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Sol-Gel 방법을 이용한 실리카 겔 센서 합성 실험2025.11.131. Sol-Gel 반응 Sol은 1~100 nm 크기의 콜로이드 고체 입자가 액체에 분산된 상태이며, Gel은 입자들이 수소결합, 공유결합, 반데르발스 힘으로 결합하여 유동성을 잃고 네트워크를 형성한 상태이다. Sol-Gel 반응은 용매 제거를 통해 sol을 gel로 전환시키는 과정으로, 건조 방식에 따라 xerogel(자연 건조)과 aerogel(초임계공정)로 구분된다. Gelation time에 따라 gel의 물리적 특성이 달라진다. 2. 가수분해 및 축합반응 가수분해는 Si(OCH2CH3)4가 물과 반응하여 Si-OH 기를 ...2025.11.13
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The sol-gel preparation 예비레포트2025.05.051. 콜로이드 졸-겔법 콜로이드 졸-겔법은 평균 직경이 50 ~ 500nm의 균일한 콜로이드 입자로 된 졸을 사용하여 성형한 건조 스지에 조밀하게 충진된 입자들로 구성된다. 기공의 크기가 점차 감소하지만 기공은 완전히 제거되지 않으면서 소지의 점진적인 소결과 수축이 진행된다. 2. 알콕사이드 졸-겔법 알콕사이드 졸-겔법은 금속이나 준금속 원소들이 다양한 반응성 배위체(reactive ligands)로 둘러쌓인 물질로 구성된 전구체를 사용한다. 직경이 3 ~ 4nm인 일차입자들이 겔 망목을 형성하고, 입자들이 사슬로 뭉쳐지면서 겔 소...2025.05.05
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솔-젤 반응을 이용한 실리카 젤 합성2025.11.181. 솔-젤 반응 솔-젤 반응은 액체 전구체로부터 고체 재료를 합성하는 화학 공정입니다. 이 방법은 금속 알콕사이드나 금속 염화물 같은 전구체가 가수분해 및 축합 반응을 거쳐 콜로이드 용액(솔)을 형성하고, 이것이 겔화되어 젤 구조를 이루는 과정을 포함합니다. 솔-젤 공정은 저온에서 진행되며 균일한 조성의 재료를 얻을 수 있어 세라믹, 유리, 복합재료 등 다양한 재료 합성에 널리 사용됩니다. 2. 실리카 젤 합성 실리카 젤은 솔-젤 반응을 통해 실리케이트 전구체(주로 테트라에톡시실란, TEOS)를 가수분해하고 축합시켜 합성됩니다. ...2025.11.18
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반응 속도에 미치는 온도의 영향 실험 결과2025.11.161. 반응 속도 상수(k)와 온도의 관계 다양한 온도(25°C, 40°C, 50°C, 60°C)에서 에스터 가수분해 반응의 속도 상수를 측정하였다. 온도가 증가함에 따라 반응 속도 상수가 증가하는 경향을 보였으며, 25°C에서 k=0.0077, 40°C에서 k=0.0089, 50°C에서 k=0.0756, 60°C에서 k=0.0241로 나타났다. 이는 온도 상승이 반응 속도를 가속화함을 의미한다. 2. 활성화 에너지(Ea) 계산 Arrhenius 방정식을 이용하여 활성화 에너지를 계산하였다. ln k vs 1/T 그래프의 기울기로부터...2025.11.16
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졸겔 반응을 이용한 나노재료 합성 실험2025.11.121. Sol-Gel 반응 Sol-Gel 반응은 금속 알콕사이드 또는 비알콕사이드 원료를 이용하여 가수분해와 축합반응을 통해 졸을 제조한 후 반응을 계속 진행하여 겔로 고화하고, 겔을 가열/소결 과정을 거쳐 금속산화물 고체를 제조하는 방법이다. 이 공정은 상온, 대기 중에서 진행 가능하며 분자 나노단위 소재 처리로 박막의 투명성과 균질성을 확보할 수 있다. 졸겔법은 스퍼터링이나 화학기상증착법(CVD)에 비해 공정 제어가 쉽고 생산효율이 높은 특징을 가지고 있다. 2. TEOS (테트라 에톡시 실란) TEOS는 Tetra-ethyl-o...2025.11.12
