[무기분석실험] 9.그래핀(Graphene) 합성 및 분석 예비

목차

1. 실험날짜

2. 실험제목

3. 실험목적

4. 실험이론
4-1. 탄소
4-2. 흑연(Graphite)
4-3. 그래핀(Graphene)
4-4 조사이론

5. 기구 및 시약
5-1 기구

6. 실험방법

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험날짜 : 2014년 05월 21일

2. 실험제목 : 그래핀(Graphene) 합성 및 분석

3. 실험목적 : 그래핀(Graphene)에 대한 전반적인 이해와 화학적 합성법을 이용하여 그래핀을
합성하고, 그 특성들을 XRD와 FT-IR을 이용하여 분석한다.

4. 실험이론 :
4-1. 탄소
탄소는 지지표면 질량의 고작 0.09% 정도만 차지하고 있지만, 살아있는 물질의 필수 원소이다. 탄소는 다이아몬드와 흑연 형태로 발견되고 있으며, 또한 천연가스, 석유, 석탄의 주성분이다. 석탄은 화석화된 식물로부터 형성되었으며, 여러 가지 유기 및 무기화합물로 된 비결정성 탄소로 구성되어 있다. 탄소는 대기 중에서 산소와 결합하여 이산화탄소가 되며, 석회석과 분필에는 탄산 이온으로 존재하고 있다. 다이아몬드와 흑연은 탄소 동소체이다. 흑연은 25oC 1atm에서 안정한 형태이다. 탄소는 긴 사슬(50개 이상의 탄소로 구성)과 오원자 또는 육원자의 안정한 고리형을 형성할 수 있는 특이한 성질을 갖고 있다. 이런 형상을 같은 원자들의 연결인 사슬화(catenation)라 부른다. 지구상에 수많은 유기 화합물이 있는 것은 탄소의 다양성 때문이다.

4-2. 흑연(Graphite)
흑연은 탄소원자가 6원자 고리의 배열을 갖는데, 모든 원자는 혼성화 되어서 다른 세 개의 원자와 공유결합을 하고 있다. 혼성화 되지 않고 남은 궤도함수는 파이결합을 하는데 사용된다. 흑연의 각 층은 벤젠에서 존재하는 것과 같은 비편재화된 분자 궤도함수를 가지고 있다. 전자들을 광범위하게 비편재화된 분자 궤도함수 속에서 자유롭게 움직이므로 흑연은 탄소원자의 면을 따르는 방향에서 좋은 전기 전도성을 띠게 되는 것이다. 층들은 약한 반데르발스 힘으로 서로 붙들려 있으며, 흑연의 경도는 공유 결합으로 설명할 수 있다. 그러나 층들이 서로 미끄러질 수 있기 때문에 흑연은 미끄러운 촉감이 있으며, 윤활제로서도 효과적이다.

참고 자료

Hand Out 참고
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X-ray 미소분석의 원리 및 응용 / 성규관대 신소재공학과 / 양철웅 교수
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