역마이셀을 이용한 CdS 양자점 제조 및 은 나노입자의 제조와 분광학적 특성 비교 연구

소개

"역마이셀을 이용한 CdS 양자점 제조 및 은 나노입자의 제조와 분광학적 특성 비교 연구"에 대한 내용입니다.

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 도구 및 시약
4.실험 방법
5.실험 결과
6.토의
7.결론

본문내용

1. 실험 목적
-간단한 금속 및 반도체 나노 입자를 합성하고 그 입자들이 갖는 독특한 분광학적 특성을 측정하고 비교해본다.
-금속 및 반도체 나노 입자들의 크기에 따른 광물성 특성의 변화를 관찰한다.

2. 실험원리
-역마이셀 CdS 나노 입자
나노 입자는 열역학적으로 매우 불안정한 상태에 있으므로 적합한 환경이 요구된다. 이번 실험에서는 반도체 물질인 황화카드뮴 (CdS) 나노 입자를 합성하고 입자 크기에 따른 흡수 스펙트럼의 변화와 반도체 나노 입자의 형광 현상을 통하여 양자 고립 효과 (quantum confinement effect)를 이해한다. 나노 입자의 합성은 용액 상태에서 합성하는 방법을 이용하였다. 이번 실험에서 사용되는 방법은 “포획 침전법(arrested precipitation)”으로서 다음과 같은 전형적인 침전 반응 때문에 결정성을 지닌 미립자가 만들어진다. Cd2+ + Na2S → (CdS) nano particle + 2Na+
이 반응은 계면활성제로 Bis(2-ethylhexyl) sodium sulfosuccinate (AOT)를 사용하여 역마이셀법 (reversed micelle)이라고 불리는 방법으로 나노 반응기를 형성한 후 나노 입자의 크기를 제어하는 방법을 이용한다. 이 경우에는 역마이셀 내에서 나노 입자가 생성되는데 역마이셀의 크기를 조절하여 원하는 나노 입자의 크기를 얻을 수 있다. 양쪽 친화성 화합물인 계면활성제는 그 농도가 작을 때 용액 속에 녹아 있는 강한 전해질로
작용하지만 그것이 어느 특정 농도(critical micelle concentration; CMC) 보다 높아지면 마이셀(micelle)을 형성하게 된다. 이는 계면활성제의 소수성과 친수성기가 용액 내의 자유 에너지를 최소화하기 위한 분자가의 배향과 분자군을 형성하려는 경향에서 일어나며, 이러한 현상을 마이셀 화(micellization)라고 한다.

참고자료

· 물리화학실험 매뉴얼. 전남대 물리화학연구실
· 물리화학, Peter Atkins, 교보문고
· 스쿠그의 분석화학강의, Douglas Skoog, 사이플러스
· 물리학과 첨단기술의 세계. 양성익 저. 2006. 05
· 과학 고등학교 교사를 위한 첨단 과학 실험: CdTe 양자점의 크기와 발광 파장의 관계.
· 김의영, 전동렬 저, 현장과학교육 4(1), pp19~26, 2010. 02
· 양자점의 광물리적 특성 Photophysical Properties of Colloidal Nanocrystal Quantum Dots, 이강하, 우주영, 김휘동, 이도창 저, Polymer Science and Technology Vol. 23, No. 5
· 금속 나노입자의 광학적 특성과 이를 이용한 발광 다이오드의 외부양자효율 향상 Optical Properties of Metal Clusters and Enhancement of the External Quantum Efficiency
· of Light Emitting Diodes, 인하대학교 대학원, 성준호, 2010.02