[화학공학]촉매 특성 분석

소개글

촉매 분석의 대표적인 방법인 BET와 FT-IR을 이용하여 반응 전후의
촉매의 특성을 실험으로써 A+받은 레포트 입니다
편집은 물론 이론 결과 모두다 포함된 레포트 입니다.
참고하시고 좋은성적 받으시길 바랍니다^^
좋은하루 되세요~!

목차

요 약
1. 서 론
2. 이론적 배경
1) 촉매작용에서의 표면의 역할
2) 흡착, BET, Langmuir
3) FT-IR
4) FT-IR을 이용한 정성분석
5) KBr Pellets
3. 실험방법
1) BET 실험방법
2) FT-IR 실험방법
3) 시료의 성질 및 유해성
4. 실험결과 및 토의
1) 반응전후의 peak 비교
2) 그래프 및 표면적 계산
3) BET,Lan결과 비교설명
4) porosity 형태 유추
5. 결 론
6. 참고문헌

본문내용

이번실험은 반응전후의 촉매를 BET방법과 FT-IR 기기를 사용하여 그 촉매의 특성을 알아보았다.
흔히 촉매의 특성이라 하면 자기자신은 반응에 관여하지 않으며 활성화 에너지를 낮추어 반응을 좀더 쉽게 일어날 수 있게 해주는 것으로 문헌등에 나와 있으나 반응후의 촉매를 FT-IR을 이용하여 분석한 결과 탄소침적(coking)현상이 일어남을 관찰 할 수 있었다.
그리고 BET 방법을 이용하여 반응 전과 후의 압력과 흡착된 Gas의 부피를 측정하여 상대압(P/P0)과 를 plot 하여 V, C값을 계산하여 이것을 이용하여 반응 전후의 촉매의 표면적을 계산할 수 있었는데, 여기서 사용한 BET식과 Langmuir식 중 어떤 것이 더 근사적인 값인지 C값을 통하여 알아볼 수 있었고, 또한, Isotherm 흡.탈착 그래프를 이용하여 porosity형태를 유추한 하여 보았다.

1. 서 론
많은 반응에서 반응속도는 반응물도 생성물도 아닌 물질에 의해 영향을 받는다. 촉매라 불리는 이러한 물질은 백만배 혹은 그 이상 반응을 빠르게 하거나 반응을 느리게(부촉매)라 한다. 일반적으로 촉매의 활성은 촉매의 사용에 따라서 감소된다.
때로는 초단위로 매우 빠르며 어떤때는 매우 느려서 수개월 동안 사용한 후 재생 또는 교환할 필요가 있는 경우도 있다. 어떠한 경우든 불활성화 촉매는 때때로 재생 또는 교환이 필요한데 불활성화가 빠르고 이것이 표면의 침적이나 물리적인 차단에 기인하는 경우 이 과정을 오염이라 한다.
촉매활성 감소는 크게 말하여 네가지 종류가 있다. 먼저 반응물에서 부산물이 생성되어 이것이 촉매에 침적되어 표면을 불활성화 시키는 평행적 불활성화, 둘째 반응생성물이 분해하거나 더 반응하여 생성된 물질이 침적되어 표면을 불활성화 시키는데 이를 연속적 불활성화라고 말한다. 셋째, 공급물중의 불순물이 침적되어 표면을 불활성화시키는 것으로 평행적 불활성화라고 말한다. 이 외에도 기공의 확산, 기공입구의 막힘, 약간의 활성이 남아 있는 평형 또는 가역피독현상과 재생작용등이 있는데 이로 인하여 촉매의 특성이 변하게 된다.
이번실험에서는 이를 알아보기 위해 BET와 FT-IR방법을 이용하여 촉매의 특성을 알아보고자 한다.
Gas가 흡착되어 단분자층을 이룬 고체의 표면적은 아래와 같은 식으로 표현되는데

참고 자료

1) 기기분석의 원리 : 박기채외 5명, 1998, 자유아카데미, p446～459
2) 화학반응공학 Octave Levenspiel, 2000, (주)사이텍 미디어, p516～516
3) 물리화학 Gilbert W. Castellan, 1986, (주)사이텍 미디어 p388～400