2PE-4 : 나노크기로 담지된 금 촉매의 벤젠산화 특성 및 속도론

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국공업화학회 ㆍ수록지정보 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 / 2002권
ㆍ저자명 : 이정대 , 안호근 , 문경원

한국어 초록

본 연구에서는 비교적 저온에서도 벤젠을 완전히 산화시킬 수 있는 촉매개발의 일환으로, 산화반응에 높은 활성을 나타내는 금 입자를 나노크기로 담지하여 벤젠의 완전산화 반응특성을 조사하고, two-stage redox mechanism을 적용하여 벤젠의 속도론적 해석을 수행하여 금 입자의 역할을 고찰하였다. 금 입자를 알루미나에 첨가하면 벤젠의 산화활성이 크게 향상되었다. 금 촉매의 제조법에 따른 산화활성의 서열은 침착법>공침법>함침법 순으로 나나났는데 금 입자의 크기가 작을수록 활성이 우수함을 알 수 있었다. 벤젠의 전화율은 벤젠의 농도가 감소하거나 반응온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 벤젠 산화 반응에 대한 속도식을 해석한 결과, 벤젠과 산소에 대한 반응차수는 각각 -1과 0.5로 얻어졌다. 벤젠에 대한 반응차수가 음수인 것은 벤젠의 강항 흡착에 기인하는 것으로 생각할 수 있었다. 활성화에너지는 다른 촉매와는 달리 촉매의 환원단계(45.2kJ/mole)보다 촉매의 산화단계(41.0kJ/mole)가 낮아, 금 촉매에서는 촉매의 산화단계가 쉽게 진행되는 것으로 나타났다. 그래서 나노크기 금 입자의 첨가로 인한 활성증가는 담체와 금 입자의 경계에서 산소의 해리흡착이 촉진되기 때문으로 생각되었다. 결과적으로 나노크기 금 입자는 비교적 저온에서도 벤젠의 완전산화에 높은 활성을 보여 벤젠산화에 유효한 촉매성분임을 알 수 있었다.

참고 자료

없음