[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <박막 및 용액의 형광 측정 (Photoluminescence)> 레포트

소개

단국대학교 고분자공학과 4-2 고분자공학실험및설계2 (진OO 교수님)
실험 2. <박막 및 용액의 형광 측정 (Photoluminescence>에 대한 레포트입니다.
당시 예비 레포트와 결과 레포트를 한 번에 제출하여, 하나의 파일로 정리가 되어있습니다.
예비 보고서 내용과 결과 보고서 내용이 모두 들어가 있습니다. (실험 원리 및 실험 전 질문에 대한 답변부터, 실험 결과와 고찰 내용까지 모두 포함하고 있습니다.)
질문과 고찰은 조교님께서 공유해주신 자료를 기반으로 작성되었으며, 수강 당시의 정해진 양식 및 목차, 분량에 맞추어 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리(+질문에 대한 답변)
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의/고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 박막과 용액의 absorption과 PL을 측정하여 band-gap 변화, 형광 PL 스펙트럼 변화 등의 차이점을 분석한다.

2. 실험 원리
반데르발스 힘
반데르발스 힘(Van der Waals force)은 분자 내 전자밀도의 순간적인 변화에 의해 생성되는 분자 간 약한 상호작용으로, 대부분의 화합물에서 반데르발스 힘을 보인다. 상호작용의 크기는 분자의 표면력에 의해 결정되고, 표면력이 클수록 두 분자 사이의 인력이 커지며 분자간의 힘이 더 강해진다. 분자 내 전자밀도가 어느 한 순간에 완전히 대칭적이지 않으면서 쌍극자가 형성되는데, 이러한 일시적인 쌍극자의 약한 상호작용을 반데르발스 힘이라고 한다.
반데르발스 힘의 분자 간 상호작용은 쌍극자-쌍극자 상호작용, 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용, 유도 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용으로 나뉜다. 유도 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용은 영구 쌍극자 모멘트가 없는 무극성 분자 사이에서 작용하는 인력으로, 분자 내 전자의 움직임에 따라 순간적인 쌍극자 모멘트가 발생하게 되고, 이 쌍극자 모멘트가 다른 무극성 분자에 새로운 순간 쌍극자 모멘트를 유도하여 유도 쌍극자 간의 인력이 발생한다. 이러한 순간적인 쌍극자 모멘트를 갖는 분자 사이의 힘을 유도 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용, 또는 분산력이라고 한다. 분산력은 편극도가 클수록 증가하는데, 편극도는 원자의 전자 분포가 찌그러지기 쉬운 정도를 의미하며 분자량이 클수록, 표면적이 클수록 증가한다.
원자 자체는 중성을 띄지만, 반데르발스 힘에 의해 근접한 범위 내에서는 생성되는 쌍극자와 쌍극자 사이에 인력이 작용된다. 이로 인해 원자 간의 거리가 짧아져 두 원자의 전자구름이 겹치게 되고 파울리의 베타 원리에 의하여 시스템 에너지가 급격하게 증가하여 강한 반발력이 작용한다.

참고자료

· Janice G. Smith. 『스미스의 유기화학』. 유기화학교재연구회. 카오스북. 2018.
· Robert J. Young. 『고분자과학』. 박오옥. 자유아카데미. 2013.
· Steven S. Zumdahl. 『줌달의 일반화학』. 화학교재연구회. 사이플러스. 2019.
· 김수희. “노즐과 터빈에 대한 분자동력학 시뮬레이션 설계 및 구현”. 한국전자통신학회, vol. 14 no. 1, pp. 147-154 (2019).
· 미래창조과학부. “해양생물 유래의 발광물질을 이용한 OLED 신소재 개발 연구”. 순천향대학교(2015).
· 삼성디스플레이뉴스룸. “[디스플레이 용어알기] 74편: 인광 (Phosphorescence)”.
· https://news.samsungdisplay.com/26611. (2022.10.10).