초록 ▼

Ruthenium 금속을 Y제올라이트(zeolite)상에 이론교환 시킨 후 처리환경에 따른 금속촉매의 특성파악(characterization)을 Xe-129 NMR을 중심으로 TEM, XRD, 수소흡착을 이용하여 연구하였다. 400℃ 진공처리를 한 경우 Ruthenium 이온 대부분이 supercage 내에 존재하였으며 400℃에서 환원처리를 하였을 때 Ruthenium 금속의 크기는 16-17Å 정도의 크기를 나타내었다. 환원된 촉매를 250℃에서 산소로 산화시키자 대부분의 Ruthenium 금속이 제올라이트 외부로 이동(mi

Ruthenium 금속을 Y제올라이트(zeolite)상에 이론교환 시킨 후 처리환경에 따른 금속촉매의 특성파악(characterization)을 Xe-129 NMR을 중심으로 TEM, XRD, 수소흡착을 이용하여 연구하였다. 400℃ 진공처리를 한 경우 Ruthenium 이온 대부분이 supercage 내에 존재하였으며 400℃에서 환원처리를 하였을 때 Ruthenium 금속의 크기는 16-17Å 정도의 크기를 나타내었다. 환원된 촉매를 250℃에서 산소로 산화시키자 대부분의 Ruthenium 금속이 제올라이트 외부로 이동(migration) 하였다. 연속적으로 고온에서 환원처리를 하여도 뚜렷한 금속이동은 일어나지 않았으며 모든 금속이동은 산화상태에서 일어난다. 이러한 결과는 XRD와 TEM에 의해서 확인되었다.
동일한 금속분산도를 가진 촉매상에서 환원상태와 산화상태의 화학적 이동값이 다르게 나타난다. 이는 금속상태에 따라 Xenon에 대해 다른 화학적 민감성을 가짐을 나타낸다.
Xe-129 NMR을 이용한 Ru/NaY 촉매의 실험중에 Xenon이 빠른 intercrystal exchange를 일으킴을 알 수 있다.

Abstract ▼

The Xe-129 NMR of xenon gas absorbed in ruthenium-exchanged Y zeolite has been studied with X-ray diffraction, hydrogen chemisorption and transmission electron microscopy to characterize the state of ruthenium at various stages of catalyst treatment. In the case of a 400℃ evacuation most of the Ru i

The Xe-129 NMR of xenon gas absorbed in ruthenium-exchanged Y zeolite has been studied with X-ray diffraction, hydrogen chemisorption and transmission electron microscopy to characterize the state of ruthenium at various stages of catalyst treatment. In the case of a 400℃ evacuation most of the Ru ions are found in supercage. On reducing at 400?. 16-17Å ruthenium agglomerates are found. Exposure of the reduced catalist to oxygen results in the quntitative oxidation of Ru to RuO? at temperature up to 250?, and detactable migration of the ruthenium species accompanies this oxidation. Subsequent high-temperature rereduction in hydrogen atmospheres do not cause migration of the ruthenium to the exterior of the zeolite cristals. All detectable metal migrations occur as oxidized metal species. X-ray diffraction and transmission electron microscopy measurements confirm that the migration of the ruthenium which was indicated by the xenon NMR results is to the exterior of the zeolite crystals. At the same metal dispersion xe chemical shift difference between Ru and RuO? indicates that Ru and RuO? do not have same chemical sensitivity for xenon.
Our intercrystal exchange experiments for xenon indicate that both inter - cristalline and intercrystalline diffusion of xenon gas take place in these samples on the NMR time scale.

목차 Contents

• 1. 서론...13
• 2. 이론적 배경...16
• 2-1. NMR의 역사적 배경...16
• 2-2. 화학적이동값 (Chemical Shift)...17
• 2-3. Line Width...18
• 2-4. Xe-129 NMR의 필요성과 Xe의 특성...19
• 2-5. 금속 탐지 제올라이트의 Xe-NMR을 이용한 특성연구의 이론적 고찰...21
• 3. 실험...23
• 3-1. 시약 및 재료...23
• 3-2. 촉매 제조...23
• 3-3. 반응장치 및 절차...23
• 3-4. 촉매 특성 연구...29
• 4. 결과...31
• 4-1. 전처리조건에 따른 금속상태 변화...31
• 4-2. 금속분포에 대한 환원과 산화의 영향...40
• 4-3. 환원전과 후의 진공처리의 효과...46
• 4-4. XRD 및 TEM에 의한 분석...47
• 4-5. 수소 흡착...47
• 4-6. 제논의 확산...47
• 5. 결론...54
• 기호설명...55
• 참고문헌...56