4. Xylose dehydration to furfural using acid catalyst [Batch reactor] & [HPLC] 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험방법 및 과정
3. 실험이론
4. 결과 및 분석
5. 토의 & 결론
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험목적
(1) 고압 Batch 반응기에 산촉매를 이용하여 Xylose로부터 Furfural을 생성하는 탈수반응을 이해해본다.
(2) Furfural이 생성되는 것을 이해하고 생성된 물질을 HPLC를 통해서 분석한다.
(3) 반응의 전환율과 선택도를 계산해본다.

<중 략>

3. 실험이론
▶ Zeolite
- 촉매, 흡착제, 세재의 첨가제 등으로 사용된다.
- 고체 산 촉매의 장점을 가진다. (환경적으로 안정, 촉매의 재사용 가능, 분리 용이)
- 규소와 알루미늄이 중심으로 그 주변에 산소 4개가 배위하고 있는 형태이며 단위로 산소원자를 공유하면서 다양한 구조로 결합한다.
- 원자가 (valency)로 인해, TO_4단위는 전기적으로 음전하를 띤다.
- 산성은 제올라이트의 종류, 골격의 Si/Al 몰비, 양이온의 종루와 함량에 따라 다르고 이런 특성을 조절하여 촉매나 흡착제로 더 용이하게 이용 가능하다.

▶ Zeolite , ZSM-5(23)
- 5번 째의 제올라이트의 의미로 12개의 사면체가 모여 이룬 오각격자 단위로 연결되어 있는 3차원 구조이다.
- 산 세기가 강하고 배열 안전성이 높아 촉매로 사용하기가 편리하다. 촉매, 흡착제, 세재의 첨가제 등으로 사용된다.
- 첨부된 그림과 같은 모양의 형태로 인해 탄화수소 결합을 촉진 시킨다.
- 세공크기가 6Å에 가깝기 때문에 높은 온도에서 방향족 화합물까지도 통과 시킨다.

▶ Zeolite 산성도
- 산점의 개수는 골격에 들어있는 알루미늄 함량에 비례한다.
- 소성온도에 따라서 비정형 알루미나에서 감마, 시그마, 알파, 세타 형태로 구조가 변한다.
- 감마알루미나 제조시 소성에 따른 감마알루미나 구조내에 양이온이나 음이온 결핍으로 형성되므로 산성,중성, 염기성의 다른 산성도를 가지게 된다.

<중 략>

5. 토의 & 결론
이번 실험은 Xylose로부터 Furfural을 생성하는 반응을 진행하여 각반응의 Conversion과 Selectivity를 구해보는 실험이었다.

참고 자료

http://www.postech.ac.kr/postech
http://ko.wikipedia.org/
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=lovecat2010&logNo=10080977084