무기화학실험 Observation of Charge Transfer between Donor-Acceptor Molecules in Zeolite Y

소개

"무기화학실험 Observation of Charge Transfer between Donor-Acceptor Molecules in Zeolite Y"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 시약 및 기구
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 실험 고찰
8. 연구 문제

본문내용

1. 실험 제목
Observation of Charge Transfer between Donor-Acceptor Molecules in Zeolite Y

2. 실험 목적
Methyl Viologen을 이용해서 Zeolite를 ion exchange하고 내부에 여러가지 방향족을 넣어서 charge transfer를 관찰한다.

3. 실험 이론
1) Methyl viologen
엽록체의 힐반응 또는 광화학계 I의 활성측정용 전자수용체로 사용되는 물질. 표준산화환원전위는 －430mV(pH 3~10)에서 광화학계 I에 의해서만 환원한다. 환원형은 청색을 나타내지만 강력한 자동산화능이 있어 산소에 의해 빠르게 산화한다. 이때 O2－나 H2O2를 생성하여 살초작용을 나타내기 때문에 파라쿼트(paraquat)이라는 이름의 제초제로 사용하고 있다.
생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 강영희

2) Zeolite
액체, 기체의 탈흡착이 가능하다. 음이온을 띠고 있어 이를 상쇄하기 위한 내부양이온이 존재하고 다른 양이온과 교환이 가능하다. 즉 촉매로 사용이 가능하다.
상대적으로 Al이 많은 Zeolite X는 더 음전하를 띤다. 음전하를 상쇄시켜줄 양전하도 많이 가지기 때문에 더 큰 극성을 나타낸다. 우리 실험에서는 상대적으로 Si가 더 많은 Zeolite Y를 사용할 것이다.
물은 극성을 띠므로 Zeolite 내부에 들어가게 되고 Methyl viologen(2가 양이온)이 들어가면 1가양이온 2개가 나오므로 엔트로피 적으로도 유리한 반응이 된다.

Electron Donor + Electron Acceptor -> Wheland 중간체
이 과정에서 charge transfer를 관찰할 수 있고 이렇게 부분적으로 전하가 하전된 상태를 charge transfer라고 부르며, 완전히 분리되어 전자가 이동된 상태를 Electron Transfer라 한다.

참고자료

· https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja980912p?mobileUi=0&
· http://www.cnucrf.re.kr/EquipView.asp?EquipID=50
· https://mmrc.caltech.edu/FTIR/Literature/Diff%20Refectance/Kubelka-Munk.pdf