나노입자합성

본문내용

, 250mL 비커 1개, 100mL 삼각플라스크 2개, 250mL 삼각플라스크 1개, 100mL 눈금실린더 2개, 얼음 bath
C. 금과 은 나노입자의 분광학 실험
1%(w/v) phenanthroline 수용액, 3% poly(vinylpyrrolidone) (PVP, MW 10000) 수용액, UV-Visible Spectrophotometer(또는 분광광도계), cuvette, 100mL 비커 3개, 스포이트 4개
3. 실험방법
실험 A. 금 나노입자의 합성
(1) 증류수로 깨끗하게 씻어 건조한 유리기구를 준비한다.
(2) 200mL 삼각플라스크에 40mL의 증류수와 0.1mL의 4% HAuCl4·4H2O 용액을 넣고 stirring 하면서 활발하게 끓을 때까지 끓인다.
(3) 위의 플라스크에 1mL의 1% trisodium citrate 수용액을 재빨리 넣는다.
(4)) 용액의 색깔 변화가 있는지 눈으로 관찰한다.
(5) 15분 동안 용액을 stirring 하면서 활발하게 끓인다.
(6) 플라스크를 hot plate에서 떼어내어 용액을 상온에서 식힌다.
실험 B. 은 나노 입자의 합성
(1) 증류수로 깨끗하게 씻어 건조한 유리기구를 준비한다.
(2) 100 mL의 1×10-3M silver nitrate 수용액과 2×10-3M sodium borohydride
수용액을 각각 삼각플라스크에 넣고 얼음 bath 속에서 약 30분 정도 냉각시켜 약 0℃의 용액이 되게 한다.
(3) 22mL의 1×10-3M silver nitrate 수용액과 60 mL의 2×10-3M sodium borohydride 수용액을 100mL 눈금실린더에 각각 넣은 후 동시에 250mL 비커에 부으면서 재빨리 섞는다.
(4) 용액의 색깔 변화가 있는지 눈으로 관찰한다.
(5) 약 5분 동안 격렬하게 흔들면서 용액을 안정화 시킨다.
(6) 용액의 색 변화가 없으면 삼각플라스크에 넣고 보관한다.
실험 C. 금과 은 나노입자의 분광학 실험
(1) 실험 A와 B의 각 용액을 10mL 씩 비커에 옮겨 넣고 1%(w/v)
phenanthroline 수용액 1방울씩 떨어뜨린 후 색깔 변화를 관찰한다. 같은 3%
PVP 수용액을 몇방울씩 넣고 색깔 변화를 관찰한다.
(2) 실험 A와 B의 용액을 묽혀서 (A. 용액 : 증류수 = 1: 9) 분광광도계를 사용하 여 용액의 UV-Visible 스펙트럼을 얻는다. (금 나노입자: 400nm～600nm,
은 나노입자: 300nm～500nm) 위의 (1)의 용액도 측정한다.
(3) 흡수의 최대값이 되는 파장을 조사한다.
4. 결과 관찰 및 토의
(1) 금과 은의 나노입자가 어떻게 만들어지는지에 대해 조사하고 토론하시오.
(2) 금과 은의 나노입자에서 왜 색깔 변화가 일어나는지에 토론하시오.
(3) 금과 은의 나노입자의 UV-visible spectrum에서 왜 최대 흡수파장이 차이 나
는지에 대해 조사하고 나는지에 토론하시오.
(4) 금과 은의 나노입자에 sodium chloride 수용액을 넣으면 왜 색깔 변화가 일어 나는지에 토론하시오.
(5) 금과 은의 나노입자에 sodium chloride 수용액을 넣으면 왜 색깔 변화가 일어 난 후 점차 색깔 변화가 일어난다. 이 때 3% PVP 수용액을 몇방울씩 넣으면 더 이상의 색깔 변화가 없는데 그 이유를 토론하시오.
(6) 우리 주위에서 금과 은의 나노입자의 색깔 변화가 일어나는 원리와 유사한 사례를 조사하고 토론하시오.
(7) 다음 설문지를 통하여 나노크기에 대해 이해할 수 있는지 토론해 봅시다.
<작은 물체 크기에 대한 설문지>
① 아래의 각 항에서 물체의 크기에 적절한 칸에 ‘X\'를 표시하시오.
보기:
A. 1nm 이하 (10-9m 이하)B. 1nm～100nm (10-9m～10-7m)
C. 100nm～1μm (10-7m～10-6m)D. 1μm～1mm (10-6m～10-3m)
E. 1mm～1cm (10-3m～10-2m)
1nm 이하
1nm～ 100nm
100nm～1μm
1μm～1mm
1mm～1cm
물체
A
B
C
D
E
1. 인간의 머리카락 굵기
2. C60(플러렌)의 지름
3. 수소 원자의 지름
4. 인간 적혈구의 지름
5. 가시광선의 파장
② 다음 각 항목의 크기를 작은 것부터 큰 순서대로 나열하시오.
a. 물 분자의 크기
b. 금 원자의 지름
c. 스테이플 침의 두께
d. 바이러스의 지름
e. 아메바의 길이
f. 탄소 나노 튜브의 지름
가장 작은 것:
가장 큰 것:

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나노입자합성,   나노입자,   나노기술