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PVA 합성 A+ 결과 보고서2025.05.091. PVA 합성 PVA는 섬유, 호제, 접착제 등으로 이용되는 중요한 고분자이다. PVA는 폴리비닐아세테이트(PVAc)로부터 고분자반응으로 제조한다. PVAc에서 PVA로 전환하는 반응은 일반적으로 가수분해라고 한다. 실제에 있어서 PVA는 PVAc를 메탄올용액중에서 알카리 또는 산을 촉매로 하여 에스테르교환반응으로 제조한다. 알카리촉매를 사용하는 경우에는 반응(2)로 생성한 초산메틸이 반응 (3)으로 NaOH를 소비한다. 또 PVAc는 NaOH에 의해 직접 검화반응 (4)을 일으키기도 한다. 물중에서 산촉매를 사용하는 경우, P...2025.05.09
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[유기실1 A+] 유기화학실험1 Kinetic investigation of unimolecular solvolysis Pre Lab 한글 Pre-Lab 프리랩 A+2025.01.141. SN1 반응 SN1 반응(unimolecular solvolysis)은 alkyl halide와 같은 친전자체를 약염기인 nucleophile과 반응시킬 때 carbocation 중간체를 거쳐서 일어나는 치환반응이다. 이 반응은 일차 반응으로, nucleophile은 속도 결정단계에서 작용하지 않아 rate=Kr[alkyl halide]이다. SN1 반응은 주로 가장 안정한 carbocation인 3°carbocation을 생성하는 물질에서 가장 잘 일어나며, 강산의 짝염기, 즉 weak base가 SN1 반응에서 좋은 lea...2025.01.14
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PVAc와 PVA 합성 실험 결과 보고서2025.11.171. 중합 방법의 분류 중합은 단량체가 화학적으로 결합하여 고분자를 생성하는 반응이며, 4가지 주요 방법이 있다. Bulk 중합은 용매 없이 진행되는 가장 간단한 방법으로 순도가 높은 생성물을 얻을 수 있으나 열 조절이 어렵다. Suspension 중합은 단량체를 미세한 방울로 분산시켜 반응열을 조절하기 쉽다. Emulsion 중합은 계면활성제를 사용하여 약 1μm 이하의 입자를 분산시키며 제어가 용이하고 높은 중합속도를 가진다. Solution 중합은 불활성 용매를 사용하여 열과 점도 조절이 용이하나 반응속도가 감소한다. 2. P...2025.11.17
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실록산 중합 및 Sol-Gel 공정 실험2025.11.131. 폴리실록산(Polysiloxane) 규소 원자와 산소 원자가 교대로 결합하여 사슬식 구조를 형성하는 화합물입니다. 디실록산(n=0), 트리실록산(n=1) 등으로 분류되며, 다양한 유기기를 가진 폴리실록산 종류가 존재합니다. 폴리실록산은 실리콘 기반 소재로서 다양한 산업 응용 분야에서 사용됩니다. 2. 수소규소화 반응(Hydrosilylation Reaction) Si-H 결합을 불포화 결합을 통해 결합시키는 수소화 반응입니다. 폴리오르가노실록산의 알케닐기와 다른 실리콘 함유 물질의 Si-H기가 반응하는 과정으로, 실록산 중합에...2025.11.13
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폴리비닐알코올(Poly(vinyl alcohol))의 합성2025.05.061. 폴리비닐알코올(PVA)의 합성 폴리비닐알코올(PVA)은 섬유, 호제, 접착제 등으로 이용되는 중요한 고분자이다. PVA는 비닐알코올로부터 직접 제조할 수 없고, 폴리비닐아세테이트(PVAc)로부터 고분자 반응으로 제조한다. PVAc에서 PVA로 전환되는 반응은 일반적으로 가수분해라고 하지만, 실제로는 PVAc를 메탄올 용액 중에서 알칼리 또는 산을 촉매로 하여 에스테르 교환반응으로 제조한다. 이 실험에서는 메탄올 중에서 알칼리 촉매인 NaOH를 사용하여 PVA를 합성하는 방법을 다루고 있다. 2. PVA 합성 메커니즘 PVA는 ...2025.05.06
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