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나노 공학실험 레포트
Synthesis of silica nanoparticles
바이오나노학부
1. Introduction
-Silica nano particle 의 과학적인 연구에서의 활용은 다양하다. 효소, 약학, 전자기학, 바이오 센서, 반도체 등의 다양한 부문에서 활용을 할 수 있다. 산업적인 측면에서 접근했을 때, 이 nano particle에 있어서 가장 중요한 부분은 얼마나 균일한 크기를 얼마나 빠르게 합성하느냐 이다.
silica nano particle을 합성하는 데 있어 변수는 여러 가지이다. particle을 합성하기 위한 reagent들의 농도, 또는 합성하는 과정의 온도, 그리고 reagent를 섞어놓는 시간. 이번 실험에서의 변수는 시간으로 잡았다. 그 이유는 이미 선행된 실험에서 유일하게 주어지지 않은 변수가 시간이었기 때문이다. 주어진 논문에서 가장 particle이 선명하게 찍힌 실험의 농도를 선택하여 reagent를 섞어 놓는 시간을 다르게 하여 실험을 진행하였다.
선택한 실험은 Exp no 6. 였다. Ethanol (8 mol/L), TEOS (0.11 mol/L), (14 mol/L), 그리고 물을 포함한 총 용액의 양은 20ml가 되도록 물의 양을 조절을 했다. 그리고 조작변인인 시간의 조절은 5분, 10분, 15분, 20분, 30분, 40분으로 조절했다. 처음 20분까지는 particle의 합성이 활발할 것이라는 가정하에 5분 간격으로 측정을 했고, 어느정도 시간이 지나면 조금은 더뎌질 것이고 그 크기의 변화를 확인하기 위해 시간의 간격을 조금 늘렸다. 이렇게 합성한 silica nano particle의 모습은 SEM을 이용해 확인했다.
2. 실험 이론
-이제껏 이루어진 많은 실험에서 synthesis of silica nano particle에서 2가지의 주요 과정을 보자. 첫째로 가수분해로 인한 sila…(생략)
3. Materials and Method.
① 먼저 Ethanol과 water를 섞는다. 그리고 잠깐 strring을 한 후
② 10분이 지나면 TEOS를 첨가한 후 다시 sonication bath에서 5분동안 sonication을 한다.
③ 5분 후 bath에서 꺼내어 1ml를 추출한 후 나머지 용액은 다시 bath에서 sonication을 하고 추출한 용액은 conical tube에 담아 centrifuging을 하는데 이 때 약 1분 정도가 지나면 tube에 하얀 침전물이 생긴다. 이 침전물이 바로 silica nano particle이다.
④ 상층액을 따라낸 후 침전물을 긁어내어 거름종이위에 올린다. 그리고 영역과 시간을 표시한다.
⑤ ③~④과정을 5분, 10분, 15분, 20분, 30분, 40분 마다 반복을 한다. 이때 시간은 TEOS를 첨가한 후 지난 시간이다.
⑥ 거름종이에 올려진 particle을 오븐에 넣어 건조시킨다. 이 때 너무 오랫동안 건조시키지 않도록 한다.
⑦ 건조가 끝나면 gold ion coating을 하고 SEM 촬영을 한다.
4. Result
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