산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 A+ 예비레포트 건국대학교 물리화학실험
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소개글

산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 A+ 예비레포트 건국대학교 물리화학실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론
2. 실험 이론
3. 실험 기구 및 시약
4. 참고문헌

본문내용

물이 필요한 경우가 많기 때문에 이런 경우에 증류수를 사용한다. 증류수는 수돗물이나 우물물을 가열하여 수증기를 발생시키고, 만들어진 수증기를 냉각시켜 얻을 수 있다.
C. 실험방법
(1) Beer-Lambert 법칙 보정
I. 100ppm 농도를 갖는 옥살산 말라카이트 그린(MG)의 저장 용액을 준비하고 각각 2, 5, 8 10씩 100 부피플라스크에 옮긴 후 표지선까지 묽히면 각각 2, 5, 8, 10 ppm 농도의 용액이 얻어진다.
II. 이 농도에 해당하는 가시광선 스펙트럼을 얻어 Beer-Lambert 법칙의 보정 자료로서 이용한다.
III. 가시광선 분광기를 사용하여 H2O를 배경으로 하고 500nm부터 650nm까지 각 MG 용액의 스펙트럼을 얻는다. 2, 5, 8, 10 ppm 용액의 스펙트럼에서 610nm(혹은 )의 흡광도를 읽어서 농도와 흡광도 간의 선형성을 확인한 후 Beer-Lambert 법칙의 보정을 한다(그림 3).
(2) 광촉매와 반응물의 준비
I. 0.1%농도의 TiO2(Degussa P-25) 수용액 100를 만들기 위해 100의 TiO2를 취한 후 100 부피플라스크에 넣고 증류수로 녹인다. 이 부피플라스크는 알루미늄 포일로 잘 덮어서 빛을 차단해야 한다.
II. 앞서의 100ppm MG 저장 용액으로부터 25를 채취하여 250 부피플라스크에서 묽히면 100ppm 농도의 오염된 MG 용액이 된다.
(3) 빛의 조사
I. (햇빛이 나는 날) 10ppm MG 용액이 들어 있는 250 부피플라스크에서 광반응이 잘 일어날 수 있는 용기로 옮긴 후 0.1% TiO2를 3~5방울 떨어뜨리고, 햇빛을 쬐어 주어 광반응을 개시한다.
II. 보통의 파이렉스 용기는 파장이 350nm이하인 빛을 차단하므로 부피플라스크의 모양은 적당치 않다. 그러므로 입구가 넓은 비커를 사용하여 햇빛에 직접 노출되는 부분을 넓게 한다.
III. 햇빛에 의한 광반응이 개시된 후 0분, 5분, 10분, 15분, 25분, 40분, 60분마다 약 7 정도씩 시료를 채취하여 알루미늄 포일로 싼 시험관에 옮긴다(광반응이 개시되기 직전의 시료(0분 시료)를 반드시 채취하여야 한다.)
(햇빛이 나지 않는 날)
I. 앞의 과정에서 햇빛 대신 4W 자외선 수은 램프를 사용한다. 이때 램프를 되도록 광반응 용기에 가까이 가져가야 광촉매 효율이 좋다. 광반응이 진행되는 동안에는 광반응 용기의 위치를 바꾸지 않도록 한다.
(4) 여과
각각 채취한 시료가 들어 있는 시험관을 원심 분리기에서 돌리고 상층만을 약 5씩 채취하여 내공의 지름이 인 주사기형 필터를 사용하여 남아 있는 TiO2 콜로이드를 제거한다.
(5) 가시광선 스펙트럼
다음 용액의 가시광선 스펙트럼을 각각 얻는다.
TiO2와 MG가 들어 있으나 빛이 차단된 용액(실험 초기와 말기)
TiO2와 MG가 섞여 있고 주어진 시간만큼 빛이 조사된 용액
그림4는 위와 같이 얻은 일련의 스펙트럼들의 예이다. 특히 610nm(혹은 )의 흡광도를 기록하고 앞의 Beer-Lambert 법칙의 보정을 이용하여 각 시료의 농도를 구해본다.
4. 참고문헌
물리화학실험(2018)
네이버(두산백과), 밴드 갭, 밴드갭,
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3536989&cid=60217&categoryId=60217
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https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3391811&cid=60289&categoryId=60289
네이버(물백과사전), 광촉매반응, 광촉매반응,
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네이버(화학백과), 콜로이드, 콜로이드,
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사이언스올(과학백과사전), anatase, anatase,
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사이언스올(과학백과사전), rutile, rutile, https://www.scienceall.com/%EA%B8%88%ED%99%8D%EC%84%9Drutile-%EF%A4%8A%E7%B4%85%E7%9F%B3/
네이버(광물자원용어사전), brookite, 브루카이트,
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위키피디아, 가시광선 분광기, 분광광도계,
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안전보건공단 화학물질정도, TiO2, Titanium dioxide,
https://msds.kosha.or.kr/msds/web/kosha/msds02/Msds02SingleWarning.jsp
안전보건공단 화학물질정도, 옥살산 말라카이트 그린, Malachite green oxalate,
https://msds.kosha.or.kr/msds/web/kosha/msds02/Msds02SingleWarning.jsp
네이버(두산백과), 증류수, 증류수,
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1143922&cid=40942&categoryId=32251
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  • 등록일2022.03.15
  • 저작시기2019.5
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