02)가 존재함으로 Body-center cubic(bcc)구조가 아니다.
②h, k, l mixed (i.e. both even and odd number)
(100),(101),(102),(110),(103)가 존재함으로 Face-center cubic(fcc)구조가 아니다.
③(h+2k)=3n, l = odd(n is an integer)
해당하는 피크가 없으므로 이번실험에서 얻은 ZnO는 Hexagonal close packed(hcp)
구조이다.
4.2)콜로이드에 대해서 서술 ⑨
보통의현미경으로는 확인되지 않지만, 원자 또는 저분자보다는 큰 입자로서 물질이 분산하고 있을 때 콜로이드 상태에 있다고 하고, 그 분산계를 때에 따라서는 분산상만
을 콜로이드라고 한다. 일반적으로 콜로이드 액체를 분산매로 하는 것이며, 이것을 졸 또는 콜로이드 용액이라고 한다. 졸은 분산매와의 친화성이 크고 적음에 따라 친액콜
로이드와 소액콜로이드로 분류된다. 고분자는 그 자신 콜로이드입자의 성질을 가지므
로 분자콜로이드라고 부른다. 이에 대해서 저분자물질의 분자가 미셀을 형성한 친액콜
로이드는 미셀콜로이드라고 부른다. 또 금속, 금속화합물 같은 소액콜로이드는 이것을
원자 또는 분자의 미결정 혹은 그 집합체로 생각되지만 미셀콜로이드와 구별하기 위하
여 회합콜로이드라고 말할 때가 있다. 자연계의 콜로이드의 보기는 많으나 특히 생물
체를 구성하고 있는 여러 가지 물질은 대부분 콜로이드 상태이다. 콜로이드란 말은
T.Graham(1861)에 의한 것으로 그는 가교, 녹말, 단백질과 같이 수중에서의 확산속
도가 대단히 작고, 방광막 등을 통과하지 않고 용이하게 경정하지 않는 물질을 콜로이
드로 이름 짓고 염화나트륨이나 자당등을 크리스탈로이드라 부르며 구별하였으나 같은 물질에서도 양쪽의 같은 성질을 나타내는 경우 등을 알고 콜로이드는 물질의 종류가 아니며, 물질의 상태를 나타내는 개념으로 사용하게끔 되었다.
4.3)콜로이드 화학법에 대해서 설명하라.
콜로이드 화학법은 2개의 전물질간 나노입자를 만들 수 있다. 일반적으로 원하지 않는 반응 제품의 제거 및 중립화를 필요로 한다. 많은 금속 콜로이드들이 이 방법을 통해 제조된다. 그러나 이 기법은 강한 공유결합에 이끌리기 쉬운 물질에는 적합하지 않다. 이런 이유로 실리콘, 게르마늄, Ⅲ-Ⅴ(3-5) 물질은 이 기법에 의해 모두 다르게 만들어진다.
5.토의
이번실험은 콜로이드 화학법을 이용하여 ZnCl2와 Urea로부터 ZnO 나노분말을 저온에
서 제조하는 것이었다. 먼저 Urea 7.34mmol(0.44g)을 EG 50ml에 용해시킨 후 다른 EG 50ml를 100℃까지 가열한 후 ZnCl2 7.34mmol(1.00)을 마그네틱바를 이용하여 용해 시켰다. 그리고 마그네틱바의 회전 속도를 높여 강한 교반 하에 두 용액을 섞었다. TMAH를 14.86mmol(1.36g)을 위의 용액에 넣고 150℃까지 온도를 높인 후 위 상태로 10분간 유지시킨 후 콜로이드상태로 된 것을 실온에서 식혀 tube에 넣고 원심분리기를 이용하여 세척하였다. 세척순서는 증류수, 에탄올, 아세톤 순이다. 위의 순서로 3번씩
세척한 후 실온에서 건조 시킨 후 진공건조를 시켜 ZnO NCs를 얻었고, 이것을 곱게 갈아서 XRD로 분석하였다. 실험결과 ZnO peak 이외에도 다른 회절각에서 상당히 강한 peak가 측정되었다. 이는 결정형성 과정에서 결정성이 좋지 않게 이루어 졌기 때문이
다. 그리고 실험중에 150℃에서 10분간 유지시켜야했는데 온도가 150℃를 넘어간적이 있었다. 그리고 상온에서 서서히 식혀야하나 빨리 식힌다고 찬바람을 쐬게 하여 급격
한 온도변화로 결정이 일정하게 생성되지 못한것 같다. Urea와 ZnCl2의 용해가 완전히 이루어지지 않았을 경우도 배제할 수 없다.(용액이 뿌옇게 되어서 확인 불가능)그리고
건조과정에서 미세먼지의 유입도 영향을 주었다. 그 결과 XRD분석에서 ZnO의 특정피크
를 제외하고 많은 잡음피크가 생성되었다. 하지만 비교적 peak의 분포와 해당 회절각
에서의 피크가 크게 나와 ZnO의 특정피크를 찾는데 어려움이 없었다.
6.결론 ⑩
ZnO는 빛의 산란성이 우수하고 전압에 대한 전류변화가 매우 커서 과전압으로부터 보호 장치의 전자재료로서 널이 사용되었다. ZnO가 널리 사용되는 이유는 낮은 온도에
서 반응 할 수 있다는 공정의 생산성과 밴드갭 3.37eV와 결합에너지가60meV로의 특성으로 자외선 차단과 높은 전도성을 가지는 뛰어난 물성을 가지고 있기 때문이다.
콜로이드 화학 법으로 ZnO나노분말을 만들어 XRD로 분석한 결과 잡음피크가 많아 선명
한 피크를 얻지 못했으나 나노분말의 제조과정을 알 수 있었다.
7.참고문헌
①펄스레이저 애블레이션법에 의한 Zr-V-Fe 3원계 합금 나노분말 제조에 관한 연구
공주대 대학원 / 길대섭 /2006년 / 16~17
②콜로이드 리소그래피와 아민-에폭시 공유결합을 이용한 생체분자 정렬에 관한 연구
/ 국민대 대학원 / 김은영 /2007년 / p28~30
③용액연소 합성법에 의한 Bi O 함유 나노크기 ZnO분말 제조와 전착성형에 의한 박막 제조/ 경남대 대학원 / 2005년 / p 3~5
④화학대사전 5 / 세화 / 김창홍 등6명 / 2001년 / p.70
⑤화학대사전 6 / 세화 / 김창홍 등6명 / 2001년 / p.576~577
⑥네이버 백과사전
⑦Chem. Mater. Vol. 17, No. 25 - Synthesis of SnO2 and ZnO Colloidal
Nanocrystals from the Decomposition of Tin(II) 2-Ethylhexanoate and Zinc(II)
2-Ethyl hexanoate / Chem. Mater / Mauro Epifani 등 6명 / 2005년/ p.6470
⑧전자재료/ 누리교과목 개발 / 김의정 / 2006 / p.46
⑨http://www.labbank.co.kr (환경용어사전)
⑩졸-겔법과 기계화학적공정(MCP)를 이용한 단 분산 ZnO 나노입자 제조 및 특성분석/
한양대 대학원 / 노승윤 / 2007 / p 10