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BET와 FT-IR을 이용하여 반응 전후의 촉매의 특성을 관찰하고 이해

저작시기 2006.01 |등록일 2006.11.10 | 최종수정일 2015.01.16 한글파일한컴오피스 (hwp) | 25페이지 | 가격 5,000원

소개글

BET와 FT-IR을 이용하여 반응 전후의 촉매의 특성을 관찰하고 이해 하는실험입니다
결과레포트이구요 이론부분도 자세히 해놓고 A+나온겁니다
참조하시고 열심히 공부하세요

목차

1.서 론

2.이 론
(1) BET 이론
①흡착
②흡착 등온선과 등온선
③흡착 등온선
④Surface Area
⑤Porosity
⑥Total Pore Volume
⑦Pore Size Distribution
⑧Barrett, Joyner, Halenda
⑨t-plot
(2) FT-IR
①적외선분광흡수법
②분자의 적외선흡수
③FT-IR

3.실험 방법
(1)BET실험 방법
(2)FT-IR 실험 방법

4.실험시약 및 기구
(1)실험시약
(2)실험기구

5.실험결과 및 과제연구

6.결론

7.참고 문헌

본문내용

요 약 문
이번 실험에서는 Pt/Alumina촉매를 이용한 벤젠 수소화 반응 전후의 촉매를 BET와 FT-IR분석법을 이용하여 분석하고 비교함으로서 촉매 특성의 변화를 관찰하였다.
FT-IR의 경우 반응 전과 반응 후에 채취한 촉매를 KBr과 섞어 펠렛을 만든 후 IR스팩트럼을 찍어 Peak를 비교하여 작용기의 변화에 따른 촉매의 Deactivation을 해석 했다. 해석결과 반응 후에 스펙트럼에서 C-H기 가 확인되었으며, Cocking이 일어났다는 것을 알 수 있었고, BET실험의 경우는 반응 전과 후의 압력과 흡착된 Gas의 부피를 측정하여 Branauer, Emmett, Teller Theory와 Langmuir Theory에 근거하여 그래프를 작성하여 Slope과 Y절편을 이용해 nM과 C값을 계산했고, 또 촉매의 표면적을 계산할 수 있었다. 여기서 사용한 BET유도식과 Langmuir유도식 중 어떤 것이 더 근사적인 값인지 그래프의 R2과 C값을 이용해 해석 한다. 그리고 실험에서 얻은 Isotherm 흡,탈착 그래프를 문헌상의 Isotherm 흡,탈착 그래프와 비교하여 porosity형태를 유추하고, 반응 전후의 Isotherm 흡,탈착 그래프의 변화를 과학적 근거에 의해 설명할 수 있어야 한다. 결과 그래프를 살펴보면 반응전과 반응후에 2700~3000사이 peak의 변화를 알 수 있다. 이 영역에서 작용진동기수(유기작용기가 적외선을 흡수하는 대략의 진동수 혹은 파장) C-H로써 반응 후의 촉매에 C-H가 흡착된 것으로 판단된다. 탄화수소가 촉매에 흡착된 것은 촉매의 비활성화 중 Coking현상으로 생각할 수 있다. 실제공정에서 Coking현상을 예방하려면 수소가 풍부한 흐름과 높은 압력(2000~3000kPa)에서 운전하면 감소시킬 수 있다. BET식, Langmuir식을 이용하여 나타난 그래프의 R²을 비교해보면 알 수가 있는데 R²이 1에 가까울수록 데이터가 더욱 linear한 것으로 판단할 수 있고 이것은 실험치의 오차가 작음을 의미한다. Langmuir식으로 그린 그래프의 R²이 0.997로 1에 더욱 가깝고 BET공식의 경우 C의 값이 -44.54로 음의 값을 가졌으므로 Langmuir식으로 계산하는 것이 더욱 정확할 것이다. 흡착등온선은 Type4 Isotherm-Mesoporous의 거동을 보이며 촉매의 형태는 관형으로 판단 할수 있다. 반응전과 반응후의 그래프를 비교해보면 반응후의 그래프에서 전체적으로 흡착량이 상승하였으며 0.7∼1.0부분에서는 상당히 높아진 것을 알 수 있었다.

참고 자료

Frank J. DeBlase and Senja Compton: Infrared Emission Spectroscopy: A Theoretical and Experimental Review, Applied Spectroscopy Vol.45, No4 pp 611~618(1991)

Douglas A. Skoog, James J. Leary: Principle of Instrumental Analysis 4th Ed. pp11 5~120 Saunders Colleges Publishing, Harcourt Brace College Publishers, New York(1992)

화학반응공학/ 송승구외/ 1989.2.25/ 희중당/ p.268~274
반응공학/ 설수덕/ 1993.3.5/ 대영사/ p.262~267
물리화학/ 안운선/ 2004.2.20/ 탐구당/ p.205~209
두산 동아 백과사전
참고 자료
http://kr.ks.yahoo.com/service/wiki_know/know_view.html?dnum=LAB&tnum=43069
http://kr.dic.yahoo.com/search/enc/result.html?pk=17696400&p=적외선분광기%20&f
ield=id&type=enc
http://lotus.silla.ac.kr/~shkim/story/IR.htm
http://my.netian.com/~truejang/lecture/heat/FT-IR.htm
http://tipp.sunchon.ac.kr/ver2/02dir/FT-IR.html
http://user.dankook.ac.kr/%7Eenerdine/ir.htm
http://blog.naver.com/segiteckr.do?Redirect=Log&logNo=60002777362
http://www.safety.or.kr/
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