화학반응실험 결과 보고서(일산화탄소 산화 반응)

소개

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목차

01. 실험주제
02. 실험목적
03. 실험의 이론적 배경
04. 실험방법
05. 실험결과
06. 결과분석 및 고찰
07. 참고문헌

본문내용

Ⅰ.실험주제
일산화탄소 산화 반응

Ⅱ.실험 목적
3Pt4.5Sn촉매를 이용한 CO의 산화반응을 진행하고 GC 분석을 통해 얻은 peak 면적을 통해 온도 변화에 따른 전환율의 차이를 계산해본다.

Ⅲ.실험의 이론적 배경
일산화탄소 산화 반응은 불균일 촉매 반응 중 반응식이 가장 간단한 반응 중 하나이기도 하며, 화재 시 유독가스 제거, 자동차 배기가스 정화 등의 환경적 측면과 수소 제조 PROX (preferential oxidation) 공정, 이산화탄소 레이저 내부 충진가스 분해 억제, 연소반응열을 이용한 에너지 효율 향상 등 산업적 측면에서도 활용도가 크기 때문에 꾸준한 관심으로 연구의 대상이 되고 있다
일산화탄소는 매우 독성이 강하며 대기중 600ppm 이상의 농도에서 사람에게 치명적이다. 이러한 일산화탄소 산화반응은
CO + 1/2O2 → CO2, ᐃHo = -283 kJ/mol

로서 간단한 반응이고 저온에서 CO 산화반응 촉매의 발전은 산업, 환경 및 국내시장에서 잠재적인 발전 가능성을 보여주고 있다. 일산화탄소 산화반응은 공기정화장치, 환경 또는 산업적 배기 조절, 자동차 배기가스 조절, PEMFCs에서 CO제거, 일산화탄소 가스 센서 등 다양한 분야에 적용되는 반응이다. 저온 일산화탄소 산화반응에서는 석유화학산업의 수소화 또는 탈수화에 쓰이는 Pt, Pd, Rh와 같은 귀금속 촉매들이 우수한 활성을 보이고 배기가스에 포함된 황 및 염소계 피독물질에 대한 내구성이 높아 상업용으로 많이 쓰인다. 하지만 높은 가격, 고온에서의 소결현상 등의 문제를 가지고 있어 대체 활성물질로 전이금속으로의 관심이 높아지고 있다.
본 실험에서는 환경과 인체에 해로운 이산화탄소를 촉매를 이용하여 산화시켜 이산화탄소로 전환시키는 산화과정에 대해 알아볼 것이며 어떠한 촉매를 선택할 것인가에 대해 시간에 따른 전환율을 비교해 촉매의 적합성을 판별할 것이다.

참고자료

· 이학범 (한경대학교 화학공학과) , 고형림 (한경대학교 화학공학과)
· 한국유화학회지 = Journal of oil & applied science v.33 no.1 ,pp. 129 - 135 , 2016 , 1225-9098 , 한국응용과학기술학회
· 이동헌, & 엄성현. (2019). 산화철 허니컴 구조 촉매를 활용한 일산화탄소 저온 산화반응 연구. 공업화학, 30(2), 151-154.
· 김종래,and 이종무. "일산화탄소(CO)의 산화 촉매에 대한 고찰." 論文集 20.- (1979): 447-450.
· 대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society v.37 no.2 , 1993년, pp.183 - 190
· 전진 (全南大學敎 自然科學大學 化學科 ) ; 한종수 ( 全南大學敎 自然科學大學 化學科)
· 산화아연 단결정 면에서 일산화탄소의 산화반응에 대한 연구
· A Study of Carbon Monoxide Oxidation on ZnO Single Crystal Surface