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Synthesis of highly uniform 400nm silica spheres2025.05.011. 실리카 구 합성 이번 실험에서는 sol-gel 방법을 이용해 400nm 크기의 균일한 실리카 구를 합성했다. 먼저 에탄올, 물, 암모니아수를 섞어 염기성 환경을 만들고, 여기에 TEOS(tetraethyl orthosilicate)를 넣어 가수분해와 축합 반응을 통해 실리카 콜로이드를 형성했다. 이렇게 생성된 실리카 콜로이드를 원심분리하여 세척하고 건조하여 최종 생성물을 얻었다. SEM 분석 결과 377-513nm 크기의 균일한 실리카 구가 합성되었음을 확인했다. 이 실험을 통해 sol-gel 방법으로 실리카 입자의 크기를 조...2025.05.01
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실리카 화학 구조 규명을 위한 sol-gel 실리카 합성 실험 및 FT-IR 분광법 활용2024.12.311. sol-gel 실리카 합성 sol-gel 법을 이용해 구형의 SiO2를 제조할 수 있으며, 제조과정을 파악해 대표적인 sol-gel 반응인 에탄올-물 용액 TEOS 가수분해 반응을 이해한다. 온도별, pH별 시약의 변화를 파악하고 실험 원리를 이해한다. 2. 콜로이드와 졸 콜로이드는 1nm~1μm 크기의 물질이 퍼져있는 상태를 말하며, 브라운 운동과 틴들 현상이 나타난다. 졸은 소액성 콜로이드로, 1~1000nm 크기의 입자들이 액체 내에 분산되어 유동성을 가지는 상태를 말한다. 화장품, 치약, 스프, 우유 등이 해당된다. 1...2024.12.31
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실리콘 나노입자 합성 (Silica nanoparticle preparation)2025.01.161. 실리카 나노입자 합성 실험을 통해 Stober 방법을 이용하여 SiO2 나노입자를 합성하였다. 목표 입자 크기는 700nm였으나, 실험 결과 170nm~270nm 크기의 실리카 입자가 합성되었다. 이는 TEOS 농도가 낮았기 때문으로 판단되며, TEOS 농도를 높여 재실험을 진행하면 700nm 크기의 실리카 입자를 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 2. 실리카 나노입자의 특성 실리카(SiO2)는 자연에서 모래나 석영 등으로 발견되는 지구 지각의 대부분을 차지하는 광물이다. 실리카 나노입자는 sphere, hollow sphere...2025.01.16
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졸겔 실험 보고서 22.10.022025.01.041. Sol-Gel 법 Sol-Gel 법은 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. 이 실험에서는 GPTS와 TEOS를 이용하여 졸겔법으로 나노재료를 합성하고 합성 조건에 따른 몰성 변화를 관찰하였다. 2. GPTS와 TEOS GPTS(glycidyloxypropyl trimethoxysilane)는 실...2025.01.04
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무기화학실험 실험 6 The Sol-Gel Preparation of Silica Gel sensors 결과2025.05.091. Sol-Gel 반응을 이용한 Silica Gel 합성 이번 실험에서는 sol-gel 반응을 이용하여 silica gel을 합성하고, 산 촉매와 염기 촉매를 사용하여 합성되는 메커니즘과 최종적으로 생성된 gel이 어떠한 차이를 가지는지 확인하였다. 또한 지시약으로 bromothymol blue, KI, KSCN을 사용하여 산 촉매와 염기 촉매의 차이를 확인하였다. 2. 산 촉매와 염기 촉매에 따른 Gel 구조 차이 산 촉매 조건 하에서 형성된 gel은 SN1 반응과 같이 반응이 느린 속도로 일어나기 때문에 높은 밀도와 낮은 기공...2025.05.09
