초록
4 mol% Cd-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$, 8 mol% Cd-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$ 및 12 mol% Cd-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$상에서 CO 산화반응이 각기 연구되었다. Cd의 doping level에 관계없이 반응차수는 1.5차이며 CO에 대하여 1차, $O_2$에 대하여 O.5차이다. 350∼$460^{\circ}C$의 반응온도 범위에서 CO산화반응의 활성화 에너지는 10.10∼11.30Kcal/$mol^{-1}$ 이며 Cd-doped${\alpha}-Fe_2O_3$의 전기전도도 데이타와 반응속도 데이타로부터 CO산화반응 메카니즘이 규명되었다. 특히 Cd doping 효과로부터 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 촉매활성이 격자산소의 공위에 포획되어 있는 전자의 여기(excitation)에 기인된다는 사실이 밝혀졌으며 반응분자들의 흡착자리를 알게 되었다.
The oxidation reaction of CO on the catalysts 4 mol%, 8 mol%, and 12 mol% Cd-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$ is individually investigated. Regardless of Cd doping level, over-all reaction order for the oxidation of CO is 1.5; the first order with respect to CO and the one-half order with respect to $O_2$. Over the temperature range of 350∼$460^{\circ}C$, the activation energy for CO oxidation is 10.10∼11.30Kcal/mol. From the agreement between the kinetic data and conductivity measurements, the reaction mechanism is suggested. Especially from the effect of Cd doping, the fact that catalytic activity of ${\alpha}-Fe_2O_3$ is due to the excitation of electrons which are traped on oxygen vacancy is found, and the adsorption sites for reactant molecules are found.
