[무기화학실험]The Preparation and Characterization of X-Type Zeolite

소개

이온교환,촉매, 흡착제 및 탈수제, 분자 체로서의 기능을 갖고 있다. 본 실험에서는 이러한 특성을 갖는 제올라이트를 직접 합성해보고자 하였으며 제올라이트의 특성을 알아보기 위한 실험입니다.
아래 무기화학실험 제올라이트 한글 파일에 대한 추가 보충자료로 충분한 설명이 깃들여진 자료입니다.
많이 참고 바랍니다.

목차

Purpose
Zeolite
Zeolite Structure
-Zeolite 화학식
-Sodalite Unit
-zeolite 구조의 종류
Zeolite Features
-제올라이트의 특징
Zeolites as Cation Exchangers
-이온교환제
-Zeolite 양이온 교환정도
Molecular sieve
Zeolites as Desiccants
-흡착제 및 탈수제
Zeolites as Solid Acid Catalysts
-촉매
-Behave as Acidic Catalysts
-Zeolite 산성도 경향
Thermogravimetric Analysis
-TGA(열중량 분석기)
-고분자의 TGA curve
Apparatus & Reagents
Methods
-Zeolite 합성
-TGA(열무게 분석 측정법)
Results
-이온교환
-벤젠흡착
-IR
-TGA
Attentions
references

본문내용

천연에서 산출되는 제올라이트는 양이온 교환특성을 이용한 경수 연화제 외에 별다른 용도가 없었다. 1950년대에 알카리성 반응물을 수열반응(hydrothermal reaction)시켜 제올라이트가 합성되고, 천연물과 구조가 다르고 공업적 용도가 있는 제올라이트가 합성되면서 제올라이트에 관한 연구가 매우 활발해 졌다. 제올라이트의 결정구조가 밝혀지고 세공크기의 제한으로 인하여 분자크기에 따라 선택적으로 흡착된다는 현상이 알려지면서, 흡착제와 촉매 분야에서 많이 연구되었다. 분자크기에 따른 분리 효과를 강조하여 분자체(molecular sieve)라는 이름을 불리기도 한다.
1960년대 초 합성 제올라이트가 크래킹 반응에서 실리카-알루미나 보다 촉매 활성이 높다는 점이 알려지면서 제올라이트는 촉매로서 연구되기 시작하였다. 양이온을 교환시키거나 실리카/알루미나의 구성비를 바꾸어 제올라이트의 산성도를 조절할 수 있고, 분자체 효과에 의해 특정한 촉매반응만 선택적으로 진행된다는 특징이 있어, 고체산 촉매로서 관심이 높아졌다. 크래킹 이외에도 산 촉매반응인 크실렌의 이성화, 톨루엔의 알킬화, 접촉개질(catalytic reforming)등 다양한 반응에 제올라이트가 촉매로 연구되었으며, 이제는 중요한 공업 촉매로서 여러 공정에 사용되고 있다. 1976년 Mobil사가 특이한 구조를 가진 제올라이트 ZSM-5 촉매를 이용하여 메탄올을 가솔린으로 전화시키는 공정 (methonal to gasoline, MTG)를 발표하여 제올라이트 촉매의 새로운 응용 가능성을 열어주었다. 석탄이나 오일 셰일(oil shale)로부터 메탄올을 거쳐 탄화수소를 합성하는, 즉

참고자료

· Inorganic Chemistry - An Industrial And Environmental Perspective, T Swaddle(Elsevier, 1997), p134~140
· Inorganic Chemistry 4th Edition, Huheey J., p746~749