A+ 화학공학실험 예비 리포트 (1-2차시) (졸-겔 실리카 합성, FT-IR 분광법을 활용한 실리카 화학 구조 규명)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험시약의 물리화학적 성질
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험보고서 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
산 또는 염기 촉매를 사용하여 대표적인 Sol-Gel 반응인 에탄올-물 용액에서의 TEOS(Tetraethyl orthosilicate) 가수분해반응을 이해한다. 배경지식을 바탕으로, Sol-Gel법으로 실리카 젤을 제조한다. 온도와 Ph에 따른 시약의 변화를 관찰하고 실험결과를 분석한다.

2. 실험 원리
1) 용어정리
① 콜로이드(Colloid): 1nm~1μm의 작은 알갱이의 형태의 상(분산질)이 다른 상(분산매)에 퍼져 있는 상태이다. 분산매와 분산질의 상태에 따라 콜로이드의 종류가 달라진다.
② 졸(솔, Sol): 액체에 분산된 고체 콜로이드이다. (대부분 분산매가 액체, 분산질이 고체) 소액성 콜로이드라고도 하며, 1~1000nm 크기의 고체 입자들이 액체 내에 분산되어 유동성을 가진 상태이다. 분산매가 물이면 hydrosol, 유기물이면 organsol이라고 한다. 분산매가 기체로 있는 계도 졸에 포함시키는데, 이는 aerosol이라 한다.
③ 젤(겔, Gel): 고체에 분산된 액체 콜로이드이다. (대부분 분산매가 고체, 분산질이 액체) 친액성 콜로이드라고도 한다. 졸의 농도가 일정 이상이 되면 콜로이드 입자들이 3차원의 네트워크 구조를 형성하게 된다. 겔 내 액체가 대부분 물이면 hydrogel이라고 하며, 액체를 제거하면 건조 방법에 따라 xerogel, aerogel이라고 부른다.

참고자료

· [국내] 정성화. (1992). ”FTIR의 원리 및 반도체 소재 특성 연구에의 응용”, science on, 14(1), pp.126–135.
· [외국] Xu Gui-Long. (2011).” Preparation and Characterization of Raspberry-like SiO2 Particles by the Sol-gel Method”, Nanomaterials and Nanotechnology, 1(1), pp.80.