[자연과학]무기화학실험 `MOF-5 합성` 결과레포트

소개

수소,이산화탄소등을 저장할 수 있는 MOF화합물 합성실험입니다.
A+받았고 IR, 흡착,TGA, PXRD으로 분석하였고 그래프등으로 체계적으로 정리하였으며
특히 DISCUSSION에 분석방법의 설명을 자세히 다루었습니다.

목차

OBSERVATION
DISCUSSION

본문내용

OBSERVATION
1)과 을 20ml 유리병에서
NMP 10ml에 용해시킨다
2)20시간동안 100℃에서 가열한다.
3)그 용액을 조심스럽게 따르고 투명한 조각 결정을 DMF에서 씻는다.
4)3일에 3번 와 교체한다.
5)그 물질 125℃에서 6시간동안 evacuate하여 sample결과 4031.5 m2/g을 얻는다.

DISCUSSION
Zinc(ii) nitrate hydrate 를 이용해 MOF-5를 합성하였다. MOF-5는 8개의 cluster들이 큰 화합물을 만든다. 중간에 커다란 pore가 있어서 수소,이산화탄소등을 저장하기에 좋은 물질이다. 우리는 TGA, PXRD,sorption 을 이용하여 우리가 만든 MOF-5를 분석하였다.
TGA 분석결과, 클로로포름 solvent에서는 100도에서 60%정도의 질량감소를 보였고, MOF-5는 500도 정도에서 23%정도의 질량감소를 보였다. 그리고 DMF solvent 에서는 50~250도정도에서 DMF의 질량감소가 55%정도 진행되었으며, 460도 정도에서 25%정도 MOF-5로 인한 질량감소가 진행되었다. 그리고 DMF와 로 씻은것을 TGA로 관찰하였을때 두그래프는 서로 차이를 보였다. DMF로 씻은 MOF-5 그래프에서는 질량이 서서히 감소하는 것을 볼수 있고, 로 씻은 MOF-5의 그래프에서는 급격하게 감소하는 것을 발견할 수 있었다. 그이유는 DMF와의 끓는점이 서로 다르기 때문이다. DMF가에 비해서 끓는점이 상대적으로 높기 때문에 에서 더 잘 증발된다.
그리고 우리는 PXRD를 이용하여 분석하였다. XRD는 결정성 물질에 X선을 쬐어 산란되는 것을 관찰해 분석하는 방법인대 실험결과값이 대체로 SIMULATION과 비슷했지만 다른 peak들도 발견되었다.
흡착(sorption)분석에서는 고체의 표면적을 주어진 식(Langmuir surface area)으로 하여 계산하였다.
그 결과 A=가
나왔다. 이론값은 4031.2m2/g가 나와야하는데 대체로 비슷한거 같다.
3가지 분석결과(sorption,TGA,PXRD) 합성한 물질은 MOF-5가 맞다고 할 수 있다.

참고자료

· 없음