Hydrogenation of ethylene on 0.05% platinum-boehmite catalyst was investigated. The reaction was carried out in a kinetic region.
It is demonstrated that the reaction proceeds by Langmuir-Hinshelwood mechanism. Rate hysteresis due to kinetic instability was observed. Adsorption study of hydrogen and ethylene was carried out and multilayer chemisorption of ethylene was observed.
A hypothetical mechanism that ethylene is chemisorbed to form multilayer and the difference of reactivity of each layer results in the rate maximum and the rate hysteresis phenomena is suggested and discussed.
보 에마이트 담체에 담지된 0.05% 백금촉매상에서 에틸렌의 수소화 반응이 -20 - 60˚ 사이의 온도와 매우 낮은 에틸렌 농도하에서 전달현상의 영향이 없는 조건에서 행하여 졌다.
겉보기 활성화 에너지는 반응조건으로 가는 방법에 따라 11.7 kcal/mol과 14.1 kcal/mol 이었으며, 이는 다른 사람들의 실험결과와 잘 일치하였다.
반응속도는 에틸렌의 농도가 변함에 따라 최대치를 나타냈으며, 수소에 대한 반응 차수는 반응조건으로 가는 방법에 따라 변하였다. 이는 백금촉매상에서의 에틸렌의 수소화 반응은 Langmuir-Hinshelwood mechanism 에 따름을 입증한다.
반응속도의 이력현상이 관찰되었으며, 이러한 반응 기구적 불안정성에 의한 이력현상은, 일산화탄소의 산화반응에서의 이력현상외에는 처음으로 관찰되는 것이었다.
수소와 에틸렌의 화학흡착실험을 하였다. 흡착실험 결과 에틸렌이 다층상태로 화합흡착함을 관찰하였다.
에틸렌의 다층상태의 화학흡착과 그외의 적절한 개념으로 실험결과를 잘 설명할 수 있는 가설적인 반응기구가 제안, 검토되었다. 에틸렌의 수소화 반응에서의 반응 기구적 불안정과 에틸렌의 화합흡착에 대한 더 많은 연구가 필요함에 지적되었다.
