촉매 소개

Overview

출처: 라이언 리차즈 박사 연구소 — 콜로라도 광산 학교

촉매는 현대 기술의 가장 중요한 분야 중 하나이며 현재 Haber 프로세스를 통해 생산된 비료를 통해 전 세계 인구의 약 35%와 전 세계 인구의 약 33%를 차지하고 있습니다. 1 촉매는 활성화 에너지를 낮추고 선택성에 영향을 미해 화학 반응을 용이하게 하는 시스템입니다. 촉매는 현대의 에너지와 환경 문제를 해결하는 핵심 기술이 될 것입니다.

Procedure

1. 보로하이드라이드 나트륨과 혼합된 4-니트로페놀 솔루션 준비

  1. 무게 14 4 니트로 페놀의 mg 유리 유리 바이알에 DI 물의 10 mL에 용해.
  2. 57 mg의 나트륨 보하이드라이드의 무게를 달고 15 mL의 DI 물에 용해하십시오.
  3. 두 가지 용액과 마그네틱 스터드를 실온에서 30분 간 혼합하여 균일한 용액에 넣습니다. 표준 프로토콜 보호로 실험실 코트, 안전 고글 및 장갑이 필요합니다.

2. 촉매 용액의 준비

  1. 활성 탄소에 팔라듐 10 mg의 무게를, 과립 탄소에 팔라듐. 10 mg의 활성 탄소를 대조군으로 계량합니다.
  2. 무게가 측정된 촉매를 바이알에 옮기고 각 유리병에 100mL의 DI 물을 추가합니다.
  3. 촉매가 물에 잘 분배될 때까지 135W의 출력 출력으로 바이알을 10분 동안 초음파 처리합니다.

3. 4

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Results

촉매를 가진 4-니트로페놀의 감소는 촉매 성능을 평가하고 운동학을 측정하기 위한 문헌의 벤치마크 반응이다. 촉매를 첨가하기 전에 용액의 색상은 알칼리성 조건에서 4-니트로페놀 이온에 해당하는 밝은 노란색입니다. 촉매를 첨가하지 않고, 황색은 사라지지 않으며, 이는 4-니트로페놀과 보로하이드라이드 나트륨의 혼합물 시스템이 안정적임을 나타낸다.

세분화된 탄소 ?...

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Application and Summary

벤치마크 반응으로서 나노스케일 팔라듐 입자의 촉매 적용을 다른 분야로 확장할 수 있다. 색법(색 변화로 관찰되는) 4-니트로페놀의 감소와 유사하게, 화학염료의 수소화는 동일한 프로토콜로 이루어질 수 있다. 화학 수소화 공정은 폐기물 처리뿐만 아니라 많은 산업 반응에서 매우 중요합니다. 연구원은 석유 화학과 같은 분야에서 수소화 반응에서 촉매의 응용 프로그램을 발견했다. 미국에서?...

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References
  1. Armor, J. What is catalysis? North American Catalysis Society. (2008).
  2. Thomas, J.M., Thomas, W.J. Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis. Wiley-VCH. Germany (2015).
  3. Heck, R.F., Nolley, J.P. Palladium-catalyzed v Vinylic Hydrogen Substitution Reactions with Aryl, Benzyl and Styryl Halides. J. Org. Chem. 37 (14), (1972).
  4. Oberholzer, M., Frech, C. M. Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions. J. Vis. Exp. (85), e51444, (2014).
  5. Liu, J., Gao, A. X., Johnson, J. A. Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions. J. Vis. Exp. (80), e50874, (2013).
  6. Fowler, M. L., Ingram-Smith, C. J., Smith, K. S. Direct Detection of the Acetate-forming Activity of the Enzyme Acetate Kinase. J. Vis. Exp. (58), e3474, (2011).
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Overview

1:17

Principles of Catalysis

3:35

Preparation of Materials

4:50

Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol

6:08

Applications

8:02

Summary

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