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염기 촉매의 양에 따른 MSN의 크기 차이 실험

염기 촉매의 양을 다르게 했을 때 MSN의 크기 차이를 비교해본다.
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최초등록일 2023.08.03 최종저작일 2022.05
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염기 촉매의 양에 따른 MSN의 크기 차이 실험
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    소개

    염기 촉매의 양을 다르게 했을 때 MSN의 크기 차이를 비교해본다.

    목차

    1. 실험 목적
    2. 실험 방법
    3. 실험 결과
    4. 고찰
    5. 참고문헌

    본문내용

    1. 실험 목적
    염기 촉매의 양에 따른 MSN의 크기 차이를 확인할 수 있다.

    2. 실험 방법
    ①50ml vial에 weighing ( DI water: 30ml, CTAC: 3g, TEOA: 300,/600/1200ul)
    ②Hot plate에서 95-97도까지 가열
    ③TEOS 2.25ml 넣고 2hr stirring (stirring RPM: 800)
    ▷염기촉매에 의한 말단기 변화로 응축하고 나노입자가 형성되면서 뿌옇게 변함
    ④Flacon tube에 옮겨 담고 centrifuge 11000rpm, 15min run
    ▷계면활성제가 아직 제거되지 않은 나노입자 침전
    ⑤상층부 버리고 DI water, EtOH 20ml에 분산 후 centrifuge 11000rpm, 15min run
    ▷계면활성제가 제거된 나노입자 침전 또한 아직 미쳐 제거하지 못한 불순물을 제거하기 위해
    ⑥상층부 버리고 EtOH 20ml 분산 후 보관
    전구체는 어떤 화학반응을 통해 특정 물질을 만들 때, 최종 물질이 되기 직전의 단계의 물질을 말한다. 이 실험에서 수화된 실리카를 이용해 MSN을 합성하는데 수화되기 직전의 물질이 TEOS다. TEOS는 물을 추가하면 이산화규소로 쉽게 전환되며 생성된 실리카는 수화된다.

    참고자료

    · https://kosen.kr/info/kosen/760764(코센리포트-MSN의 합성 동향)
    · https://patents.google.com/patent/KR20200118642A/ko(대한민국특허청-다공성 실리카 나노 입자 및 이의 제조 방법)
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. MSN 합성 과정
      MSN(Mesoporous Silica Nanoparticle)은 다양한 응용 분야에서 활용되는 중요한 나노 물질입니다. MSN 합성 과정은 일반적으로 sol-gel 방법을 사용하며, 주요 단계로는 전구체 혼합, 템플릿 첨가, 열처리 등이 있습니다. 이 과정에서 반응 조건, 템플릿 종류, 열처리 온도 등 다양한 요인들이 MSN의 구조와 특성에 영향을 미칩니다. 따라서 MSN 합성 시 이러한 요인들을 면밀히 조절하여 원하는 특성의 MSN을 얻는 것이 중요합니다. 또한 합성 과정의 최적화를 통해 균일하고 재현성 있는 MSN을 제조할 수 있습니다.
    • 2. TEOA 양에 따른 MSN 크기 변화
      TEOA(Triethanolamine)는 MSN 합성 시 주로 사용되는 템플릿 중 하나입니다. TEOA의 양은 MSN의 크기와 형태에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 TEOA 양이 증가할수록 MSN의 크기가 감소하는 경향을 보입니다. 이는 TEOA가 실리카 전구체와 상호작용하여 핵 생성 및 성장 과정에 영향을 주기 때문입니다. 따라서 TEOA 양을 적절히 조절함으로써 원하는 크기의 MSN을 합성할 수 있습니다. 이러한 크기 조절 능력은 MSN의 다양한 응용 분야에서 중요한 요소가 됩니다.
    • 3. DLS와 TEM 결과 차이
      DLS(Dynamic Light Scattering)와 TEM(Transmission Electron Microscopy)은 MSN의 크기와 분포를 측정하는 대표적인 분석 기법입니다. 그러나 이 두 기법은 서로 다른 원리와 측정 방식을 가지고 있어, 동일한 MSN 샘플에 대해 다른 결과를 보일 수 있습니다. DLS는 용액 상태의 MSN 입자 크기를 수화 직경 기준으로 측정하지만, TEM은 건조된 MSN 입자의 실제 크기를 직접 관찰합니다. 따라서 DLS 결과는 TEM 결과보다 일반적으로 더 큰 값을 나타냅니다. 이러한 차이를 이해하고 두 기법의 장단점을 고려하여 MSN 특성을 종합적으로 평가하는 것이 중요합니다.
    • 4. 균일한 MSN 합성 방법
      균일한 MSN 합성은 다양한 응용 분야에서 매우 중요합니다. 균일한 MSN을 얻기 위해서는 합성 과정의 세부 조건들을 면밀히 제어해야 합니다. 먼저 실리카 전구체, 템플릿, 용매 등의 반응 물질들을 정확히 배합하고, 교반 속도, 온도, pH 등의 반응 조건을 최적화해야 합니다. 또한 열처리 과정에서 온도와 시간을 엄격히 제어하여 균일한 기공 구조를 얻을 수 있습니다. 이와 함께 합성 후 정제 및 분리 과정에서도 입자 크기 분포를 최소화하는 것이 중요합니다. 이러한 노력을 통해 균일한 MSN을 대량으로 합성할 수 있으며, 이는 MSN의 응용 분야를 더욱 확대할 수 있을 것입니다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      이 문서는 MSN 합성 과정과 특성을 잘 설명하고 있으며, 실험 결과와 고찰을 통해 TEOA 농도에 따른 MSN 크기 차이와 DLS와 TEM 결과 차이에 대해 잘 분석하고 있습니다.
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