BET를 이용한 촉매의 특성 분석

소개

촉매특성실험(BET) report

목차

1. 서론

2. 이론

미분형 반응기
담체
기체 크로마토그래피 (GC)
불꽃 이온화 검출기(Flame Ionization Detector, FID)

3. 실험방법

4. 결과 및 토론
결과값 계산 및 분석
결과에 대한 토론

5. 결론

6. 참고문헌

본문내용

1. 서론
촉매는 화학반응에서 반응물질 이외의 것으로, 그것 자체는 반응 전후에 있어서 양적 질적으로 변하지 않으면서 반응속도만을 변화시키는 물질이다. 하지만 반응이 일어나면서 노화(aging), 피독(poisoning), 코크스화(coking) 등의 현상의 영향으로 활성과 선택도가 감소하고 불활성화가 일어난다. 때로는 초단위로 매우 빠르며 어떠한 경우에는 매우 느려서 수개월 동안 사용한 후, 재생 또는 교환 할 필요가 있는 경우도 있다. 이 외에도 기공의 팽창, 기공입구의 막힘, 약간의 활성이 남아 있는 평형 또는 가역 피독 현상과 재생 작용 등이 있는데, 이로 인하여 촉매의 특성이 변하게 된다.
촉매의 이러한 변화를 알기 위해 촉매 특성 분석의 대표적인 방법인 BET를 이용하여 반응 전후의 촉매의 특성을 알아보고자 한다.


2. 이론
이번 실험은 촉매 특성 분석 중 BET(Branauer, Emmett, Teller Theory)를 이용하여 촉매의 반응전과 반응후의 특성을 알아보는 것이다.
BET의 원리는 Gas의 흡착과 탈착인데, 흡착이란 어떤 2개의 상을 가진 물질이 접하고 있을 때 하나의 상을 구성하는 물질이 다른 상의 물질 경계면에 농축되는 현상이다. 즉 말하자면 농축되어진 상의 경계면에서의 농도와 그 물질에 본체의 농도와 다르다는 것이 된다. 이러한 흡착의 종류에는 물리흡착과 화학흡착이 있다.

◎물리흡착(PHYSICAL ADSORPTION)
물리흡착이란 경계면과 상 사이에서 Van der waals force 등 물리적인 힘에 의해 일어나는 흡착이다. 이는 분자의 화학적 변형이 없기 때문에 분자구조는 변하지 않는다. 또한 이 결합은 경계면과 흡착되는 상 사이에 전자의 공유를 갖지 않기 때문에 흡착되는 상은 분자 간 인력, 즉 LONDON의 분산력에 의해 흡착제의 표면 가까이 일시적으로 붙잡힌 상태에 놓여 있게 된다. 이렇게 약하게 흡착된 분자는 용액의 농도 변화나 그다지 높지 않은 온도(약 150℃)와 저압에서 수증기 등으로 쉽게 짧은 시간에 탈착, 재생될 수 있기 때문에 가역적이라고 볼 수 있다. 또한 흡착되는 속도는 화학흡착보다 빠르게 진행되며, 활성화 에너지가 필요 없게 되고 흡착열 또한 화학흡착보다 상대적으로 작은 열을 내게 된다. 대게 흡착제의 표면적을 측정하는데 물리적 흡착이 사용된다.

참고자료

· 화학분석기사 기기분석1,2 자유아카데미 김규원 외 12명 공저 2011.3 150-172
· 화학분석기사 자유아카데미 최희원 2009.5.10 445-460
· Elements of Chemical Reaction Engineering 4th, prentice-hall, H. Scott Fogler, 2005 650, 712-713
· http://www.chempolicy.or.kr/selectKrptDetail.chem?patentLibrary.patentId=324284
· 기체 및 유체크로마토그래피의 응용 탐구당 박명환 245