Synthesis of graphite/graphene oxide 무기 화학 실험 레포트

목차

1. Object

2. Apparatus & Reagent

3. Theory
1) 동소체
2) 탄소동소체
3) 흑연의 층상구조를 이루고 있는 힘.
4) Graphene oxide의 특징 및 응용

4. Procedure

5. Data & Result
5-1. 수율(실험결과)
5-2. 최종 생성물 Graphene oxide의 화학구조
5-3. 화학 반응식

6. 주의사항

7. Reference

본문내용

1. Object
현대 산업사회에서 신소재로 각광받고 있는 탄소로 구성된 무기재료를 합성해보고, 이들의 물리화학적 특성을 이해한다.

<중 략>

1) 그래핀
그래핀(graphene)은 탄소 원자가 벌집 모양의 육각형 형태로 연결된 2차원 평면 구조를 가지면서 원자 한 층의 두께(0.35nm)를 가지는 탄소의 2차원적인 동소체이다.

그래핀은 탄소나노 구조체의 기본구조로, 3차원으로 쌓이면 흑연(graphite), 1차원적으로 말리면 탄소나노튜브(carbon nanotubes), 공모양이 되면 0차원 구조인 풀러렌(fullerene)을 이루는 물질로, 다양한 저차원 나노 현상을 연구하는데 중요한 모델이 되어 있다. 그래핀은 강철의 200배나 되는 기계적 강도와 유연성을 동시에 지니고 있으며, 1g으로 축구장 정도의 면적을 덮을 수 있는 넓은 비표면적, 구리보다 100배 높은 전기 전도성 및 다이아몬드보다 우수한 열전도도와 입사하는 빛의 97.7%를 투과시키는 광학적 특성을 지닌 대단히 인상적인 물성의 조합체일 뿐 아니라 구조적, 화학적으로도 매우 안정적이다.
그래핀이 보여주는 높은 전자이동도, 열전도도, 강한 기계적 특성, 유연성, 신축성 등의 우수한 성질은 그 내부에 존재하는 전자들의 특이한 성질로 설명할 수 있다. 그래핀을 구성하고 있는 탄소의 최외각 전자 4개중 3개는 혼성 오비탈을 형성하여 강한 공유결합인 σ결합을 이루며 남은 1개의 전자는 주변의 다른 탄소와 π결합을 형성하면서 육각형의 벌집 모양 이차원구조체를 이룬다.

2) 풀러렌
풀러렌은 과학자들이 흑연 조각에 레이저를 쏘았을 때 남아 있는 그을음에서 발견한, 완전히 새로운 물질이다. 주로 탄소 원소 60개가 축구공 모양으로 결합하여 생긴 탄소의 클러스터 을 말한다 12개의 5원환과 20개의 6원환으로 이루어져 있으며, 각각의 5원환에는 5개의 6원환이 인접해 있다. . 많은 풀러렌 중 이 가장 많이 연구되고 있는데, 그 이유는 이 다른 풀러렌들에 비해 많은 양이 얻어지기 때문이다.

참고 자료

무기화학/James R.Bowser/자유아카데미/p.236-237
실용무기화학/자유아카데미/Geoff Rayner-Canham/2nd/ p.344-349
고체화학/자유아카데미/Lesley E. Smart, Elaine A. Moore/4th/p.419-425
고체화학/자유아카데미/여철현/p.422~423, p.683~687
Inorganic chemistry/Oxford/Atkins, Overton, Rourke, Weller, Armstrong/5th/p.351
Basic inorganic chemistry/Cotton, Wilkinson/p.186
Advanced inorganic chemistry/Cotton, Wilkinson/4th/p.359
Inorganic chemistry/Therald Moeller/modern asia edition/p.667
Graphite, graphene and their polymer nanocomposites/Prithu Mukhopadhyay, Rakesh K. Gupta/CRC Press/2013/p.39, 49-56, 264-282, 513-540
G. Shao, Y. Lu, F. Wu, C. Yang, F. Zeng, Q. Wu, Journal of Material Science, 2012, 4409-4409
D. R .Chowdhury, C. Singh, A. Paul, RSC Adv, 2014.4, 15138-15145
V. Loryuenyong, K. Totepvimarn, P. Eimburanapravat, W. Boonchompoo, A. Buasri, Hindawi, 2013, 923403
N. Huang, H. Lim ,C. Chia, M. Yarmo, M. Muhamad, International Journal of Nanomedicine, 2011, 3443–3448
M. F Craciun, I Khrapach, M D Barnes, S Russo, IOP PUBLISHING, 2013, 423201
Y. Wang, Z. Li, J. Wang, J. Li, Y. Lin, Trends in Biotechnology, 2011, p. 205–212
특집 그래핀 소자 기술/ 이병훈, 황현준, 장경은, 김소영, 김윤지, 유원범/ 2015/ P.78
대면적 그래핀 반도체 소재 / 차필령, 이재갑, 나종주, 김지영 / 2012/ P.10~11
그래핀 합성 및 응용 기술개발 동향 / 김종윤, 최홍규, 최춘기, 최성율 / 2013 / P.5~9
그래핀 복합재료 / 이광훈, 이상수 / 2012 / P.17~18
그래핀 옥사이드의 역사와 미래 연구 방향 / 박성진 / 2013 / P.1~3
In-situ 중합을 통한 그래핀/수분산 폴리우레탄 나도 복합체 제조 / 자지정, 임진형 / 2013 / p.507
그래핀의 화학적 물성 : 이해화 활용에 관한 연구 동향 / 류순민 ./2009 / p.270~271
꿈의 나노소재-그래핀(Graphene)의 제조와 응용 / 한혜진, 한종훈 / 2013 /p.22~23
탄소나노튜브 복합체의 기술동향 / 이종일, 정희태/ 2007 / p.7