Liquid phase catalytic reaction

목차

1. 실험 일자
2. 실험제목
3. 관련 이론
4. 실험결과
5. 실험결과에 대한 고찰
6. 각각의 주차마다 요구하는 내용
7. 참고문헌

본문내용

관련 이론
1) 촉매
촉매는 일반적으로 특정 화학 반응이 진행되는 속도를 가속화하기 위해 사용된다. 본질적으로 촉매의 작용은 반응을 위한 더 낮은 활성화 에너지 경로를 제공한다. 촉매는 반응과정에서 소모되어서는 안 되며, 원하는 생성물을 얻은 후에는 회수가 가능해야 한다.
2) Heterogeneous vs Homogeneous 촉매 반응
Heterogeneous 촉매는 반응물과 같은 용매에 녹지 않아서 물리적으로 구분되어 있는 촉매이다. 이종 물질 간의 경계에서 반응이 일어나므로, heterogeneous 촉매의 표면 특성이 중요하다. 또한 많은 화합물이 표면과 상호작용하므로 active sites가 많아질 수 있다. Homogeneous 촉매는 반응물과 같은 용매에 녹는다. 일반적으로 액체 상태에서 반응이 진행되며, 대표적인 예로는 수용액 속의 금속 이온이나 유기 분자가 있다. Heterogeneous 촉매보다는 미세한 control이 가능하며, 일반적으로 더 높은 selectivity를 갖는다.
3) Gas phase catalytic reaction
Gas phase catalytic reaction은 반응물과 촉매가 모두 기체 상태에서 존재하는 화학 반응을 나타낸다. Gas phase catalytic reaction을 진행할 때에는 pressure drop과 hot spot을 방지하기 위해서 powder 형태가 아닌 pellet 형태로 실험을 진행해야 한다. 예시로는 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)의 반응식을 갖는 암모니아 합성 공정인 Haber-Borsch 공정이 있다. 이 반응은 질소와 수소를 사용하여 암모니아를 합성하는데, 촉매로 산화 철이 사용된다.

참고자료

· On the effect of mesoporosity of FAU Y zeolites in the liquid-phase catalysis, Rongxin Zhang, Microporous and Mesoporous Materials, 2018