Synthesis of metal organic frameworks (MOFs) and their transformation metal oxides 레포트

소개

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목차

I. 실험 목적

II. 이론
1. MOF (Metal-organic framework)
2. Zeolite
3. Hydrothermal synthesis method (수열합성법)
4. Oxidation
5. XRD (X-Ray Diffraction)
6. SEM (Scanning electron microscopy)

III. 실험 기구 및 초자

IV. MSDS

V. 실험과정

VI. 참고문헌

VII. 결과
1. MOF-HKUST-1
2. MOF-ZIF-67
3. Metal oxide_CuO
4. Metal oxide_Co3O4

VIII. 토의

IX. 퀴즈
1. What is MOF ?
2. Why MOF is weak in water ?
3. What is hydrothermal reaction ?
4. Oxidation reaction formula

본문내용

● 실험 목적
Hydrothermal synthesis method를 이용하여 MOF를 합성해보고, 산화시켜 metal oxide를 만든다.
또한 SEM, XRD를 이용하여 MOF의 특징을 확인해본다.

● 이론
1. MOF (Metal-organic framework)
MOF는 metal-organic framework의 줄임말로, 금속유기 골격체라고 한다. MOF는 secondary building unit (SBU)로 알려진 metal ion 또는 metal cluster가 유기 ligand로 연결되어 통제 가능한 channel 또는 cage를 가진 3차원 crystalline network를 형성한 물질을 의미한다. MOF는 반응 용 기 내에 반응물을 넣고, 열과 압력을 통해 많은 에너지를 가해주면 생성된다. 따라서 hydrothermal synthesis method를 이용하여 합성한다. MOF는 inorganic node와, organic linker 또 는 ligand를 가지는 3차원 coordination network이다. Linker로 사용되는 organic ligand에는 pyridyl, imidazolate, carboxylate 등이 있다. MOF 구조는 다양한 금속 이온으로 이루어진 SBU와 다른 종 류의 유기 ligand를 linker로 사용하여 MOF를 합성하고, MOF의 topological framework를 바꾸면 서 여러 종류의 MOF가 형성되었다. 이렇게 형성된 많은 수의 MOF들이 pore size, shape, geometry에 따라 연구되었다. 일반적으로 MOF는 3 ~ 20 Å 범위 내에서 통제 가능한 pore size를 가지는 microporous crystalline substance이다. MOF는 high specific surface area와 high porosity를 가지고 있고, 대부분은..

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참고자료

· Study on Functionalized Metallic Materials for CO2 Capture and Dye Degradation / 카담 라울 락스만라오 / 창원대학교 / 2021년 / P 19 – 30
· Metal-organic framework derived hybrid graphene composite for electrochemical energy storage / 삼패드 가야드리 / 전남대학교 대학원 / 2020년 / P 15 – 21
· A Chemical Route to Activation of Open Metal Sites in the Copper-Based Metal-Organic Framework Materials HKUST-1 and Cu-MOF-2 / 김홍기 / DGIST / 2016년 / P 3-6
· Coordinatively unsaturated metal sites (open metal sites) in metal-organic frameworks: design and applications / Ulku Kokcam-Demir 외 6명 / Chemical Society Reviews / 2020년 / P 2751 – 2798
· Hydrothermal synthesis and Characterization of a Metal-Organic Framework by Thermogravimetric Analysis, Powder X-ray Diffraction, and Infrared Spectroscopy: An Integrative Inorganic Chemistry Experminet / Johanna L. Crane 외 2명 / Journal of Chemical Education / 2014년 / P 373 – 377
· 금속유기구조체를 이용한 이산화탄소 흡착 및 촉매 활용 연구 / 김준 / 인하대학교 일반대학원/ 2013년 / P 171 - 180