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A+ 무기화학실험 <exp9. Synthesis of highly uniform 400nm silica spheres> 레포트2025.01.201. Silica Silica는 silicon dioxide를 뜻하며, 화학식은 SiO2∙ nH2O이다. Sulfuric acid와 sodium silicate가 반응하여 만들어지며, Si를 중심원자로 가지고 4개의 산소 원자가 Si 주변에 결합된 tetrahedral 구조를 갖는다. Silica의 산소 원자에 새로운 Si가 공유 결합하면서 3D network 구조를 형성하며, 그 종류에는 α-quartz, α-tridymite, β-tridymite 등이 있다. 이 중 α-quartz의 안정성이 가장 높기 때문에 해당 구조가 가장...2025.01.20
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염기 촉매의 양에 따른 MSN의 크기 차이 실험2025.05.121. MSN 합성 과정 실험에서는 TEOS를 전구체로 사용하여 염기 촉매인 TEOA의 양에 따른 MSN의 크기 변화를 확인하였다. TEOA에 의해 TEOS의 말단기가 -CH2-CH3에서 si-OH로 바뀌는 가수분해 반응이 일어나면서 음전하를 띠게 된다. 이후 si-OH 그룹들이 공유결합하면서 gel 상태가 되고, 음전하를 띤 silicate들이 양전하를 띠는 계면활성제 마이셀에 달라붙으면서 MSN이 합성된다. 2. TEOA 양에 따른 MSN 크기 변화 TEOA의 양이 증가하면 pH가 높아지고 가수분해 반응이 더 활성화된다. 이에 따...2025.05.12
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The sol-gel preparation 예비레포트2025.05.051. 콜로이드 졸-겔법 콜로이드 졸-겔법은 평균 직경이 50 ~ 500nm의 균일한 콜로이드 입자로 된 졸을 사용하여 성형한 건조 스지에 조밀하게 충진된 입자들로 구성된다. 기공의 크기가 점차 감소하지만 기공은 완전히 제거되지 않으면서 소지의 점진적인 소결과 수축이 진행된다. 2. 알콕사이드 졸-겔법 알콕사이드 졸-겔법은 금속이나 준금속 원소들이 다양한 반응성 배위체(reactive ligands)로 둘러쌓인 물질로 구성된 전구체를 사용한다. 직경이 3 ~ 4nm인 일차입자들이 겔 망목을 형성하고, 입자들이 사슬로 뭉쳐지면서 겔 소...2025.05.05
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금, 은 나노입자의 합성 예비레포트2025.01.221. 콜로이드 콜로이드는 크기가 1~1000nm 사이로, 불용성 물질이 분산된 상태로 다른 물질과 섞여 있는 혼합물이다. 콜로이드는 한 물질이 다른 물질에 분산돼 있거나 세포막과 같이 단일 물질로 존재하기도 한다. 콜로이드 입자 사이에서는 배제 부피 반발력, 정전기적 반발력, van der Waals force가 작용한다. 2. 졸(sol) 졸은 콜로이드 입자가 액체 중에 분산되어 유동성을 나타내는 계를 말하며, 입자는 졸에서 브라운 운동을 활발히 한다. 또한 전하의 양, 음에 따라 졸도 양성 졸, 음성 졸로 나뉘고 분산매와 콜로이...2025.01.22
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[A+ 예비보고서] sol-gel 실리카 합성 & FT-IR 분광법2025.01.241. 졸-겔(Sol-gel)법 졸-겔(Sol-gel)법은 액체 상태의 전구체를 이용하여 고체 상태의 세라믹 또는 유리 재료를 합성하는 방법입니다. 이 실험에서는 졸-겔법을 이용하여 구형의 SiO2를 제조하는 것을 목표로 합니다. 졸-겔법은 저온에서 진행되며, 균일한 조성과 미세한 구조를 가진 재료를 얻을 수 있는 장점이 있습니다. 2. 푸리에 변환 적외선 분광기(FT-IR) 푸리에 변환 적외선 분광기(FT-IR)는 적외선 영역의 빛을 이용하여 물질의 화학적 결합 상태를 분석하는 장비입니다. 이 실험에서는 FT-IR을 이용하여 졸-겔...2025.01.24
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