수용액과 진공 중에서 방향족 분자의 흡착(Adsorption of Aromatic Molecules in Solution and in Vacuum)

전문가 제언

□ 흡착(adsorption)은 경계면에서 어느 물질이 부착하거나, 모여서 이 물질의 농도가 증가하는 현상으로 촉매 반응은 반응물이 촉매 활성점에 흡착되면서 시작되고, 촉매 반응의 속도는 흡착된 생성물의 선택성과 흡착 세기에 의해 결정된다. 흡착된 상태가 존재하기 때문에 활성화 에너지가 낮은 반응 경로로 반응이 일어나서 촉매 작용을 나타낸다. 흡착은 분자 구조에 변화가 없고 흡착되는 물질과 고체 표면 사이에 전자이동이 없는 물리 흡착과 표면과 흡착된 분자 사이에 전자가 이동하여 화학 결합이 형성되어 흡착이 이루어지는 화학 흡착이 있다.

□ 물리 흡착은 기체와 고체 사이에 van der Waals 힘에 의해 완만하게 결합되며, 흡착 분자는 다분자층의 상태로 흡착되고, 활성화 에너지는 4~40KJ/mol 정도로 비교적 작다. 그에 비해 화학 흡착은 기체와 고체 사이에 일종의 화학적 작용이 일어나고 활성화 에너지도 40~200KJ/mol로 비교적 크다. 화학 흡착은 활성점이 있는 고체 표면의 특정 사이트에만 일어나고 하나의 활성점에 하나의 분자나 원자가 흡착하는 단분자층 흡착이 일어난다. 이 화학 흡착은 1916년 미국의 화학자 Langmuir가 최초로 제안하였다.

□ 수용액 중에서 분자의 흡착 구조 해석은 1970년대부터 용액 중에서 분자를 흡착시킨 전극 표면을 진공 중에서 다양한 분석 연구를 수행하여 왔다. 그 후 적외선 분광법, 전기 화학 주사형 현미경(STM) 또는 X선 회절로 용액 중의 표면 측정법이 급속히 발전하고 있다. 특히 STM은 진공 중, 용액 중, 기상 중에서 표면 흡착 분자의 공간상을 분석할 수 있기 때문에 가장 중요한 기술 중의 하나로 주목받고 있다.

□ 본 연구에서는 STM 및 초고진공-전기 화학 장치나 또는 초고진공 장치를 이용하여 용액과 진공 중에서 귀금속 표면에서 방향족 분자의 흡착에 대해서 설명하고 있다. 표면 분자 흡착으로부터 계면에서의 분자 작용을 알 수 있고, 촉매 등의 새로운 기능성 물질을 개발하는 데 활용할 수 있다. 흡착에서 반응까지의 과정을 규명하는 것이 더 좋은 활성과 선택성의 촉매를 개발할 수 있을 것으로 생각되며, 향후 이러한 연구를 통해 더욱 유용한 촉매 개발이 이루어지기를 기대한다.

저자

Junji INUKAI ; Kingo ITAYA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

46(7)

잡지명

촉매(L181)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

564~569

분석자

오*섭

분석물

• 수용액과 진공 중에서 방향족 분자의 흡착.pdf [179,513 byte]

이미지변환중입니다.