콜로이드화학법을 이용한 ZnO나노분말제조

소개

콜리이드화학법을 이용하여 ZnCl와 Urea로부터 ZnO 나노분말을 저온에서 제조한다.

목차

1.실험목적

2.실험이론
2.1)콜로이드의 성질
2.2)틴들현상
2.3)SEM
2.4) ZnO의 성질

3.실험방법 및 시약조사

4.실험결과
4.1)XRD결과에 대해 분석한다.
4.2)콜로이드에 대해서 서술

5.토의
6.결론
7.참고문헌

본문내용

콜로이드의 성질

물질의 분산 상태를 나타내는 것으로 물질이 분자 또는 이온상태로 액체 중에 고르게 분산해 있는 것을 용액이라고 하며, 이것에 대해 보통 분자나 이온보다 큰 미립자가 기체 또는 액체 중에 응집하거나 침전하지 않고 분산된 상태를 콜로이드 상태라고 한다. 콜로이드는 결정성 물질과 비결정성 물질인 콜로이드로 분류한다. 고체 또는 액체 물질이 콜로이드 입자가되어 분산하여 있는 것으로, 콜로이드는 일반적으로 미세한 입자 상태의 물질이 기체 또는 액체 물질이 콜로이드 입자가 되어 분산하여 있는 것으로, 콜로이드는 일반적으로 미세한 입자 상태의 물질이 기체 또는 액체속의 혼합 분산한 상태를 분산콜
로이드(dispersing colloid)라 한다.

SEM

SEM은 고체 상태에서 작은 크기의 미세 조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 현미경이다. 또한 초점 심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서
곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양하여 금속 파편, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질 검사, 고분자 및 유기물, 생체시료와 유가공 제품 등 모든 산업 영역에 걸쳐 있다.

ZnO의 성질

ZnO는 Ⅱ-Ⅳ족 화합물 반도체로서 상온에서 3.3eV의 비교적 넓은 밴드 갭을 가지는 천이형 반도체로 불순물의 첨가에 의해 쉽게 전도도를 향상 시킬 수 있기 때문에 전기적, 광학적으로 주목을 받고 있는 재료이다.

XRD결과에 대해 분석한다.
시료 내에 있는 모든 입자들은 서로 불규칙적한 방향을 가진다고 가정하면만 많은 입자중에서 Bragg법칙에 맞도록 정확히 배향된 입자로부터 회절이 일어난다. 따라서 필름에 회절선이 기록되며 이로부터 2와 의 값으로부터 결정면간 거리를 직접 계산 할 수 있다




5.토의
이번실험은 콜로이드 화학법을 이용하여 ZnCl2와 Urea로부터 ZnO 나노분말을 저온에
서 제조하는 것이었다. 먼저 Urea 7.34mmol(0.44g)을 EG 50ml에 용해시킨 후 다른 EG 50ml를 100℃까지 가열한 후 ZnCl2 7.34mmol(1.00)을 마그네틱바를 이용하여 용해 시켰다. 그리고 마그네틱바의 회전 속도를 높여 강한 교반 하에 두 용액을 섞었다. TMAH를 14.86mmol(1.36g)을 위의 용액에 넣고 150℃까지 온도를 높인 후 위 상태로 10분간 유지시킨 후 콜로이드상태로 된 것을 실온에서 식혀 tube에 넣고 원심분리기를 이용하여 세척하였다. 세척순서는 증류수, 에탄올, 아세톤 순이다. 위의 순서로 3번씩
세척한 후 실온에서 건조 시킨 후 진공건조를 시켜 ZnO NCs를 얻었고, 이것을 곱게 갈아서 XRD로 분석하였다. 실험결과 ZnO peak 이외에도 다른 회절각에서 상당히 강한 peak가 측정되었다. 이는 결정형성 과정에서 결정성이 좋지 않게 이루어

참고자료

· - 펄스레이저 애블레이션법에 의한 Zr-V-Fe 3원계 합금 나노분말 제조에 관한 연구
· 공주대 대학원 / 길대섭 /2006년 / 16~17
· - 콜로이드 리소그래피와 아민-에폭시 공유결합을 이용한 생체분자 정렬에 관한 연구
· / 국민대 대학원 / 김은영 /2007년 / p28~30
· - Chem. Mater. Vol. 17, No. 25 - Synthesis of SnO2 and ZnO Colloidal
· Nanocrystals from the Decomposition of Tin(II) 2-Ethylhexanoate and Zinc(II)
· 2-Ethyl hexanoate / Chem. Mater / Mauro Epifani 등 6명 / 2005년/ p.6470