Excimer Formation Kinetics

소개

화학과 전공 실험 과목인 <화학실험기법>에 제출했던 논문 형식의 실험 레포트입니다.

목차

Abstract
Introduction
Experimental Method
Result
Discussion
Conclusion

본문내용

Abstract
excimer는 excited dimer의 줄임말로 불활성 기체가 여기 상태에서 분자를 만드는 것을 말한다. excimer가 생성되기 위해서는 적어도 두 원자 중 하나는 여기 상태에 있어야 하며, excimer의 형성은 두 분자간의 상호작용에 의존하므로 monomer의 밀도가 클수록 촉진된다. excimer의 수명은 수 ns정도로 매우 짧으며, 바닥상태로 떨어지면서 서로 해리된다. 본 실험에서는 pyrene의 형광 스펙트럼을 통해 monomer와 excimer의 최대 형광 파장을 비교하고, acetone과 cyclohexane으로 각각 용매와 그 농도를 달리하면서 형광을 측정하여 각각의 excimer 형성 상수를 구한다. 또한, 이 반응이 반응 속도가 확산 속도에 의해 결정되는 확산 지배 반응임을 고려하여 smoluchowski 식으로부터 유도한 근사식과 문헌 값을 이용하여 형성 상수를 구한 뒤 실험으로 구한 값과 비교해본다.

Introduction
들뜬 상태(excited state)란 양자역학적 상태 중 에너지가 가장 안정된 상태인 바닥상태(ground state) 이외의 보다 에너지가 높은 상태를 말한다. 여기상태라고도 하며, 바닥상태에서의 들뜸(excitation) 또는 충돌에 의한 복합입자의 생성 등에서 생기는 경우가 많다. 일반적으로 가열, 전자기파나 복사선·입자선의 조사, 화학적·전기적 자극 등 많은 원인에 의해서 실현된다. 이 상태는 극히 짧은 동안만 계속되고, 원자·분자간의 분해나 충돌이 없을 때는 에서 원래의 상태로 돌아가 자연적으로 정해진 파장의 전자기파를 방출한다. 분자의 경우에는 이 밖에 진동이나 회전상태에 대한 들뜬상태가 생각되며, 들뜬상태가 된 결과 해리가 일어나는 경우도 있다. 전자 excited state로부터의 방출스펙트럼은 자외선영역에서 가시광선영역에 걸쳐 있으며, 그 작용원리에 의하여 형광스펙트럼 및 인광스펙트럼으로 나눈다.
eximer는 영어의 excited dimer를 줄인 말로 여기 상태로만 존재하는 분자이다. 같은 원자끼리도 형성될 수 있고, 서로 다른 원자끼리도 형성될 수 있다. excimer의 특성중 하나는 하위준위가 존재하지 않고 곧바로 바닥준위만 존재한다는 점이다.

참고자료

· 「물리화학실험」, 대한화학회, 청문각 1999, pp. 123-127
· 「물리화학(8판)」, Peter Atkins, 안운선 역, 교보문고, 2007, pp. 622-626
· http://www.cheric.org/research/tech/periodicals/vol_view.php?seq=206383