Preparation and Characterization of an X-type Zeolite(제올라이트)

목차

1. 실험제목
2. 실험일시
3. 실험목표
4. 실험이론
5. 기구 및 시약
6. 실험과정
7. 실험 결과
8. 고찰
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
Preparation and Characterization of an X-type Zeolite

2. 실험일시
2021년 00월 00일

3. 실험목표
Na 이온을 함유한 제올라이트 X, 즉 NaX를 합성한다. 또한 다양한 분자의 흡착을 모니터링하여 제올라이트의 기공 크기를 탐색한다.

4. 실험이론
1. X-선 회절 분석
➀ 격자평면과 밀러지수
1) 격자평면
다수의 3차원 점들이 있는 격자 위에 결정 구조를 나타냈다고 생각하면, 격자는 서로 다른 방향으로 향해 있는 평면의 집합으로 나눌 수 있다. 한 집합에 있는 모든 평면은 동일하고 가상의 평면이며, 평면과 평면 사이 수직 거리가 면간 거리 (d-spacing)이다.

2) 밀러지수
평면을 구분하기 위해 사용한다. 밀러지수는 (h k l) 로 표시하며 에서 교차할 때 (h k l)이 평면의 밀러지수이다. (밀러지수는 둥근 괄호를 쓰고, 콤마를 찍지 않는다.) 밀러지수를 구하는 방법으로는 그림에서 a-, b-, c- 축과 만나는 절편을 찾아 이들의 역수를 구하고, 알맞은 수를 곱해주어 저수가 되도록 만들면 그 숫자가 밀러지수이다.

➁ 면간 거리 공식(d-spacing formula)

결정계
공식
입방정계 (a=b=c , )
사방정계 (abc , )
정방정계 (a=bc)

1) 입방정계 2) 사방정계 3) 정방정계

➂ X-선 회절
1) 정의
원자가 규칙 바르게 배열되어 있는 물질에 원자의 간격과 같은 크기의 파장 (0.5Å ~ 3Å) (0.05nm ~ 0.3nm)을 지닌 X선을 입사하면, 각 원자에 소속하는 전자에 의해서 X선이 산란된다. 산란된 X선은 간섭하며 합쳐져, 특정의 방향에서 강하게 합쳐진다. 이를 X-선 회절현상이라 한다.

2) 회절 격자
다수의 홈이 파여져 있으며, 홈 사이의 매끄러운 면에서 반사되는 광선 사이의 간섭으로 생기는 회절상을 사용한다. 그림(27-3)에서 b-c 거리가 라면, a와에서 시작하는 파동은 법선에서 방향인 지점으로 보강 간섭할 것이다. 만약 b-c가 라면, d-e 는 2, f-g는 3가 될 것이다. 그러므로 수백개의 슬릿에서 퍼지는 파동은 보강 간섭 할 것이고, 뚜렷한 회절 패턴이 최대로 생성되고 회절 무늬를 만든다.

참고 자료

무기화학 실험서 - Preparation and Characterization of an X-type Zeolite
이공학을 위한 무기화학실험, 이순원, 사이플러스, 2013, p145-152
무기화학실험, 노동윤, 자유아카데미, 2014, p177-187