2020-1 인하대 공업화학 실험 (공화실) 예보/결보 A+ AAO Anodized Aluminum Oxide

소개

"인하대 공업화학 실험 (공화실) 예보/결보 A+ AAO Anodized Aluminum Oxide"에 대한 내용입니다.

예보/결보 70점 만점에 68점 받은 보고서입니다.

목차

Ⅰ. 예비보고서
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 참고문헌

Ⅱ. 결과보고서
1. 실험 목적
2. 실험방법
3. 실험결과분석 및 고찰
4. 결론 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
✓ 전기 화학 방법을 이용하는 금속산화 원리를 이해한다.
✓ 알루미늄 양극 산화법을 활용한 정렬된 다공성 나노 구조를 형성 및 제어한다.
✓ 양극 산화 알루미늄 (Anodized Aluminum Oxide, AAO) 나노 구조체를 활용한 다양한 나노 구조체 형성 원리를 고찰한다.

2. 실험 이론
A. 전해질 내에서의 전기화학반응 – 산화, 환원 반응의 관점에서 기술할 것.
전해질 내에서 일어나는 전기화학적 반응은 금속의 전기분해를 통해 일어나며, 양극 Anode에서는 금속이 전자를 잃는 산화 반응이 일어난다. M → M+ + e- 음극 Cathode 에서는 양극에서 생성된 전자가 전선을 타고 이동하여 오고, 전해질 내에서 녹아 있던 양이온과 결합하여 환원 반응이 일어난다.
H+ + e- → 1/2H2
이번 실험에 사용되는 금속 알루미늄은 큰 저항을 띄는 산화막으로 항상 덮여 있기 때문에 알루미늄의 산화막을 양극산화막으로 개질하여 사용할 수 있다. 전해질 용액에는 산소 음이온 혹은 수산화 음이온이 녹아 있다. 상대 전극은 반응성이 매우 낮은 단순히 전압만 인가하는 용도로서, 백금을 사용하기도 한다.

B. 알루미늄의 양극산화 – 양극산화법에 대하여 간단한 그림과 함께 설명하고, (+)극, (-)에서 일어나는 반응식, 전체 반응식을 기술할 것.
양극 산화법은 금속의 표면을 산화 피막으로 처리하는 기술로서 금속의 표면을 산화 처리하면 내구성이 증가하며 부식에도 강해질 수 있다. 양극산화법은 전기분해를 이용하며 금속 알루미늄을 양극으로 하여 전극을 가할 때 전해질에 존재하는 산소 음이온이 양극에 붙으면서 산화막을 형성하여 양극 산화 알루미늄을 만든다. 알루미늄에 양극(+)을 인가하고, 상대 전극에 음극(-)을 인가하게 되면 알루미늄이 전자를 잃고 양이온을 띈 알루미늄 이온이 전해질로 용출되며 산화된다. 상대 전극은 전해질에 의해 부식되거나 용해되지 않는 백금이나 납, 카본을 사용한다.

참고자료

· 최진섭, 이재광, 임재훈, 김성중, 양극산화 기술을 이용한 금속산화물 나노구조 제조 및 응용 동향, J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 19, No. 3, 2008
· 윤여경, 다공성 양극 산화 알루미나 막의 합성과 배리어 층의 제거를 통한 멤브레인으로의 응용, 2012
· 한국공업화학회, 무기공업화학, 청문각, 2013
· 현진영, 다공성 양극산화 알루미나의 자기 정렬된 포어 형성 과정과 전류밀도와의 관계: 양극 산화 전압과 시간 효과, 2009
· 이준호, 최진규, 안명수, 박은주, 성상도, 이한섭, 최진섭, 다공성 알루미나 템플레이트를 이용한 고분자 나노 구조 필름의 제조 및 응용, J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 20, No. 6, 2009
· 정수환, 정승호, 이건홍, 양극산화 알루미나 나노 템플레이트의 제조 및 응용, J. Korean Ind. Eng. Chem.,
· Vol.16, No.4, 2005