촉매는 현대 기술의 가장 중요한 분야 중 하나이며 현재 Haber 프로세스를 통해 생산된 비료를 통해 전 세계 인구의 약 35%와 전 세계 인구의 약 33%를 차지하고 있습니다. 1 촉매는 활성화 에너지를 낮추고 선택성에 영향을 미해 화학 반응을 용이하게 하는 시스템입니다. 촉매는 현대의 에너지와 환경 문제를 해결하는 핵심 기술이 될 것입니다.
Principles
Procedure
1. 보로하이드라이드 나트륨과 혼합된 4-니트로페놀 솔루션 준비 무게 14 4 니트로 페놀의 mg 유리 유리 바이알에 DI 물의 10 mL에 용해. 57 mg의 나트륨 보하이드라이드의 무게를 달고 15 mL의 DI 물에 용해하십시오. 두 가지 용액과 마그네틱 스터드를 실온에서 30분 간 혼합하여 균일한 용액에 넣습니다. 표준 프로토콜 보호로 실험실 코트, 안전 고글 및 장갑이 필요합니다. 2. 촉매 용액의 준비 활성 탄소에 팔라듐 10 mg의 무게를, 과립 탄소에 팔라듐. 10 mg의 활성 탄소를 대조군으로 계량합니다. 무게가 측정된 촉매를 바이알에 옮기고 각 유리병에 100mL의 DI 물을 추가합니다. 촉매가 물에 잘 분배될 때까지 135W의 출력 출력으로 바이알을 10분 동안 초음파 처리합니다. 3. 4-니트로페놀의 촉매 감소 준비된 4-니트로페놀 및 보로하이드라이드 용액의 1.15mL을 측정하고, 5mL 유리 바이알로 옮김한다. 바이알에 용액의 색상을 기록하고 10분 간 기다렸다가 솔루션 색상에 변화가 있는 경우 기록합니다. 활성 탄소 촉매 용액에 준비된 팔라듐 1mL을 바이알에 넣고 20s를 위해 유리병을 손으로 흔들어 줍니다. 20분 동안 반응을 관찰하고, 솔루션 색상이 변경되기 시작하고 솔루션 색상이 완전히 투명하게 퇴색할 때 를 기록합니다. 세분화된 탄소 촉매 용액에 팔라듐과 동일한 절차를 반복합니다. 활성 탄소 촉매 용액과 동일한 절차를 반복하십시오. 반응 시간의 0, 5, 10, 15 및 20 분 후에 3개의 촉매 사이 색깔 변경을 비교합니다. 이러한 변화를 정량화하려면 20분 반응 간격 동안 샘플의 UV-Vis 스펙트럼을 측정합니다.
Results
촉매를 가진 4-니트로페놀의 감소는 촉매 성능을 평가하고 운동학을 측정하기 위한 문헌의 벤치마크 반응이다. 촉매를 첨가하기 전에 용액의 색상은 알칼리성 조건에서 4-니트로페놀 이온에 해당하는 밝은 노란색입니다. 촉매를 첨가하지 않고, 황색은 사라지지 않으며, 이는 4-니트로페놀과 보로하이드라이드 나트륨의 혼합물 시스템이 안정적임을 나타낸다. 세분화된 탄소 ?…
Applications and Summary
벤치마크 반응으로서 나노스케일 팔라듐 입자의 촉매 적용을 다른 분야로 확장할 수 있다. 색법(색 변화로 관찰되는) 4-니트로페놀의 감소와 유사하게, 화학염료의 수소화는 동일한 프로토콜로 이루어질 수 있다. 화학 수소화 공정은 폐기물 처리뿐만 아니라 많은 산업 반응에서 매우 중요합니다. 연구원은 석유 화학과 같은 분야에서 수소화 반응에서 촉매의 응용 프로그램을 발견했다. 미국에서?…
References
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Liu, J., Gao, A. X., Johnson, J. A. Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions. J. Vis. Exp. (80), e50874, (2013).
Fowler, M. L., Ingram-Smith, C. J., Smith, K. S. Direct Detection of the Acetate-forming Activity of the Enzyme Acetate Kinase. J. Vis. Exp. (58), e3474, (2011).
내레이션 대본
1. 보로하이드라이드 나트륨과 혼합된 4-니트로페놀 솔루션 준비 무게 14 4 니트로 페놀의 mg 유리 유리 바이알에 DI 물의 10 mL에 용해. 57 mg의 나트륨 보하이드라이드의 무게를 달고 15 mL의 DI 물에 용해하십시오. 두 가지 용액과 마그네틱 스터드를 실온에서 30분 간 혼합하여 균일한 용액에 넣습니다. 표준 프로토콜 보호로 실험실 코트, 안전 고글 및 장갑이 필요합니다. 2. 촉매 용액의 준비 활성 탄소에 팔라듐 10 mg의 무게를, 과립 탄소에 팔라듐. 10 mg의 활성 탄소를 대조군으로 계량합니다. 무게가 측정된 촉매를 바이알에 옮기고 각 유리병에 100mL의 DI 물을 추가합니다. 촉매가 물에 잘 분배될 때까지 135W의 출력 출력으로 바이알을 10분 동안 초음파 처리합니다. 3. 4-니트로페놀의 촉매 감소 준비된 4-니트로페놀 및 보로하이드라이드 용액의 1.15mL을 측정하고, 5mL 유리 바이알로 옮김한다. 바이알에 용액의 색상을 기록하고 10분 간 기다렸다가 솔루션 색상에 변화가 있는 경우 기록합니다. 활성 탄소 촉매 용액에 준비된 팔라듐 1mL을 바이알에 넣고 20s를 위해 유리병을 손으로 흔들어 줍니다. 20분 동안 반응을 관찰하고, 솔루션 색상이 변경되기 시작하고 솔루션 색상이 완전히 투명하게 퇴색할 때 를 기록합니다. 세분화된 탄소 촉매 용액에 팔라듐과 동일한 절차를 반복합니다. 활성 탄소 촉매 용액과 동일한 절차를 반복하십시오. 반응 시간의 0, 5, 10, 15 및 20 분 후에 3개의 촉매 사이 색깔 변경을 비교합니다. 이러한 변화를 정량화하려면 20분 반응 간격 동안 샘플의 UV-Vis 스펙트럼을 측정합니다.