무기실 A+ 레포트 2번 실험 Surface tension and lotus effect 예비레포트

소개

무기화학실험 A+, 해당 레포트 만점받았습니다.
*예비레포트이기 때문에 5번의 observation과 6번 result, 7. discussion은 없는 것이 맞습니다.

Materials 등에 형광펜 처리된 부분이나 빈칸은 실험 과정 중 달라질 수 있는 부분으로 감점 요소는 아니며, 추후 결과레포트 작성 시 실제 실험이나 조교님 말씀에 따르면 됩니다.
Reagents의 DC 184 A, DC 184 B를 혼합하여 PDMS를 만드는 것이기 때문에 structure와 safety information이 정확하지 않아 공란으로 두었으며, PDMS에 내용이 들어가있어 괜찮습니다. Candle의 빈칸도 같습니다.

목차

1. Title
2. Object
3. Principle
4. Materials
5. Procedure & Observation
6. Result
7. Discussion
8. Reference

본문내용

1. Title: Surface tension and lotus effect
Date:
Name: Co-worker:

2. Object: 스폰지를 개질하고, PDMS를 함께 사용한 복합 코팅과 비교하여 CNPs 단독 코팅의 성능을 분석한다.

3. Principle
Surface Tension
표면장력(surface tension)이란, 액체의 표면이 스스로 수축하여 되도록 작은 면적을 취하려는 힘의 성질이다. 응집력(cohesion)은 액체 또는 고체에서 그 물질을 구성하고 있는 원자, 분자 또는 이온 간에 작용하고 있는 인력이다. 액체의 내부에서는 모든 방향에서 인력이 균형을 이루고있기 때문에 cohesion이 지배적이고, 일정하게 작용하지만, 표면에 있는 액체 분자는 위쪽에 인력이 없고, 아래쪽으로만 끌리기 때문에 표면장력이 발생한다.

Lotus Effect
연잎 효과(lotus effect)는 연잎 표면처럼 물방울이 달라붙지 않고 굴러다니며 오염물질을 함께 제거하는 현상을 말한다. 이는 표면에 존재하는 미세한 마이크로/나노 구조와 소수성 물질 코팅 덕분에 발생한다. 이를 위한 핵심적인 두 가지 특징은 다음과 같다. 첫째, 표면 코팅 물질은 소수성 물질로, 낮은 표면 장력을 가지는 물질이어야 하며, 둘째, nano-on-micro의 dual structure를 가질 때 유리하다. 물과 친하지 않은 화학적 특징과 더불어 이중구조의 사이사이 공간에 air pocket이 생길 때, 접촉 면적이 최소화되며 물방울이 굴러다니며 self-cleaning effect를 볼 수 있다.
이때 superhydrophobicity의 판단 기준은 물과 표면의 접촉각이 150˚보다 클 때로 정의되며, self-cleaning effect를 확인하기 위한 기준은 sliding angle이 10˚보다 작을 때 효과가 있다고 한다.

참고자료

· No, Dong-Yoon. 무기화학실험, 파주: 자유아카데미, 2024, 17-20.
· Kim, Ji Sun, Sung-Hwa Kim, and Ha-Jin Lee. “An Easy Preparation of Carbon Nanoparticle-Coated Hydrophobic Substrates for Highly Efficient Oil/Water Separation.” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 687 (2024): 133532. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.133532.
· KOSHA. “Water MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “Ethanol MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “Acetone MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “Ethylacetate MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “Hexane MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “Methyleneblue MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “OilredO MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
· KOSHA. “Polydimethylsiloxane MSDS.” Accessed September 18, 2025. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do