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그래핀 나노입자 하이브리드 물질 논문 PPT 발표2025.05.061. 그래핀 (Graphene) 그래핀은 2010년 노벨 물리학상을 수상한 물질로, 표면적 2,500 m2/g, 영률 1,100 GPa, 열전도도 5,000 W/mK, 전기전도도 9.6x10^5 S/cm, 전자이동도 200,000 cm2/Vs 등 뛰어난 물리적 특성을 가지고 있다. 그래핀은 탄소 원자 3개와 결합하여 sp2 혼성 오비탈을 형성하며, 이웃한 원자의 p 오비탈과 파이 결합을 하여 공명구조를 이루게 된다. 2. 나노입자-그래핀 하이브리드 물질 나노입자-그래핀 하이브리드 물질은 그래핀 표면에 나노입자를 직접 성장시켜 결합력...2025.05.06
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1,10-Phenanthroline을 이용한 철 정량 실험 결과 보고서2025.05.031. 철 이온의 전자 배치와 안정성 철(Fe)은 원자번호 26번의 원소로, 4s2 3d6 오비탈 구조를 가지지만 Fe2+와 Fe3+ 형태로 이온화되어 각각 d6와 d5 전자 배치를 가질 수 있다. Hund's Rule에 따르면 스핀이 오비탈을 최대로 차지할 때 안정하므로, Fe3+가 Fe2+보다 전자 반발이 적어 더 안정하다. 그러나 강장 배위자인 Phenanthroline이 Fe 이온과 배위 결합하면 저스핀 전자 배치를 갖게 되므로, Fe2+가 Phenanthroline과 더 안정한 착물을 형성한다. 2. 1,10-Phenanth...2025.05.03
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물리화학 레포트 Gaussian Application2025.05.131. O2 분자의 전하 상태에 따른 특성 O2 분자의 중성, 양이온, 음이온 상태에서 SCAN을 통해 구한 potential energy curve를 분석한 결과, 평형 결합길이는 양이온, 중성, 음이온 순으로 점차 길어졌다. O2 분자의 MO 구조상 홀전자가 2개이므로 multiplicity가 3인 상태이며, 전자가 하나 늘거나 줄면 multiplicity가 2로 바뀌어 불안정해진다. 따라서 가장 전자가 많이 채워진 음이온의 결합에너지가 가장 작았다. 2. N2 분자의 전하 상태에 따른 특성 N2 분자의 중성, 양이온, 음이온 상...2025.05.13
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[실험설계] UV VIS 흡수도, 투과도, Haze 측정 용어 정리, 원리, 이론 총정리2025.01.241. HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 분자의 오비탈 다이어그램을 그리면, 전자는 낮은 에너지 준위부터 채우게 된다. 이때 전자가 찬 오비탈 중에서 에너지 준위가 가장 높은 오비탈을 말하며, 분자 내부에 속박되지만 가장 에너지가 작고 전자가 가장 움직이기 쉬운 곳을 HOMO라고 부른다. 이것은 최고 점유분자 궤도라는 의미를 나타내며, 반도체의 가전자대 (Valence band)에 해당한다. 2. LUMO (Lowest Unopccupied Molecular Orbital) 전자가 채워지지 않...2025.01.24
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[물리화학실험] Gaussian을 이용한 양자화학 계산 예비보고서 A+2025.01.191. Computational chemistry 계산화학은 분자, 원자, 원자의 구성 입자의 운동과 상태를 나타내는 함수를 컴퓨터를 이용해 계산함으로써 화학 물질들의 이론적인 문제를 다루는 학문이다. 2. Gaussian software 1970년도 John Pople 연구팀이 계산화학(computational chemistry)을 위해 제조한 양자화학 계산 프로그램이다. 관심 대상 분자들에 의해 single point energy, optimized energy, frequency calculation 등을 계산할 수 있다. 이 ...2025.01.19
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옥살레이트-철 착화합물 합성과 광화학 반응2025.05.011. 전이금속 화합물 전이금속은 d오비탈이나 f오비탈이 모두 채워지지 않아 주로 리간드와 배위결합을 이루어 착화합물을 형성한다. 전이금속 화합물은 종류에 따라 다양한 색을 띠는데, 이는 d오비탈이나 f오비탈의 에너지 준위 차이로 인해 전자가 낮은 에너지 오비탈에서 높은 에너지 오비탈로 전이할 때 가시광선을 흡수하는 정도가 달라지기 때문이다. 2. 배위결합 배위결합은 중성 분자 혹은 이온이 비공유 전자쌍을 제공하여 형성되는 공유결합이다. 리간드는 금속 이온에 비공유 전자쌍을 제공하여 배위결합을 형성한다. 리간드는 한자리 리간드와 여러...2025.05.01
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[물리화학실험] 컨쥬게이션 염료의 흡수 스펙트럼 예비보고서 A+2025.01.191. HOMO/LUMO HOMO(highest occupies molecular orbital)는 분자의 바닥 상태 전자 배치에 있어서, 전자가 실제로 채워져 있는 가장 높은 에너지의 분자 오비탈을 의미합니다. LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)는 전자가 채워져 있지 않은 가장 낮은 에너지의 오비탈을 의미합니다. HOMO와 LUMO는 분자의 화학적 성질과 반응성을 설명하는데 중요하게 활용됩니다. 2. 에너지 준위 전자가 가질 수 있는 에너지는 양자화되어 있으므로, 발생하는 에너지 또한 양자화되...2025.01.19
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화학실험(A+보고서) - 계산화학실습2025.05.111. H2 구조 최적화 수소 분자의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 수소 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 수소 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 수소 분자의 결합 길이와 결합 에너지는 이론값과 비교적 잘 일치하였다. 2. He2 구조 최적화 헬륨 분자(He2)의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 헬륨 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 헬륨 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 모든...2025.05.11
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Synthesis and Spectra of Vanadium Complexes2025.01.291. 바나듐 착물의 합성 실험을 통해 다양한 산화 상태의 바나듐 착물을 합성하였다. 환원제를 사용하여 V5+를 V4+로 환원시키고, 리간드를 치환하여 (NH4)2[VO(tart)]·H2O와 VO(acac)2 착물을 얻었다. 합성 과정에서 산화-환원 반응의 원리를 이해할 수 있었다. 2. 바나듐 착물의 전자 스펙트럼 해석 합성한 바나듐 착물의 UV-vis 스펙트럼을 측정하고 Orgel 도표와 Tanabe-Sugano 도표를 활용하여 전자 전이와 리간드장 세기를 해석하였다. 바나듐의 산화 상태와 리간드의 종류에 따라 다양한 색상과 흡수...2025.01.29
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Diels-Alder 반응을 통한 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride 합성2025.01.091. Diels-Alder 반응 Diels-Alder 반응은 공액 디엔과 디엔파일 사이의 고리화 첨가 반응으로, 시클로헥산 고리가 형성되는 반응입니다. 이 반응은 입체 특이적이어서 주로 endo 부가물이 생성됩니다. 이는 2차 오비탈의 중첩으로 인해 endo 생성물이 더 안정하기 때문입니다. 또한 고리 내부의 전자 밀도 증가로 인해 카보닐 π 시스템과의 상호작용이 강해져 반응 속도가 빨라집니다. 2. 실험 방법 이 실험에서는 3-sulfolene과 maleic anhydride를 xylene 용매 하에서 가열 환류하여 Diels-A...2025.01.09
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