2020-1 인하대 공업화학 실험 (공화실) 예보/결보 A+ 바이오 나노 소재

소개

인하대 2020 1 공화실 A+ 바이오 나노 소재
예보 결보 70점 만점에 67점 받은 보고서입니다

목차

Ⅰ. 예비보고서
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 참고문헌

Ⅱ. 결과보고서
1. 서론 (실험 개요, 목적, 필요성 등을 서술)
2. 실험방법
3. 실험결과
4. 실험결과분석 및 고찰
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
셀룰로오스 소재가 산업에서 유망한 소재로 각광받고 있음을 나노 셀룰로오스의 물리적 특성에 대해 알아봄으로써 이해하고, 층상 자기 조립법 LbL Assembly를 통해 층상 자기 조립법을 통해 다층 박막의 특성을 조절해 원하는 성질을 부여할 수 있음을 이해한다. 접촉각과 표면 에너지 간의 관계를 zisman method로 습득하여 고체 표면의 임계 표면 장력을 계산하고 AFM과 UV-Vis spectroscopy를 통해 투과도와 나노 셀룰로오스의 고체 표면적 특성을 깨달을 수 있다.

2. 실험 이론
1) Cellulose
셀룰로오스는 자연에서 얻을 수 있는 풍부한 고분자 물질로서, 뛰어난 기계적 강도와 생분해성이 가능한
특징들을 가지고 있다. Glucose가 β-1,4 결합에 의해 이루어진 직선형 고분자 다당류이며 셀룰로오스는 목질계, 박테리아, 조류 등 식물체에서 추출가능한 물질이다. β 포도당의 1번 탄소에 결합된 하이드록시기와 다른 β 포도당의 4번 탄소의 하이드록시기가 서로 수소 결합 반응하여 탈수 반응이 일어나 글리코사이드 결합을 형성하는데, 이 글리코시드 결합이 직선 형태로 수없이 연결된 고분자로서, 셀룰로오스는 이런 수소 결합 구조 덕에 친수성 및 물리적으로 매우 질긴 성질을 가진다. 셀룰로오스는 이런 성질 덕에 인장 강도가 높은 나노 섬유를 형성할 수 있으며, 셀룰로오스의 부위는 결정성과 비결정성 부위로 나뉘어지는데 고온, 고압의 조건에서는 물에서 비결정성 고체로 바뀌는 양상을 띈다. 강산을 처리할 때 비결정성 부위가 분해되어 나노 셀룰로오스가 생성될 수 있다. 나노 셀룰로오스는 셀룰로오스 사슬이 다발 형태로 빽빽히 결합된 나노, 마이크로미터 크기의 입자 섬유를 뜻한다. 식물 세포벽에 기계적, 화학적 처리로 쉽게 얻을 수 있는 나노 셀룰로오스의 인장 탄성 계수(tensile modulus)는 강철과 비슷한 정도이며 낮은 밀도와 넓은 비표면적을 가지고 있어 다양한 산업에 응용이 가능하다.

참고자료

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· 김영호, 접촉각 측정 및 표면 에너지, 공업화학 전망, 제8권 제3호, 2005
· 조서린, 조한국, 수제 접촉각 측정기와 영상 분석 프로그램을 이용한 표면에너지의 측정, Journal of the Korean Chemical Society, vol.57 No.4, 2013
· 윤종선, 남창우, 이효민, 표면 젖음성을 이용한 김서림 방지에 대한 연구, Polymer Science and Technology, Vol. 29, No. 5, 2018
· 정문영, 황화광물의 임계표면장력, 한국자원공학회지, Vol. 56, No. 6, 2019
· 김정택, 마이크로 구조에서 일어나는 모세관 유동에 증발이 미치는 영향, 2017
· 차국헌 조진한, Layer by Layer 자기조립현상을 이용한 다층초박막의 제조와 응용, Polymer Science and Technology, Vol. 15 No. 3, 2004