화학적특성평가 조직보고서

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
Sol-Gel 실험을 통한 산화물고체의 합성

2. 실험목적
GPTS와 TEOS를 사용하여 Sol-Gel 실험을 하여, 산화물고체가 형성되는 과정을 살펴보고 원리와 이론을 이해하는 것이 목적이다.

3. 이론
1) 졸겔법
금속의 유기 및 무기 화합물을 용액으로 하여, 용액 속에서 화합물의 가수분해와 중축합반응에 의해 용액을 금속화합물 또는 수산화물의 미립자가 용해된 졸로 만들고, 반응이 지속됨에　따라 겔은 고체화되고, 겔을 열처리하여 유리, 비정질, 다결정 산화물 고체를 제조하는 방법이다.
➀ 특징
원료가 고순도이며, 기능성재료의 발현이 가능하다. 용액상태로부터 괴상에서 분말상까지 다양한 성형성을 지니고 있다. 고온합성이 아니라 저온으로부터의 합성된다는 것이 특징이다.

➁ Sol-gel 반응
금속 알콕사이드를 출발원료로 하여 가수분해와 축합반응을 통해 Sol을 제조한 후 반응을 계속 진행하여 gel로 고화하고, gel을 가열하여 산화물 고체를 제조하는 방법이다.

➂ 졸-겔 과정

sol → wet gel → dry gel → ceramics

➃ 용어
Colloid : 액체와 기체에 나노크기의 미립자가 분산되어 있는 것
Sol : Colloid가 충분한 유동성을 가지고 장시간 안정한 상태로 분산되어 있는 형태
Gel : Sol상태에서 용매가 증발하거나 입자간의 결합으로 인하여 유동성을 잃어 자립할 수 있 는 고체상태가 된 것

2) 졸-겔법의 원료
① 금속 알콕사이드 및 염
원하는 산화물 세라믹스를 위한 출발물질로 반응성이 풍부하고 용액중 산소-금속-산소 결합으로 이루어진 금속산화물 중합체인 졸-겔 원료 화합물이다. 일반식은 [M: 금속, R: 알킬기, n: M의 산화수]이며, 액체나 고체이다, M의 종류는 합성하려는 산화물의 종류에 따라 결정, 출발용액에 용해가 가능하다. 알코올에 용해하는 것이 바람직하며, 가용성금속 알콕사이드를 사용한다. 불용성 금속 알콕사이드인 경우는 가용성 염이나 다른 용매를 첨가한다. R(알킬기)의 종류는 목적, 용액, 조성, 전체를 고려한다.

참고 자료

가수분해, 졸겔공정, 졸겔형질전환, 알콕사이드, 커플링제 │네이버 지식백과
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실란커플링제│kccworld
https://www.kccworld.co.kr/kccSiliconePrd/silane.do
졸겔공정
https://ywpop.tistory.com/13409
https://sites.google.com/site/ifntrento/facilities/sol-gel-room/sol-gel-principles
Sol-Gel Processes of Functional Powders and Films│Chao-Qun Ye
https://www.intechopen.com/books/chemical-reactions-in-inorganic-chemistry/sol-gel-processes-of-functional-powders-and-films
GPTMS를 이용한 저온 경화형 하드코팅 용액 제조│한국화학공학회
https://www.kiche.or.kr/sub04/sub01_05.htm?jourid=proceeding&seq=28662&start=50&number=57&key1=&key2=&key3=&syear=&eyear=&link1=&link2=&link3=&item1=&item2=&item3=&vol=&num=&sortby=ABS(page)&totalcount=941&searchby=years