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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <UV-vis -투과도, Haze의 측정> 레포트

1. 실험 목적- UV-vis 기기를 통해 제작한 샘플의 흡광도와 투과도를 측정할 수 있다.- 측정된 데이터값을 통해 샘플의 파장 영역과 Band-gap, Haze를 구할 수 있다.2. 실험 원리UV-vis (ultraviolet-visible) 분광기기는 분자에 빛을 가하였을 때 흡수가 일어나는 파장과 그 정도를 측정하여 분광학적 성질을 분석하는 기기이다. 분자가 특정 영역의 빛을 흡수하는 것을 측정하여 간접적으로 이 분자가 어떤 구조를 포함하고 있는가를 알 수 있다. 기기분석에 활용되는 UV-vis 광선은 일반적으로 200-800nm 영익이며, 분자나 용매 중의 이온들에 의해 빛이 흡수되어 전자의 궤도 이동이 나타난다. 이와 더불어 분자 및 이온을 이루는 원자단의 진동 에너지의 준위도 변화하게 된다. 빛의 흡수에 따른 에너지 준위의 변화는 물질의 화학적 특성에 따라 흡수하는 빛의 파장 및 그 정도가 다르다. 이 때 에너지의 변화는 Planck 식으로 표현할 수 있다.Planck’s equation: E=hv=hc/λ(h: Planck 상수(=4.13567*10-15eVs), c: 광속(=2.998*108ms-1), λ: 파장(진동수))전자 재료의 경우 UV-vis 분석을 통해 광흡수도를 측정하여 Band-gap을 파악할 수 있고, 해당 재료가 기판에 잘 깔렸는지, 깔릴 수 있는지를 알 수 있다.UV-vis는 사용이 용이하고 빠른 분석속도의 장점을 가지고 있으며, conjugation된 파이 결합을 갖는 단량체가 강한 π-π* 흡수를 보이기때문에 낮은 농도에서도 쉽게 감지된다. 하지만 화학적 구조에 대한 정보 제공의 한계가 있으며, 실험적으로 접근 가능한 범위(200-800nm)에서 방향족기나 이중 결합의 확장된 배열의 conjugation된 π결합을 포함하는 분자를 분석하는 데에 국한된다.

공학/기술| 2024.09.16| 6페이지| 6,000원| 조회(104)

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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <박막 및 용액의 형광 측정 (Photoluminescence)> 레포트

1. 실험 목적- 박막과 용액의 absorption과 PL을 측정하여 band-gap 변화, 형광 PL 스펙트럼 변화 등의 차이점을 분석한다.2. 실험 원리 반데르발스 힘반데르발스 힘(Van der Waals force)은 분자 내 전자밀도의 순간적인 변화에 의해 생성되는 분자 간 약한 상호작용으로, 대부분의 화합물에서 반데르발스 힘을 보인다. 상호작용의 크기는 분자의 표면력에 의해 결정되고, 표면력이 클수록 두 분자 사이의 인력이 커지며 분자간의 힘이 더 강해진다. 분자 내 전자밀도가 어느 한 순간에 완전히 대칭적이지 않으면서 쌍극자가 형성되는데, 이러한 일시적인 쌍극자의 약한 상호작용을 반데르발스 힘이라고 한다.반데르발스 힘의 분자 간 상호작용은 쌍극자-쌍극자 상호작용, 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용, 유도 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용으로 나뉜다. 유도 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용은 영구 쌍극자 모멘트가 없는 무극성 분자 사이에서 작용하는 인력으로, 분자 내 전자의 움직임에 따라 순간적인 쌍극자 모멘트가 발생하게 되고, 이 쌍극자 모멘트가 다른 무극성 분자에 새로운 순간 쌍극자 모멘트를 유도하여 유도 쌍극자 간의 인력이 발생한다. 이러한 순간적인 쌍극자 모멘트를 갖는 분자 사이의 힘을 유도 쌍극자-유도 쌍극자 상호작용, 또는 분산력이라고 한다. 분산력은 편극도가 클수록 증가하는데, 편극도는 원자의 전자 분포가 찌그러지기 쉬운 정도를 의미하며 분자량이 클수록, 표면적이 클수록 증가한다.원자 자체는 중성을 띄지만, 반데르발스 힘에 의해 근접한 범위 내에서는 생성되는 쌍극자와 쌍극자 사이에 인력이 작용된다. 이로 인해 원자 간의 거리가 짧아져 두 원자의 전자구름이 겹치게 되고 파울리의 베타 원리에 의하여 시스템 에너지가 급격하게 증가하여 강한 반발력이 작용한다.

