[화학공학실험 A+ 보고서]_예비보고서_Xylose

소개

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목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험 방법 및 주의사항
4. 예상 결과
5. 참고 문헌
6. MSDS 요약정보

본문내용

1. 실험목적
1) Xylose의 탈수화 반응을 이해하고 산 촉매 Zeolite를 이용해 Furfural을 생성하는 과정을 익힌다.
2) 고압식 회분식 테프론 반응기, Autoclave 및 수득한 생성물을 분석할 수 있는 HPLC의 이론 및 사용법을 공부하 고 실험을 통해 이해한다.
3) D-Xylose의 Conversion과 Furfural의 Selectivity를 계산하고 온도, ZSM-5 zeolite의 비율 등이 결과에 어떠한 영향을 끼치는지 그래프를 통해 분석해본다.

<중 략>

3) Zeolite
- 일정한 극미세공을 갖는 다공성 3차원 무기고분자 결정성의 알루미노규산염을 의미한다.
- Al, Si 원자가 4개의 산소와 결합하여 TO4를 형성하고 각각의 4개의 가교산소를 통해 연결되어 있다.
- Al 원자가 산소 4개와 결합하면 전기적으로 음전하의 성질을 가지게 되어 다양한 양이온과 결합할 수 있다.

4) ZSM-5
- Zeolite 촉매 중 하나로서 제조된 회사 명을 따서 ZSM(Zeolite Socony Mobil)라고 불린다.
- 3차원 구조로 세공의 크기가 Xylose의 크기에 적합하다.
- 메탄올에서의 가솔린 합성, 자일렌의 이성질화 등에 사용된다.

5) 고체산 촉매
- 표면산성에 바탕을 둔 촉매작용을 하는 촉매이다.
- 액상 촉매는 반응기 부식, 촉매 분리의 어려움, 과량의 폐수 발생으로 인한 환경오염, 긴 체류 시간과 부반응 등의 단점이 있다.
- 고체산 촉매를 사용함으로써 촉매 회수가 용이해지고, 환경오염 감소 및 수득률 증가의 효과를 볼 수 있다.

6) 산점
- 고체산에서 산성을 표시하는 표면 자리를 의미한다.
- 브뢴스테드 산점 : 촉매의 표면에서 양성자를 내어주는 공간
- 루이스 산점 : 전자의 농도가 낮아 전자쌍을 받는 공간
- Si/Al의 비가 낮아지면 Al의 농도가 높아지고 산도도 커지게 된다.

참고자료

· Rebecca O’Neill외 3명, “Kinetics of Aqueous Phase Dehydration of Xylose into Furfural Catalyzed by ZSM-5 Zeolite”, Queen’s University of Belfast, 2009
· 김샛별, “Dehydration of D-xylose over Acid Catalyst“, 아주대학교, 2011
· H. Scott Fogler, “Elements of Chemical Reaction Engineering 4th”, Prentice Hall, 2005
· 금종화 외 6인, 『식품분석(이론및실습) 』지구문화사, 2017, 《HPLC의 구성 및 이론》 , 《HPCL의 장점》
· 화학용어사전편찬회, 화학용어사전, 일진사(2011)