촉매 상(Phase)과 구성성분에 대하여

촉매 상(Phase)에 의한 분류

1) 균일촉매작용 Homogeneous Catalysis

 균일촉매는 선택도가 아주 좋지만, 반응 후에 촉매를 분리하기가 어렵고, 높은 온도에서 불안정합니다.

 예로는 HCl 등에 의한 에스테르 가수분해, 유기금속화합물에 의한 반응인 Oxo반응에 의한 알데히드 제조 등이 있습니다.

2) 불균일촉매작용 Heterogeneous Catalysis

촉매농도 등이 불균일하고, 선택도가 반드시 좋지는 않습니다.

취급(장치 조작)이 용이하고 촉매 분리가 용이하고 높은 온도, 압력에 안정적 입니다.

주로 고체촉매 이고, 금속, 산화물(반도체, 절연체), 기타(황화물 등)로 분류할 수 있습니다.

3) 효소촉매작용

선택도 대부분 100%에 해당하며, 촉매 분리 시 문제가 됩니다.

온도 범위가 좁고, pH역시 중요 합니다(효소이므로).

예로는 맥주, 페니실린, 제약, 유기화합물 등에 사용 합니다.

 

 

고체 촉매의 구성 성분의 작용(기능)을 알아 보겠습니다.

고체 촉매 성분의 작용

1) 활성 성분 active ingredient: active phase, active component

자체로서 촉매작용을 합니다.

2) 촉진제 promoter (조촉매)

자체로서 촉매작용을 못하나, 활성성분과 작용하여 성능을 향상시키는 물질 입니다.

(, 조촉매는 부수적으로 촉매작용하기도, 그러나 항상 이로운 방향은 아님)

활성을 증가시키는 예로는 암모니아 합성 촉매(Fe) K(칼륨) 첨가의 경우이고

선택도의 향상하는 예로는 Fisher-Tropsch합성촉매(Fe) K 첨가를 들 수 있습니다.

활성유지능 향상(비활성화 방지)하는 예로는 암모니아 합성촉매의 Al2O3에서 표면적 감소(소결)을 방지 합니다.

비활성화 원인으로는 1) 촉매독, 2) 표면적 감소(소결), 3) 반응도중 생긴 부생성물 때문 입니다.

3) 담체 Support, Carrier

보통 넓은 비표면적(단위질량당의 표면적)을 가지고 있어서

활성성분은 얇게 또는 미세한 입자로 퍼지게 하는 역할을 하는 물질입니다.

→활성성분의 비표면적을 증가시켜 줍니다(몇 십 또는 몇 백배 차이가 남).

또한, 기계적 강도 증가, 마모 방지에도 활용 됩니다.

담체는 일반적으로 활성이 없으나, 활성 선택도 활성유지능에 다소 영향을 줄 수 있다.

 

촉매 상(Phase)과 구성성분에 대하여

By gajayaho 180722

gajayaho.tistory.com 

댓글(0)

티스토리 툴바