공학/기술| 2024.09.16| 7페이지| 6,000원| 조회(76)

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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <표면에너지와 표면장력 -Contact Angle과 Surface Tension> 레포트

1. 실험 목적- Contact Angle을 이용해서 고체의 표면 에너지를 측정할 수 있다.- Du Nouy 표면장력계를 이용해서 액체의 표면 장력을 측정할 수 있다2. 실험 원리-접촉각접촉각이란 액체가 서로 섞이지 않는 물질과 접할 때 형성되는 경계면의 각을 말하며, 특히 기체나 진공상태에서 액체와 고체 간의 접촉각은 기체/액체/고체 간의 표면에너지의 열역학적 평형을 이루는 것으로 알려져 있다. 예를 들면 기체 분위기에서 고체 표면에 번져있는 액체는 고체 표면의 물리적 화학적 성질이 균일할 경우 그 접촉각은 어느 지점이나 동일하다.액체의 접촉각은 표면에너지와 표면의 거칠기에 의해 결정된다. 접촉각이 클수록 액체와 고체 경계면에서 반발력이 작용하는 상태로 소수성, 발수성이라고 부른다. 극단적으로 낮은 표면에너지는 발유성을 가져 때가 타지 않는 표면을 가능하게 한다. 표면의 거칠기는 표면을 실질적으로 넓혀서 표면 효과가 증대되고, 털이나 돌기가 많은 표면에서는 액체 방울과 표면 사이에 공기층이 형성되어 액체-기체 경계면에 가까운 현상을 보이게 된다.-젖음성(Wettability) 젖음성이란 액체가 퍼지기 쉬운 정도를 나타내는 고체면의 성질을 말한다. 즉 고체 위에 액체를 떨어뜨렸을 때 액체가 퍼지는 정도, 고체 위 액체의 흡착현상을를 젖음이라고 하며, 고체 표면과 액체 분자간의 상호작용에 의해서 잘 퍼지는 정도, 부착의 흡착정도를 젖음성이라 한다. 젖음성은 금속의 성질(산화 정도)과 표면 상태(오염도, 표면 거칠기), 플럭스의 종류(산화물 제거 능력) 등에 의해서도 변한다. 젖음성을 평가하는 기준은 접촉각이 있다. 접촉각 θ가 클수록 젖음성은 감소하고, 이는 액체의 표면장력이 높고, 고체의 표면 에너지가 낮음을 의미한다.

공학/기술| 2024.09.16| 7페이지| 6,000원| 조회(111)

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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <용해도와 분산 -점도계와 동적 광산란법> 레포트

