[인하대학교 무기화학실험](A0)다공성 결정성 물질의 분석법 예비+결과보고서

목차

1. 실험 제목

2. 실험 이론
1) 다공성 물질 (porous material)
2) 결정성 물질
3) 단위 격자(unit cell)
4) 제올라이트(zeolite)
5) MOR (mordenite) zeolite
6) XRD (X-ray Diffraction)
7) Determination of crystallite size (Scherrer equation)8) N2 adsorption-desorption isotherm
9) XRD, Nitrogen adsorption-desorption isotherm 외의 결정성 물질 분석 방법

3. 시약 및 기구
1) XRD
2) N2 adsorption-desorption isotherm

4. 실험 과정
1) XRD
2) N2 adsorption-desorption isotherm

5. 실험 결과
1) XRD
2) N2 adsorption-desorption isotherm

6. 고찰

본문내용

1. 실험 제목: 다공성 결정성 물질의 분석법
2. 실험 이론
1) 다공성 물질 (porous material): 세공이 발달된 고형 물질
(1) 분류: IUPAC 기준으로 미세 기공(micropore), 중간 세공(mesopore), 거대 세공(macropore)은 그 크기가 각각 2nm 이하, 2~50nm, 50nm 이상인 것을 말한다.
(2) 종류
① 무정형 다공성 물질 – 실리카, 알루미나, 활성탄, 고분자 수지
② 결정성 다공성 물질 – 제올라이트, 점토, 메조 세공 물질, 금속-유기 골격물질
2) 결정성 물질: 원자, 분자, 이온 등의 입자가 규칙적으로 배열된 물질
3) 단위 격자(unit cell): The most basic and least volume consuming repeating structure of any solid. It is used to visually simplify the crystalline patterns solids arrange themselves in. When the unit cell repeats itself, the network is called a lattice.
4) 제올라이트(zeolite): 분자 출입이 가능한 0.3~1.2nm 크기의 동공을 가지는 나노세공체 물질
- 분자의 크기를 구별하거나 걸러주는 분자 체(molecular sieve)로 작용한다.
- 제올라이트 물질의 주 성분은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 산소(O)이다.
5) MOR (mordenite) zeolite
→ MOR zeolite is used as catalysts for many hydrocarbon oxidation reactions
(1) type material: Na5[Al5Si43O96] : w H2O
(2) batch composition: 6 Na2O : Al2O3 : 30 SiO2 : 780 H2Oa

참고 자료

Lesley E. Smart, Smart 고체화학, 자유아카데미, 2016, pp. 77-83
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Physical_Properties_of_Matter/States_of_Matter/Properties_of_Solids/Unit_Cell (unit cell)
https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/x-ray-diffraction (XRD)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5145187&cid=61234&categoryId=61234 (XRD)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5827402&cid=62802&categoryId=62802 (adsorption)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5750413&cid=61234&categoryId=61234 (desorption)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2039777&cid=50316&categoryId=50316 (capillary condensation)
https://www.cheric.org/research/tech/periodicals/view.php?seq=775185 (주사전자현미경의 기본원리와 응용)
https://www.researchgate.net/publication/321586078_Neutron_diffraction_Principles_Instrumentation_and_application (Neutrondiffraction)
http://www.iza-online.org/synthesis/Recipes/Mordenite.html (MOR zeolite XRD pattern)
https://pubs.rsc.org/is/content/articlehtml/2020/ra/d0ra06421a?page=search (MOR zeolite nitrogen isotherm pattern)