2020 광분해속도 예비6

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 촉매
2) 광촉매
3) 흡착
4) UV-vis 분광 분석법
5) Lambert-Beer’s law
6) 1차 반응속도식
7) 흡착

3. 실험 기기 및 시약
1) 실험 기기
2) 실험 시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
메틸렌 블루 염료 용액에 광촉매인 이산화티타늄(TiO _{2})를 분산시키고 자외선을 조사하여 광촉매가 염료 용액을 분해하는 현상을 관찰한다. 또한 시간별로 흡광도를 측정하여 시간에 따른 염료의 분해비율(C/C _{0})을 그래프로 나타내고 이를 1차 반응속도 그래프로 나타내어 본다.

2. 바탕 이론
1) 촉매
촉매란 반응과정에서 소모되지 않으면서 반응속도를 변화시키는 물질을 말한다. 소량만 있어도 반응속도에 영향을 미칠 수 있다. 촉매에는 정촉매와 부촉매가 있다.
단위로는 katal로 표시되며 1kat = 1mol/s이다. 1katal은 1초당 1몰의 순반응으로 이어지는 촉매의 양 또는 화학반응으로 의도된 결과의 양을 말한다.
촉매는 일반적으로 하나 이상의 반응물과 반응하여 촉매를 재생하는 공정에서 최종반응 생성물을 연속적으로 생성하는 중간체를 형성한다. 다음은 전형적인 반응식이다.

<중 략>

2) 광촉매
촉매란 위에서 서술했듯이 반응 속도에 영향을 주는 물질을 의미한다. 광촉매란 이러한 촉매처럼 반응속도에 영향을 주지만, 빛을 받아들여 촉매로 작용한다는 점이 다르다. 광촉매 또한 반응을 촉진시키는 정촉매의 역할을 하는 것이 많다.
광촉매는 빛이 촉매의 역할을 하는 것이 아니고 광촉매라고 불리우는 몇몇 물질들이 빛을 받았을 때 촉매의 역할을 한다는 것이 차이점이다.
광촉매로써 쓰일 수 있는 물질에는 몇 가지 조건이 있다. 첫 번째로, 빛을 받아들여 촉매의 역할을 해야 하므로 광활성이 있으면서도 광부식은 없어야 한다. 두 번째로, 빛 외에는 반응하지 않아야 한다. 세 번째로, 다양한 파장의 빛을 이용할 수 있는 물질이어야 하고, 마지막으로 경제적 측면에서 저렴한 물질이어야 한다.

참고 자료

7 things you may not know about catalysis Louise Lerner, Argonne National Laboratory (2011) https://han.gl/ZcGjD
타오다 히로시, <(알기 쉬운) 광촉매 이야기>, 전남대학교 출판부, 2004
Lambert-beer 법칙, 정보통신기술용어해설
천석영, 장순웅 , “TiO2/HAP 여재를 통한 Sulfamethoxazole의 동역학적 흡착과 광촉매반응에 대한 연구”, 한국방재학회논문집, 11권, 6호, pp. 325~330, (2011년 12월)
UV-vis 및 원자흡수 분광분석법, 최주환, 박용성, 1998, p.56-73
화학대사전, 2001, 세화편집부
msds – 메틸렌 블루, 이산화티타늄