1. 실험 목적- Brookfield 점도계로 점도를 측정하여 고분자의 용해도 파라미터를 계산할 수 있다.- DLS(Dynamic Light Scattering)로 Zeta-potential 값을 측정하여 입자의 분산도를 계산할 수 있다.2. 실험 원리-점도흐름의 각 점에서 유체의 속도가 다를 경우, 분자끼리의 충돌이나 분자간의 상호작용에 의해 운동량의 흐름이 빠른 부분에서 느린 부분으로 이동하여 속도가 같아지고자 한다. 이 때 이동에서 에너지 손실을 수반하는 과정을 점성이라고 한다. 점도는 유체의 점성의 정도를 나타내는 것으로, 유체가 경계면에 대하여 상대운동을 하고 있을 때에는 경계면에 따라서 이 운동을 저항하는 전단응력이 작용하는데 이것을 유체의 점성이라고 한다. 전단응력은 흐름에 평행한 평면의 단위면적당 내부 마찰력으로, 전단응력을 측정함으로써 유체의 점도를 구할 수 있으며, 점도는 그 액체의 고유한 물성정수이다. 점도는 전단 속도, 온도, 압력, 전단을 걸어준 시간 등과 같은 변수들에 크게 영향을 받을 수 있다. 대부분의 액체는 압력이 증가할수록 점도도 증가하고, 뉴턴 액체는 온도가 증 가할수록 점도가 감소한다. 일반적으로 점도가 클수록 온도 의존성이 크고, 점도의 온도 의존성은 매우 크기때문에 점도계의 온도 조절에 주의해야한다. 점도의 SI 단위는 파스칼초(Pa•s), CGS 단위계에서는 푸아즈(1P=1g/cm•s), 센티푸아즈(cP)를 사용한다. 점도는 η를 사용하여 기호로 나타낸다.-Brookfield 점도계 점도계는 점도를 측정하기 위해 사용되는 도구로, 모세관 점도계, 회전 점도계 등 다양한 종류가 있다. 모세관 점도계는 안지름이 균일한 모세관 속에 액체가 모세관을 통하여 흘러내리는 데 소요 되는 시간을 측정하여 점도를 구하는 방식으로, 오스트발트 점도계, 우벨로데 점도계 등이 있다.

공학/기술| 2024.09.16| 10페이지| 6,000원| 조회(98)

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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <코팅 방법 -Atomic Force Microscope (AFM)> 레포트

1. 실험 목적- AFM으로 물질의 표면거칠기를 측정하고, 측정원리와 RMS 값이 나오는 계산에 대해서 이해할 수 있다.-코팅 방법 변화에 따른 Roughness 차이를 이해할 수 있다.2. 실험 원리SPM(Scanning Probe Microscope)은 미세한 탐침을 시료 표면에 주사 하여 시료표면의 미세한 구조를 관찰할 수 있는 장비로서, 1982년에 발명된 STM(Scanning Tunneling Microscope)의 원리로부터 탄생되었다. 현재 원자, 분자 수준의 분해능을 갖는 표면 계측 장비로서 나노 특성 분석에 널리 활용되고 있고, 다양한 환경에서 미소 삼차원 형상이나 여러가지 물리량 분포를 관찰할 수 있는 특징이 있어 다양한 시료에 폭넓게 사용되고 있다. PM의 수평분해능은 0.1㎚로 기존 전자현미경보다 100배 이상 우수하고, 광학/전자현미경에서 측정이 곤란한 수직 분해능은 0.01㎚까지 가능하게 되었다. 개개의 원자에 대한 수직, 수평정보를 시료의 전처리 없이도 분석가능하다는 장점과 진공, 액상조건에서도 분석할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 현재 SPM은 나노표면 분석용으로 보편적인 장비가 되고 있다. AFM, STM을 통칭하는 SPM은 적용에 따라서 추가적인 장비를 부착하여 새로운 기능을 추가할 수 있는 유연성이 있다.AFM은 수십 마이크로미터의 캔틸레버 끝에 미세한 팁을 달아 표면에 가까이 하면 팁 끝과 표면 간 원자간 힘에 의해 캔틸레버가 휘어지게 된다. 이때 표면의 형상에 의해 이 힘의 차이가 생기고 이를 여러가지 방법에 의해 측정된다. 프로브 팁을 측정 표면 가까이 가져가면 프로브 팁 끝단의 원자와 측정 표면의 원자 사이에 힘이 작용하게 되고 측정 표면의 높이에 따라 이 힘은 마이크로빔을 휘어지게 하며 이때 휘어진 정도를 측정하여 표면의 형상을 알 수 있다. 즉 일정한 스프링 상수를 갖는 마이크로빔은 힘에 비례하여 휘어지게 되고 이 휘어짐을 측정하여 프로브 팁과 표면 사이에 작용하는 힘을 측정할 수 있다.

공학/기술| 2024.09.16| 8페이지| 6,000원| 조회(99)

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