은 내부보다 불안정한 상태에 있으며, 이를 만족시키기 위해 Gas 분자는 표면에 달라붙거나 분리되며, 압력 · 온도 등의 변화를 주었을 경우 고체의 표면에 Gas가 응축하는 현상을 볼 수 있으며, 이는 Van Der Waals 힘에 의한 것이며 차가운 창문에 수증기가 응축하는 현상과 유사한 현상이고 이 현상을 흡착이라 한다. 또한 흡착된 분자들이 표면으로부터 분리되는 현상을 탈착이라 하여, 이러한 흡착 · 탈착은 고체 표면의 온도 · 가스의 특성 · 주어진 압력 등에 의하여 결정된다. 흡착 현상은 고체와 Gas의 흡착력의 종류에 따라 크게 물리 흡착과 화학 흡착으로 나눌 수 잇는데 물리흡착에서는 표면과 흡착질 사이에 van der waals 상호 작용(예컨대 분산 또는 극성 상호 작용)이 미친다. 화학흡착에서는 흡착되는 분자가 표면과 화학 결합(보통으로 공유결합)을 이루고 또 기질 분자를 최대로 배위시킬 수 있는 자리에 들러붙으려고 한다. 이때의 흡착 에너지는 물리 흡착에 비해서 대단히 크며, 특별한 경우를 제외하면 화학흡착은 발열 반응이다.[1]
가스의 압력은 고체 등의 표면에 분자의 충돌에 의하여 일정한 용기 속에서는 압력 센서로 이들 변화들이 측정되어질 수 있다. 따라서 밀폐된 용기 내에서 다른 조건의 변화 없이 온도의 변화로 인하여 가스가 고체 즉 용기의 내부 표면 또는 기타의 고체에 흡착 · 탈착이 될 경우 이는 주어진 일정양의 가스 중 일부 분자들이 흡착 또는 탈착된 것이며 압력의 측정으로 이러한 현상이 감지되며 이는 곧 흡착용량법의 원리로서 흡착된 기체 부피를 계산할 수 있으며 따라서 분자의 개수를 산정해낼 수 있고 또한 원하는 고체의 표면적과 기공 등에 까지 응용이 가능해진다.

참고 자료

장현태, 김문섭, 최동국, 충북대학교 화학공학과, “Adsorption”, p.6
http://en.wikipedia.org/wiki/BET_theory
촉매 특성 메뉴얼