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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.15, No.7, 702-707, November, 2004
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실리카 지지 백금에 있어서 일산화탄소의 흡착에 관한 IR 연구
IR Study on the Adsorption of Carbon Monoxide on Silica Supported Platinum
박상윤†, 정연안
  • 울산대학교 자연과학대학 화학/생명과학부
Sang-Youn Park†, and Yeon-An Jung
  • School of Chemistry and Biological Science, University of Ulsan, Korea
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초록
실리카 지지 백금에서 백금의 함량, 일산화탄소의 압력 그리고 흡착온도의 변화에 따른 CO의 흡착 및 탈착거동에 대한 연구를 FT/IR을 이용하여 수행하였다. 선형 결합한 일산화탄소에 의한 C-O 신축진동 적외선 흡수띠가 백금 함량에 4% 시료인 경우 2079 cm-1 ~ 2083 cm-1, 2% 시료인 경우 2050 cm-1 ~ 2064 cm-1, 1% 시료인 경우 2050 cm-1 ~ 2058 cm-1에서, 다리 또는 다중결합한 일산화탄소 C-O 신축진동 적외선 흡수띠는 1775 cm-1 ~ 1790 cm-1에서, 계단자리 또는 모서리에 결합한 일산화탄소에 의한 C-O 신축진동 적외선 흡수띠는 1615 cm-1 ~ 1620 cm-1에서 나타남을 관찰하였다. 관찰된 흡수띠의 위치는 이전의 보고와 근사적으로 일치한다. 일산화탄소의 압력을 변화시킬 때(0.2~50 torr), 위에 언급한 흡수띠들이 어느 정도 단파장 쪽으로 이동하고(4cm-1~15 cm-1) 백금 함량 4% 시료의 흡수띠의 세기는 큰 변화가 없지만 백금 함량 1%와 2% 시료의 경우는 크게 증가하였다. 진공탈착 시켰을 때 짧은 시간(1 h) 탈착시키면 흡수띠 세기는 큰 변화가 없지만 오랜 시간(12 h) 탈착시키면 그 세기는 현저하게 작아지고 백금 함량이 1% 시료인 경우에는 흡수띠가 거의 사라졌다 .백금 함량 4% 시료에 대해 일정한 일산화탄소 압력(1.0 torr)에서 흡착 온도를 변화시켰을 때 선형 결합한 일산화탄소에 의한 C-O 신축진동 적외선 흡수띠가 약간 장파장으로 이동하며(8 cm-1) 온도가 높아질수록 흡수띠의 나비가 점점 넓어졌다. 100 ℃ 이상부터 나타나는 이 흡수띠 어깨(1973 cm-1)는 실리카 흡수띠에 의하여 생성되는 것으로 볼 수 있다.
We have investigated adsorption and desorption properties of CO adsorption on silica supported platinum at various Pt contents as well as CO patial pressures and temperatures using Fourier transform infrared spectrometer. The C-O stretching bands for linear bonded CO were observed at 2079 cm-1~2083 cm-1 for 4 wt% Pt/SiO2, and 2050 cm-1~2064 cm-1 for 2 wt% Pt/SiO2, 2050 cm-1~2063 cm-1 for 1 wt% Pt/SiO2, Also the C-O stretching bands for bridged or multiply bonded CO and for CO adsorbed on step site or edge site were observed at 1775 cm-1~1790 cm-1 and 1615 cm-1~1620 cm-1, respectively. The assigned band positions are approximately coincident with the previous literature values. As CO partial pressure increased from 0.2 to 50 torr, the above mentioned streching bands showed blue shifts by 4 cm-1~15 cm-1 and the absorption intensities increased a lot for the case of 1 and 2 Pt wt% samples while showing relatively small increase for the 4 Pt wt% sample. The intensities of the absorption bands showed little changes for a short time (1 h) vacumn desorption while showing much decreases for a long time (12 h) vacumn desorption such as the absorption bands almost disapeared for the case of 1 wt% sample. Also an experiment on CO adsorption temperature dependence was carried out for the 4 wt% sample while keeping CO partial pressure of 1.0 torr. As the temperature increased, the adsorption band widths got broader and the absoption bands showed a red shift by 8cm-1. The newly appearing shoulder about 1973 cm-1 at the adsorption temperature above 100 ℃ was observed and this band was assigned to the absorption band of silica.
Keywords:Pt/SiO2;CO stretching mode;CO adsorption
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