- [촉매의 표면 에너지?]
- zola boy (2001/06/01)추천0 조회수2341
- 보통 촉매를 보면, kink나, edge 등이 높은 표면에너지를 가지기 때문에 촉매활성점을 가지는 것으로 알고 있는데요... 이 표면에너지는 어떤 것을 의미하나요?
학부생입니다만, 이부분이 너무 궁금합니다.
여러 선배님들의 조언을 부탁드립니다.
꾸벅.
전체덧글2
관리자 (2001-06-04 09:25:28)+덧글답변
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일단은 뭔가 오해가 있는것 같군요... 촉매 활성점이라는 것이 kink나 edge등에도 있지만 다른 곳에도 있습니다. 그리고 촉매가 활성을 나타내는 이유는 표면적도 그 영향이 있습니다만.... 금속의 경우 자유전자들이 그 촉매활성의 영향을 줍니다. 예를 들어 백금이 촉매가 되어 산소와 수소가 반응하는 경우 백금표면에 존재하는 자유전자들이 수소를 유도하여 표면에 흡착이 되고, 산소가 흡착된 수소와 반응하여 물이되어 탈착되는 것은 매우 흔한 예입니다.
어쨋든 kink나 edge의 경우는 아무래도 평평한 곳 보다는 표면적이 넓고, 반응물과 반응할 기회가 높겠죠? 그렇게 극한적인 조건에서는 edge끝에 있는 촉매분자(백금같은 금속이나 알루미늄화합물 등등)들은 당연히 bulk에 있는 촉매분자들보다도 반응물과 접할 면적이 클것입니다.
또 하나.. 앞서서 말한 부분과 겹치지만... 가능한 표면적을 넓게 하고 bulk상태로 존재하는 촉매를 줄이는것이 효율 높은 촉매가 되는 것입니다.
그리고 surface energy의 경우 보통 surface chemistry의 경우 surface free energy라고 합니다. surface energy는 서로 다른 phase상에 존재하는 property입니다. 예를 들어 나뭇잎 위의 물방울은 나뭇잎의 surface engery가 매우 크기 때문에 wetting되지 못하고, 둥글게 맺히고 구형의 이슬이라고 부른 모양이 됩니다. 마찬가지고 수은의 경우 매우 높은 surface tension을 가지고 있기 때문에 소량을 따로 떼어내면 구형의 수은 방울을 형성합니다. 연꽃잎 같은 경우도 surface energy가 매우 크기 때문에 절대 물에 젖지 않습니다.위와 같은 현상은 자연에서 사용하는 self assembly technique의 최고 경지라 할수 있습니다. 연꽃 식물세포들의 경우 세포벽의 최외각을 hydrophobic lipid molecule 을 사용하여 surface energy를 최대한 끌어올린 것입니다. 최근 들어 각광 받고 있는 nano technology의 경우도 이와 같이 자연계가 활용하고 있는 molecular selfassembly를 모방하고자 노력하는 것입니다.
촉매의 경우도 위에서 말한 surface energy가 그대로 적용되겠죠? 더 많은 것을 알고 싶다면... internet과 도서관, 그리고 촉매에 관련된 전문서적, 재료공학과 관련된 책, 무기화학등을 참고하시면 되겠습니다. 아주 기초적인 것을 알고 싶다면 일반화학에도 어느정도 언급되어 있을것이고 화학공학과 학생이라면 물리화학책도(이 경우 책안에 참고할 책이 또 나와 있기 때문에 큰 도움이 될겁니다.) 참고하시기 바랍니다.
어쨋든 kink나 edge의 경우는 아무래도 평평한 곳 보다는 표면적이 넓고, 반응물과 반응할 기회가 높겠죠? 그렇게 극한적인 조건에서는 edge끝에 있는 촉매분자(백금같은 금속이나 알루미늄화합물 등등)들은 당연히 bulk에 있는 촉매분자들보다도 반응물과 접할 면적이 클것입니다.
또 하나.. 앞서서 말한 부분과 겹치지만... 가능한 표면적을 넓게 하고 bulk상태로 존재하는 촉매를 줄이는것이 효율 높은 촉매가 되는 것입니다.
그리고 surface energy의 경우 보통 surface chemistry의 경우 surface free energy라고 합니다. surface energy는 서로 다른 phase상에 존재하는 property입니다. 예를 들어 나뭇잎 위의 물방울은 나뭇잎의 surface engery가 매우 크기 때문에 wetting되지 못하고, 둥글게 맺히고 구형의 이슬이라고 부른 모양이 됩니다. 마찬가지고 수은의 경우 매우 높은 surface tension을 가지고 있기 때문에 소량을 따로 떼어내면 구형의 수은 방울을 형성합니다. 연꽃잎 같은 경우도 surface energy가 매우 크기 때문에 절대 물에 젖지 않습니다.위와 같은 현상은 자연에서 사용하는 self assembly technique의 최고 경지라 할수 있습니다. 연꽃 식물세포들의 경우 세포벽의 최외각을 hydrophobic lipid molecule 을 사용하여 surface energy를 최대한 끌어올린 것입니다. 최근 들어 각광 받고 있는 nano technology의 경우도 이와 같이 자연계가 활용하고 있는 molecular selfassembly를 모방하고자 노력하는 것입니다.
촉매의 경우도 위에서 말한 surface energy가 그대로 적용되겠죠? 더 많은 것을 알고 싶다면... internet과 도서관, 그리고 촉매에 관련된 전문서적, 재료공학과 관련된 책, 무기화학등을 참고하시면 되겠습니다. 아주 기초적인 것을 알고 싶다면 일반화학에도 어느정도 언급되어 있을것이고 화학공학과 학생이라면 물리화학책도(이 경우 책안에 참고할 책이 또 나와 있기 때문에 큰 도움이 될겁니다.) 참고하시기 바랍니다.
zola boy (2001-06-04 22:18:33)+덧글답변
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관리자 님, 친절한 설명에 감사드립니다.
설명이 어려워서 잘은 모르겠지만, 도움이 많이
관리자 님, 친절한 설명에 감사드립니다.설명이 어려워서 잘은 모르겠지만, 도움이 많이