불균일 촉매에 의한 알코올 탈수반응 예비 보고서

소개

A+ 불균일 촉매에 의한 알코올 탈수반응 예비 보고서 자료입니다.

목차

실험목적
이론
실험장치
실험방법
추론
참고문헌

본문내용

1. 실험목적
이 실험의 목적은 불균일계 촉매반응(gas phase alcohols + solid catalyst) 실험을 통해 반응의 conversion, selectivity를 구해봄으로써 촉매에 대한 이해를 높이는데 있다.

2. 이 론
- Alcohols의 탈수반응에 의한 alkenes의 합성
Alcohols에 acid를 혼합하여 가열하면 H2O분자가 제거되고, alkene이 제조되는 그 일반적 인 반응식은 다음과 같다.



일반적으로 사용되는 산은 실험실의 경우, Bronsted acids(proton donors)로 sulfuric acid나 phosphoric acid가 사용되나, 산업적인 gas-phase 반응인 경우 Lewis acids인 alumina(Al2O3)가 널리 사용된다.


- Solid catalysts에서 alcohols의 gas phase반응
불균일계(Solid catalyst에서 gas phase dehydration)공정은 균일계(Liq. catalyst + Liq. phase dehydration)에 비해 catalyst와 반응혼합물의 분리측면에서 경제적일 뿐만 아니라 환경적 인 측면에서도 매우 가치가 있다.
적절한 catalyst의 선택, catalyst surface의 선택적 poisoning, catalyst porosity의 조절, 적절 한 반응온도의 선택에 의해 반응의 선택도 조절이 가능하다.
다양한 solid catalysts에서 alcohols의 dehydration은 dehydrogenation을 동반하여 일어나므 로 catalysts의 선택이 매우 중요하다. activity와 selectivity는 catalyst 제조에 영향을 받는 데, crystal size가 크고, surface area가 작게 catalyst가 제조되면, dehydrogenation을 선택적 으로 선호하게 되는데, 이것으로부터 dehydrogenation은 catalyst particle의 flat surface에서 주로 일어남을 알 수 있다. 반면, dehydration은 pore의 내부, holes과 channels에서 주로 반 응이 일어나고, porosity가 감소되면 급격히 반응이 저해된다.
dehydration catalyst로 metal oxides, sulphides, mineral salts, ion exchange resins 이 사용 되는데, 다소 높은 온도에서는 metal oxides가 가장 적당한 catalyst이다.

참고자료

· 서울대 유공연구실 동문 편저 『촉매공정』 P. 4~6/372～380