[화학실험 보고서] 금 나노입자의 합성과 분석

[화학실험 보고서] 금 나노입자의 합성과 분석

실험목적
여러 가지 크기의 금 나노 입자를 합성하고, 그 성질과 색을 관찰한다.

실험원리
나노입자 - 적어도 한차원이 천만분의 1미터(=100nm) 이하인 분자.나노기술이 다루는 나노 입자의 크기는 최소한 1~100nm가 되어야 하고, 나노 크기의 물리, 화학적 성질을 근본적으로 제어할 수 있는 과정을 통해 만들 수 있어야 하고 더 큰 구조물로 합쳐져야 한다.
(1nm = 10-9m)

금 나노 입자에 따른 색깔 - 100nm 이상 : 금색
75nm ~ 100nm : 검정색
10nm ~ 75nm : 청색
10nm 이하 : 붉은색

→ Au(Ⅲ)이온을 몇 가지 다른 조건과 다른 환원제를 이용하여 환원시켜 크기에 따른 금 나노 입자의 색깔을 통해 그 크기를 알 수 있다. 금 나노 입자에 흡착된 음이온의 종류에 따라 크기가 변한다. 나노 입자의 크기가 커지면 표면 플라스몬(surface plasmon)의 흡수 파장은 길어진다. 또 나노 입자의 모양이나 매질의 굴절률도 흡수 파장에 영향을 끼친다

콜로이드 - 물질의 분산 상태를 나타내는 것으로 지름이 1~100nm 정도의 미립자가 기체 또는 액체 중에 분산된 것은 콜로이드 상태라고 부른다.
◆ 콜로이드의 분류 - 상태에 따른 분류 : 우유, 녹말과 같이 유동성이 있는 상태 를 졸(=sol), 묵이나 한천과 같이 반고체 상태를 겔(gel)이라고 한다.
- 전하에 따른 분류 : +전하를 띈 양성 콜로이드와 -전하는 띈 음성 콜로이드로 나누어진다.
- 콜로이드 생성에 따른 분류 : 한 개의 분자로 이루어진 분자 콜로이드, 다수의 분자나 이온으로 이루어진 미셀 콜로이드, 특수한 분산법으로 만들어진 분자나 이의 모임인 분산 콜로이드가 있다.

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