일반화학실험 | 은 나노 입자 만들기

 

 

 

TIP

 

 

금속 나노 입자의 특성과 합성 방법에 대해 이해한 후 실험을 통해 콜로이드 형태의 은 나노 입자를 합성한다. 이후 색 변화에 대해 관찰하며 콜로이드의 특성에 대해 알 수 있다.

 

 

 

나노 입자의 특성

1. 나노 입자는 크게 광학적 특성, 물리적 특성, 화학적 특성, 전자적 특성 네 가지로 나누어 살펴볼 수 있다.

 

2. 광학적 특성 : 나노 입자는 같은 물질이더라도 입자의 크기에 따라서 나노 입자가 발광하는 빛의 에너지가 다르다. 입자의 크기에 따라 흡수하는 파장 영역이 바뀌기 때문이다.

 

3. 물리적 특성 : 나노 입자는 특정 결정립의 크기 부분에서 강도가 급격히 증가한다. 또한, 다른 복합체와 섞였을 경우에는 강도가 증가한다.

 

4. 화학적 특성 : 촉매 나노 입자의 경우에는 입자의 크기가 작아 표면적이 증가하기 때문에 촉매 효율을 증가시킨다.

 

5. 전자적 특성 : 나노 입자는 크기가 작아지면서 10～100㎚ 정도에서 자기성이 최대를 가진다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 0.002M NaBH₄ 30㎖를 삼각프라스크에 넣고 자석 젓개를 넣은 후 얼음으로 채워진 비커에 담근다. 이 상태로 약 20분간 저으며 냉각시킨다.

 

2) 위의 용액에 0.001M AgNO₃ 2㎖를 1초에 한 방울씩 천천히 떨어뜨리고 마지막 한 방울을 떨어뜨린 즉시 자석 젓기를 중단한다.

 

3) 위의 용액은 콜로이드 서스펜션이다. 레이저포인터로 비춰보면 레이저빛이 반사되는 것을 볼 수 있다.

 

4)  위 용액 일부를 시험관에 따르고 1.5M NaCl 용액 몇 방울을 떨어뜨려 본다. 그런 후 색변화를 주시하라.

 

5)  3의 용액 일부를 시험관에 따르고 0.3% poly vinyl pyrrolidone(PVP)을 한방울 떨구어보고 색변화를 주시한다.

 

6)  남은 3 용액이 0.3% PVP을 한방울 떨구고 뜨거운 자석 젓개에서 고체 polyvinyl alchol(PVA)을 천천히 그리고 충분히 넣으며 녹인다.

 

7)  위 용액을 작은 알미늄 호일컵에 붓는다. 이때 기포나 다 녹지 않은 PVA는 플라스크에 남겨둔다.

 

8)  알미늄 호일컵을 오븐에 약 30분간 두어 건조시킨 다음 노란색의 필름을 확인한다. (스테인드 글라스의 원리이다.)

 

 

 

[일반화학실험]은 나노 입자의 형성 1부

 

 

[일반화학실험]은 나노 입자 만들기 레포트