Zeolitic Imidazolate Framework

소개

"Zeolitic Imidazolate Framework"에 대한 내용입니다.

수득률 구하는 부분에 실수가 있어 다시 수정하였습니다.
오래 전 작성한 레포트여서 정확하지 않으니 참고용으로만 봐주세요

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
1) 배위화학
2) Metal Organic Framework (MOF)
3) Zeolitic Imidazolate Framework (ZIFs)
4) X-ray Diffraction (XRD)
5) Scanning-Electron Microscopy (SEM)
6) Brunauer-Emmett-Teller (BET) Theory

4. 시약 및 기구

5. 실험 방법
1) Synthesis of ZIF-8
2) Synthesis of ZIF-67
3) Analysis of ZIF-8
4) Analysis of ZIF-67
5) ZIF-8 I2 Adsorption

6. 실험 결과
1) ZIF의 수득률 계산
2) ZIF-8, ZIF-67 XRD Data
3) ZIF-8, ZIF-67 UV-Vis Spectrometer
4) ZIF-8, ZIF-67 BET Graph
5) ZIF-8, ZIF-67 SEM
6) ZIF-8 I2 Adsorption

7. 실험 고찰

8. 연구 문제
1) BET 식
2) FE-SEM과 Normal SEM의 차이

본문내용

1. 실험 제목
Zeolitic Imidazolate Framework
2. 실험 목적
Zeolitic Imidazolate Framework에 대해 알아보고, ZIF-8와 ZIF-67을 합성하고 분석하는 방법에 대해 알아본다.
3. 실험 이론
배위 화학
-전이금속
부분적으로 채워진 d orbital을 가진 금속을 전이금속이라고 하며, 3족에서 12족까지의 원소에 해당한다. 전이금속의 경우 다양한 산화수를 가져 산화-환원 반응을 할 수 있으며, 높은 배위수를 가지고 있어 다양한 리간드와 배위 공유결합을 형성할 수 있다. 그뿐만 아니라 다양한 파장의 빛을 흡수할 수 있어 다양한 색깔을 띠고 자기적 성질을 가지고 있어 기억 저장 물질로도 사용된다.
-리간드
중심 금속원자에 결합하여 배위 착화합물을 형성하는 이온 또는 분자를 말하며, 리간드의 경우 전자쌍을 줌으로써 금속과 결합을 한다. 리간드와 금속 원자의 결합은 산-염기 결합체이며, 리간드는 대부분 루이스 염기에 해당한다. 리간드는 일반적으로 금속 원자 간의 결합 수에 따라 분류할 수 있는데, 비결합 전자쌍이 한 개여서 1개의 원자를 통해 결합하는 리간드를 monodentate라고 하고, 2개의 전자쌍을 가지고 있어 금속에 2개의 전자쌍을 줄 수 있는 리간드를 bidentate라고 한다.

Metal Organic Framework (MOF)
-MOF의 구조
금속 이온이나 clus ter가 유기 리간드에 의해 2개 이상의 결합자리를 통해 연결됨으로써 확장된 구조를 형성하는데, 이때의 결정질을 MOF라고 한다.다시 말하면, Bidentate 리간드 중에서 리간드의 크기가 충분히 크고 리간드 결합자리 간의 거리가 충분히 커서 리간드 하나 당 두 개 이상의 금속이 결합 가능한 경우, 리간드와 금속이 충분히 존재하여 규칙적인 배열로 형성하게 되면서 결정체와 유사한 금속 유기물 골격체를 생성하는데, 이때의 금속 유기물 골격체를 MOF라고 한다.

참고자료

· 박정화 외 2명, “마이크로파에 의한 Zeolitic Imidazolate Framework 물질, ZIF-8의 합성”, Journal of the Korean Chemical Society, 2009년, Vol. 53, No. 5, pp. 553~559
· Daniel Saliba 외 4명, “Crystal Growth of ZIF-8, ZIF-67, and Their Mixed-Metal Derivatives”, JACS, 2018년, 140, pp. 1812~1823
· Krista S. Walton and Randall Q. Snurr, “Applicability of the BET Method for Determining Surface Areas of Microporous Metal−Organic Frameworks”, JACS, 2007년, Vol. 129, No. 27, pp. 8552~8556