Hydrogen insertion into WO3

목차

1. 실험제목

2. 실험일시

3. 실험목표

4. 실험이론
1) 결정계
2) 인터칼레이션
3) 전기변색
4) 삼산화텅스텐(WO₃)
5) 실험 개요

5. 기구 및 시약

6. 실험과정

7. 실험 결과
1) HxWO₃의 합성
2) Intercalation에 따른 전도도 변화

8. 고찰

본문내용

1. 실험제목
Hydrogen insertion into WO₃

2. 실험일시
2021년 00월 00일

3. 실험목표
양성자를 삼산화텅스텐 고체에 환원적으로 삽입하고 색상과 전도도에 미치는 영향을 관찰한다.

4. 실험이론
1. 결정계
① 정의 : 32종의 결정족 결정축의 성질에 따라 분류한다.
일반적으로 등축 결정계, 정방 결정계, 육방 결정계, 삼방 결정계, 사방 결정계, 단사 결정계, 삼사 결정계의 7결정계로 나눈다.

② 결정축 : 결정축은 각각의 축과 축각에 대해서 정해진 명칭이 있으며, 주로 결정축의 전후축을 a축, 좌우축을 b축 그리고 수직축을 c축으로 사용한다.
축각은 주로 +축의 사이에 표시하며, b축과 c축의 사잇각을 α, a축과 c축의 사잇각을 β, a축과 b축의 사잇각을 γ라 한다.
6개의 결정계 중 육방정계를 제외한 나머지 정계는 3개의 결정축으로 나타내고, 육방정계는 4개의 결정축으로 나타낸다.

<중 략>

2. 인터칼레이션
① 층상구조 :
물질의 미시적/ 반 미시적 구조를 기술할 때 사용하는 용어로 층 안의 분자 혹은 원자의 결합력과 층 간의 결합력이 크게 다를 때 층상구조가 형성된다.
층의 겹쌓기에 비대칭이 있어 X선의 산만 산란이 관측되는 일이 많다.

② 인터칼레이션 :
물질의 미시적 혹은 반미시적 구조를 기술할 때 사용하는 용어이다. 층 안의 분자 혹은 원자의 결합력과 층 간의 결합력이 크게 다를 때 층상구조가 형성된다. 분자 또는 이온을 층상 구조를 가진 물질에 가역적으로 포함하거나 삽입하는 것을 인터칼레이션이라 한다.

③ WO₃ 인터칼레이션
- 삼산화텅스텐(WO₃)은 모서리를 공유하는 WO₆ 팔면체로 구성된 개방 구조 물질이다. 1족 금속은 WO3의 층상 구조에 삽입될 수 있으며, 여기서 금속은 산화되어 WO₃의 전도대에 전자를 제공한다. 이 인터칼레이션은 전자 이동도를 증가시켜 재료를 전자 절연체에서 전도체로 변환시킨다.

참고자료

· 무기화학 실험서 - Hydrogen insertion into WO₃
· Whittingham, S. M. In Teaching General Chemistry: A Materials Science Companion; Ellis, Ed.; American Chemical Society; 1993; Experiment 8, ìHydrogen Insertion into WO₃.
· Galasso, F. S. Structure, Properties and Preparation of Perovskite-Type Compounds , Pergamon Press: Hungary, 1969; p.7.