소개글
"아주대 고분자합성실험"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 개요
1.1. 실험 제목
1.2. 실험 목적
2. 실험 이론
2.1. Xylose 탈수화 반응
2.2. Furfural 생성 및 선택도
2.3. Zeolite 촉매
2.4. HPLC 분석 원리
3. 실험 방법
3.1. 실험 재료 및 조건
3.2. 실험 절차
3.3. 분석 방법
4. 예상 결과
4.1. 촉매 비율에 따른 영향
4.2. 반응 온도에 따른 영향
5. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 제목
실험 제목은 "Xylose dehydration to furfural using acid catalyst [Batch reactor] & [HPLC]"이다.
이 실험은 xylose의 탈수화 반응을 이해하고 산 촉매 zeolite를 이용해 furfural을 생성하는 과정을 익히는 것을 목적으로 한다. 또한 고압식 회분식 테프론 반응기, autoclave 및 HPLC를 사용하는 방법을 공부하고 실험을 통해 이해하는 것을 목표로 한다.
1.2. 실험 목적
Xylose의 탈수화 반응을 이해하고 산 촉매 Zeolite를 이용해 Furfural을 생성하는 과정을 익히는 것이 첫 번째 실험 목적이다"" 이는 Xylose의 화학 반응 및 공정에 대한 기초적인 지식을 습득하고자 함을 의미한다.
두 번째 실험 목적은 고압식 회분식 테프론 반응기, Autoclave 및 수득한 생성물을 분석할 수 있는 HPLC의 이론 및 사용법을 공부하고 실험을 통해 이해하는 것이다"" 이를 통해 Xylose의 탈수화 반응을 분석하고 평가할 수 있는 실험 기법을 익히고자 함을 알 수 있다.
마지막으로 세 번째 실험 목적은 D-Xylose의 Conversion과 Furfural의 Selectivity를 계산하고 온도, ZSM-5 zeolite의 SiO2/Al2O3 비율 등이 결과에 어떠한 영향을 끼치는지 그래프를 통해 분석해보는 것이다"" 이를 통해 Xylose 탈수화 반응의 성능 지표를 도출하고 반응 조건에 따른 영향을 분석하고자 함을 알 수 있다.
2. 실험 이론
2.1. Xylose 탈수화 반응
Xylose는 D-xylose로도 알려진 오탄당의 일종으로, 헤미셀룰로오스의 주요 구성 성분이다. Xylose의 탈수화 반응은 furfural이라는 유용한 화합물을 생산하는 중요한 반응이다.
Xylose의 탈수화 반응은 다음과 같은 화학식으로 나타낼 수 있다:
C5H10O5 (xylose) → C5H4O2 (furfural) + 3H2O
이 반응은 산 촉매 존재하에 진행되며, 주요 생성물인 furfural 외에 부반응으로 xylose의 이성질화 반응인 lyxose 생성도 일어날 수 있다.
Xylose의 탈수화 반응은 다음과 같은 두 단계로 진행된다:
1. Xylose의 수화 제거 단계:
- 산 촉매와 xylose의 반응으로 인해 xylose의 환원기가 해리되면서 수분자가 제거된다.
- 이 과정에서 중간체인 3-deoxypentosulose가 생성된다.
2. 3-deoxypentosulose의 환원고리화 단계:
- 3-d...
참고 자료
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)
