무기화학실험 실험 6 The Sol-Gel Preparation of Silica Gel sensors 예비

목차

1. 제목
2. 실험 일시
3. 이름
4. 실험 목표
5. 이론
6. 기구 및 시약
7. 실험 방법

본문내용

실험 목표
Sol-Gel 반응을 이용하여 Silica gel을 합성한다. 이때 산 촉매와 염기 촉매를 사용함으로써 각각 합성되는 메커니즘과 생성된 gel이 어떠한 차이를 가지는지 확인한다. 지시약으로 bromothymol blue, KI, KSCN을 사용하여 변화를 관찰한다.

이론
1. Sol-Gel
1) Sol
Sol이란 콜로이드(colloid)의 고체 상태의 입자가 액체에 분산된 상태이다. 이때 콜로이드는 1~100 nm의 크기를 가지며 반데르발스 힘에 의하여 결합하고 있는 분자를 의미한다.

2) Gel
Gel은 Sol 간의 수소결합, 공유결합, 반데르발스 힘 등에 의하여 결합을 형성하고, 입자들이 유동성을 잃은 상태로 network를 형성하고 있는 상태이다. 이러한 과정을 통해 형성된 network를 gelation 되었다고 표현한다. gel 내에 주로 존재하는 용매의 종류에 따라 물의 비율이 높으면 hydrogel, 알코올의 비율이 높으면 alcogel이라고 정의된다. 또한 건조되는 방식에 따라서 자연 건조되는 xerogel과 고온의 초임계공정에서 건조되는 aerogel로 구분된다.

3) Sol-Gel
sol을 gel로 전환시키기 위해서는 sol 상태의 화합물에 존재하는 용매를 제거하는 방법을 사용한다. 이때 용매를 제거하는 방법에 따라서 두 가지의 gel로 구분된다. 공기 중에서 증발에 의하여 자연 건조되면 xerogel이 생성된다. xerogel은 비교적 높은 밀도와 미세다공성의 넓은 표면적을 가진다. 반면 60도 오븐과 같은 고온의 초임계공정에서 건조되면 aerogel이 생성된다. aerogel은 비교적 낮은 밀도와 높은 다공성을 가지며 단열성이 좋다는 특징을 가진다.

참고 자료

없음