[무기화학실험 보고서]Graphite oxide & TMG 합성

소개

"[무기화학실험 보고서]Graphite oxide & TMG 합성"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 일자

2. 실험 제목

3. 실험 목적

4. 실험 이론
(1) 그래핀
(2) 그래핀의 특징
(3) 그래핀 합성법
(4) 그래핀 응용분야

5. 실험 결과
(1) 실험 과정
(2) 화학반응식
(3) 실험 중 관찰사항

6. 논의
(1) H2SO4, KMnO4, H2O2, HCl 시약을 넣어주는 이유
(2) 반응 중 시약의 색상 변화에 대한 이유 생각해보기
(3) Graphite oxide 수득량이 사용한 graphite 양보다 많은 이유
(4) Graphite→Graphite oxide(GO)→Graphene oxide(G-O)→reduced graphene oxide(rG-O) 방식과 Graphite→TMG 방식의 차이

7. 고찰

본문내용

2. 실험 제목
Graphite oxide & TMG 합성

3. 실험 목적
탄소 원자 하나의 두께를 갖고 있고 sp2 탄소 네트워크로 구성된 이차원(2D) 물질인 그래 핀(graphene)에 대해 알아본다. 다양한 그래핀 합성법들 중 화학적 박리 방법인 Hummers’ method를 이용해 흑연 (graphite)으로부터 그라파이트 옥사이드(graphite oxide, GO)를 합성한다.

4. 실험 이론
(1) 그래핀
그래핀(graphene)이란 탄소 원자 하나의 두께를 갖고 있고 sp2 탄소 네트워크로 구성된 이차원 물질이다. 그래핀을 원기둥 형태로 말아서 만든 탄소나노튜브(Carbon Nanotube), 축구공모양의 풀러렌(Fullerene, C60), 다층구조의 흑연(Graphite)과 마찬가지로 나노구조의 탄소 동소체의 한 가지로 분류될 수 있다. 2004년 러시아의 물리학자 Andre Konstantin Geim과 Sir Konstantin Sergeevich Novoselov가 연필심에 투명 테이프를 붙여 떼어낸 뒤, 테이프에 달라붙은 흑연 가루를 반복해서 테이프로 떼어내는 방식으로 그래핀을 최초로 분리하였다. 2010년 그들은 그래핀을 분리해낸 공로로 노벨 물리학상을 받았다. 이후 그래핀의 뛰어난 전기적 성질이 밝혀지면서 트랜지스터, 투명전극, 에너지 저장 물질, 센서, 고분자 복합체 등 여러 분야에서 그래핀을 기반으로 한 소재들의 응용이 연구되고 있다

(2) 그래핀의 특징
-그래핀의 7대 특성
그래핀은 강철보다 200배 이상 강한 강도 (인장력 ~130 GPa, 강도 ~1.1 TPa), 뛰어난 전기 전도도 (저항 10 ohm/cm, 전자이동도 40.000 cm v-1 s-1), 뛰어난 열 전도성 (5300 W m-1 K-1), 높은 투과도 (97.7 %), 원자 1층의 얇은 두께 (0.33 nm), 넓은 표면적 (2630 m2/g), 초경량 (0.77 mg/m)의 특징을 가지고 있다.

참고자료

· History of Graphene Oxide and Future Direction, Sungjin Park, Inha University, 2013, 1-5p
· 그래핀 합성 및 응용 기술개발 동향, 김종윤 외 3인, 2013, 1-8p
· 그래핀 소재의 개발 현황, 한국진공학회, 2015, 채희엽, .46-48p
· 그래핀 기반의 나노바이오 융합 기술, Bioin, 2011, 서태석, 2-13p
· ‘꿈의 물질’ 그래핀, 발견 배경과 활용! - LG Display Newsroom
· 그래핀 스퀘어 코리아 (neoframemedia.com) – about 그래핀 “그래핀이란?”
· 화학적 박리 그래핀의 제조와 응용, 한국전기연구 나노카본 연구그룹, 2012, 1-3p