[신소재기초실험] 수열합성 및 수소 생산 능력 비교 실험 보고서 - (최신 A+ 레포트)

소개글

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목차

1. 이론 정리
2. 실험 목적
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰
6. 참고 문헌

본문내용

1. 에너지
- 에너지란 물리적, 화학적 일을 할 수 있는 능력을 나타내는 것으로 운동 에너지, 퍼텐셜 에너지, 열에너지 등이 있다. 기본적으로 에너지를 다양한 방법으로 생산해서 이를 저장 및 전송을 하고 다양한 분야에 활용하고 있다.

2. 수소에너지
- 수소에너지는 친환경적인 신재생에너지로 주목받고 있는 에너지이지만 아직 수소를 경제적으로 생산하고 저장하는 방법이 제대로 개발이 되지 않아서 수소의 대부분이 화석 연료로부터 생산이 되고 있다. 수소는 물을 전기분해에서 얻을 수 있지만, 화학적으로 강한 결합을 이루는 물은 분해 시 경제적으로 비효율적이기 때문에 수소 생산에는 고갈 위험이 적고 저비용이며 높은 화학적 안정성을 지닌 고효율의 수소 촉매가 필요하다.

3. 전이금속
- 전이금속은 주기율표에서 4~7주기, 3~12족까지의 원소들을 말하는 것으로 부분적으로 채워진 d 오비탈의 존재로 산화수의 변화가 자유로워서 산화, 환원 반응을 한다.

4. 수열합성
- 수열합성이란 고온, 고압에서 물이나 수용액을 이용해서 물질을 결정화하는 방법이다. 어떠한 프리커서들을 물에 먼저 녹이고 압력과 열을 가하면 프리커서들이 녹아있는 것이 불포화 상태에서 포화 상태까지 넘어가고 프리커서들이 nucleation이 되면서 결정이 성장한다.

5. Ostwald ripening
- 입자가 성장하는 방법 중 하나로 표면 에너지 관점에서 큰 입자가 작은 입자보다 에너지가 낮아서 작은 입자들이 큰 입자들의 표면에 달라붙는 것이 전체적인 에너지 관점에 더 안정적이고 결국 입자가 성장하게 된다.

6. Activation(1차)
- 시료에 존재하는 불순물을 제거하고 전해질을 깊숙이 침투시켜서 수소가 흡착될 수 있는 자리를 늘려주는 것이 목적으로 실험에서는 6M KOH 용액에 담근다.

7. Activation(2차)
- Cyclic Voltammetry을 이용해서 진행하는 것으로 CV는 가하는 전압의 크기를 여러 번 변경하면서 반복하는 것으로 전극 표면에서 일어나는 전기 화학적 반응을 분석하는 방법이다.

참고 자료

네이버,전이금속,https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%9D%B4_%EA%B8%88%EC%86%8D, 2022.05.21.
네이버,cyclic voltammetry,https://blog.naver.com/bshte1440/222560196773 2022.05.21.
네이버,ultrasonic cleaner, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1595700&cid=50324&categoryId=50324, 2022.05.23.
William D. Callister, JR, DAVID G. RETHWISCH, 재료과학과 공학 9판, 2015년 3월 5일, 958 페이지
장규봉, and 민성욱. "수열합성에 의한 3 차원 구조의 NiCo2O4 제조 및 글루코스 센서로서의 응용." 한국결정성장학회지 31.2 (2021): 78-83.