[무기화학실험] ZIF 합성 예비보고서

소개글

Synthesis and Characterization ZIF-8 and ZIF-67

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론


4. 시약 및 기구
1)Methanol〖CH〗_3 OH
2)Zinc nitrate hexahydrate Zn〖〖(NO〗_3)〗_2∙6H_2 O
3)Cobalt nitrate hexahydrate Co〖〖(NO〗_3)〗_2∙6H_2 O
4)2-methyl imidazole〖C_4 H〗_6 N_2

5. 실험방법
1)ZIF-8, ZIF-67synthesis
2)ZIF-8,ZIF-67Analyze
3)ZIF-8, ZIF-67I_2 Adsorption

본문내용

1. 실험 제목 :Synthesis and Characterization ZIF-8 and ZIF-67
2. 실험 목적 :ZIF-8 과 ZIF-67를 합성하고 XRD, BET, UV-Vis, SEM를 통해 물성을 확인한다.
3. 실험 이론
- MOF (Metal organic framework)
금속 이온이나 금속 뭉치가 배위 결합을 통해 다리 리간드로 연결된 고체 화합물
다양한 금속 이온과 다리 리간드의 조합으로 합성될 수 있어서 그 종류는 매우 많다.금속 이온을 포함하고 있어서 특징적인 자기적 성질,광학적 성질을 가질 수 있다.또한 금속 이온은 Lewis 산으로 작용하여 촉매 역할을 할 수 있다.금속이 산화-환원을 하는 동안 골격이 변성되지 않는다면 산화-환원 촉매로도 이용될 수 있다.다리 리간드는 다양한 종류의 작용기를 가질 수 있어서 기공의 크기와 성질을 조절하는 데 적절하게 이용된다.금속 이온과의 결합자리 개수 및 이들의 상대적 위치도 조절할 수 있기 때문에, 골격의 모양을 다르게 만드는 데에 매우 유용하다.
(출처 :무기화학실험 (자유아카데미,노동윤, 2014년) 163p MOF-5 합성 )
MOF의 특성
골격의 구성 성분이 대부분 기공에 노출되기 때문에 제올라이트에 비하여 비표면적이 크다. MOF-5의 비표면적은 > 3000 m^2/g으로 제올라이트의 비표면적보다 3배 이상 크다.비표면적이 크기 때문에 같은 부피당 더 많은 손님 분자나 이온을 가둘 수 있다는 장점이 있다. MOF는 배위 결합으로 네트워크가 형성되기 때문에 리간드를 치환할 수 있는 용매,가령 물속에 오래두면 골격이 무너지는 약점이 있다.하지만 이미 알려진 MOF 가운데는 물에 매우 안정한 것도 있다.
(출처 :무기화학실험 (자유아카데미,노동윤, 2014년) 163p MOF-5 합성)
미세 다공성 물질과 흡착
기공의 크기가 2nm 이하인 다공성 물질은 IUPAC의 TypeⅠ 흡착 등온선을 가진다.대부분의 MOF는 미세다공성 물질에 속한다.

참고 자료

재료물성 및 분석(김종일 외 3명, 도서출판 GS 이너비전, 2009) 437-438p SEM
제올라이트 첫걸음 (전남대학교출판부, 서 곤, 2005년) 202-203p 기체 흡착
이공학을 위한 무기화학 실험(이순원, 사이플러스, 2013년)
무기화학실험 (자유아카데미, 노동윤, 2014년)