[A+ 무기실험 보고서] 금속 배위화합물과 금속 할라이드 페로브스카이트(Perovskite) 결정 성장 실험 예비+결과보고서

소개

"[A+ 무기실험 보고서] 금속 배위화합물과 금속 할라이드 페로브스카이트(Perovskite) 결정 성장 실험 예비+결과보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
3.1. Perovskite(페로브스카이트)
3.2. ITC(Inverse Temperature Crystallization)
3.3. XRD

4. 실험기구 & 시약

5. 실험방법

6. 실험결과
6-1. 실험과정(사진)
6-2. MAPbBr3 페로브스카이트(Perovskite) 결정 크기 변화
6-3. XRD 해석
6-4. 생성물(MAPbBr3)의 수득률 계산

7. 고찰 및 토의

본문내용

1. 실험 제목

- 금속 배위화합물과 금속 할라이드 페로브스카이트(Perovskite) 결정 성장 실험

2. 실험 목적

- MAPbBr3 페로브스카이트(Perovskite) 결정을 합성시키고 이를 단결정으로 균일하게 성장시키고자 한다.

3. 실험 이론

3.1. Perovskite(페로브스카이트)

- Perovskite 결정구조는 ABX3 구조를 가진 화합물로, A는 1가의 유기 양이온(MA, FA, Cs, Rb 등), B는 2가의 금속 양이온..

<중 략>

3.2. ITC(Inverse Temperature Crystallization)

- 일반적으로 용질은 더 높은 온도에서 더 높은 용해도를 갖는 경향이 있어 용매가 뜨거울 때 더 많은 전구체를 용해시키고, 냉각하면 결정화를 시키는 과포화를 유도하게 된다. 반면, 드물게 온도가 증가함에 따라 용매에서 용질의 용해도가 감소하는 현상(즉, 역온도)이 발생 하기도 하는데 이를 ITC(Inverse Temperature Crystallization)라고 한다. ITC의 대표적 인 예시로는 MAPbX3 형태의 페로브스카이트가 있는데, 페로브스카이트는 특정 용매(DMF, DMSO 등)에서 inverse temperature solubility(역온도 용해도)를 보여 용매의 온도가 높 아질수록 용해도가 감소해 결정이 생성된다.

3.3. XRD

- X선 회절(XRD)은 분말, 고체 및 액체 샘플의 상 조성, 결정 구조 및 방향 등의 물리적 특 성을 분석하는 데 사용되는 다목적 비파괴 분석 기법이다. 많은 물질들은 작은 결정질로 구 성되어 있다. 이러한 결정들의 화학적 조성과 구조적 유형을 ‘상’이라고 한다. 물질은 단상 또는 다상 혼합물일 수 있으며, 결정질 및 비결정질 성분을 포함할 수 있다. X선 회절 분석 기에서 결정상이 다르면 회절 패턴도 달라진다. 미지의 샘플에서 얻은 X선 회절 패턴은 참 조 데이터베이스의 패턴과 비교하여 상을 식별할 수 있게 된다.

참고자료

· High-quality bulk hybrid perovskite single crystals within minutes by inverse temperature crystallization(Nature communications, 2015, Makhsud I. Saidaminow) (그림2)
· Synthesis and Characterization of Methylammonium Lead Iodide Perovskite and its Application in Planar Hetero-junction Devices(Semiconductor Science and Technology, 2018, Aditi Upadhyaya)
· https://www.soft-matter.uni-tuebingen.de/perovskites.html(그림1)
· https://ko.wikipedia.org/wiki/페로브스카이트
· 네이버 화학백과 [perovskite(페로브스카이트)]
· https://www.malvernpanalytical.com/kr/products/technology/xray-analysis/x-raydiffraction(X선 회절)
· https://ko.wikipedia.org/wiki/브래그법칙