지식나눔

백금의 변화에 관하여 문의합니다

철 구조물위에 산화 알루미늄위에 코팅되어 있고, 이 코팅된 사이에
약 20-50nm 백금 입자가 분포하고 있는 시료가 있습니다.
이 시료를 1000도에서 15시간 구운 작업을 하였습니다.
그리고 다시 SEM으로 관찰해 보니
백금 나노 입자는 없어지고 수 um 크기의 입자들만 보였습니다.

그렇다면, 이 백금이 뭉쳐져서 그런지 궁금합니다.

그런데, 백금의 녹는 점을 찾아보니 약 2000k 정도입니다.
녹는점 2041.1 K

나노 크기의 백금이기에 가능한가요?
  • 백금
  • 녹는점
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답변 2
  • 답변

    안강우님의 답변

    1000도 정도면 Pt가 30나노정도의 필름형태라 할지라도 melting이 되서 dewrting process가 일어나고 최종적으로는 island가 생기는 조건이 충분이 일어납니다. 나노입자형태일테니 표면적이 필름보다 훨씬 크기 때문에 상대적으로 더 높은 온도처럼 될겁니다.
    vacuum 상태일때는 evaperation이 일어나서 사라져 버리기도 할수있지만 대기압이라면 서로 뭉쳐서 덩어리가 될겁니다. 
    Pt의 경우 산화가 일어나는 층은 대략 수나노 정도이니 산화문제는 아닐거라 생각됩니다. EDS를 찍어보시면 Pt 가 나오는지 확인해보시거나 라만을 찍는것도 추천드립니다.

    요약하자면 나노스케일의 사이즈일일때 녹는점보다 훨씬 낮은 온도에서 녹을수 있습니다.
    1000도 정도면 Pt가 30나노정도의 필름형태라 할지라도 melting이 되서 dewrting process가 일어나고 최종적으로는 island가 생기는 조건이 충분이 일어납니다. 나노입자형태일테니 표면적이 필름보다 훨씬 크기 때문에 상대적으로 더 높은 온도처럼 될겁니다.
    vacuum 상태일때는 evaperation이 일어나서 사라져 버리기도 할수있지만 대기압이라면 서로 뭉쳐서 덩어리가 될겁니다. 
    Pt의 경우 산화가 일어나는 층은 대략 수나노 정도이니 산화문제는 아닐거라 생각됩니다. EDS를 찍어보시면 Pt 가 나오는지 확인해보시거나 라만을 찍는것도 추천드립니다.

    요약하자면 나노스케일의 사이즈일일때 녹는점보다 훨씬 낮은 온도에서 녹을수 있습니다.
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  • 답변

    김병관님의 답변

    백금 나노입자의 크기와 구조에 따른 녹는점에 대해 아래의 문헌이 있는데요.https://www.researchgate.net/figure/Size-dependent-melting-temperature-of-platinum-versus-the-size-for-different-shapes_fig3_51450830

    그래도 녹는점이 높긴하네요. 표면에 어떤 물질이 코팅되어있는가도 영향을 미칠 수 있을 것 같은데, SEM보시는 김에 EDS 원소 분석도 해보시면 좀더 확실하게 알 수 있을 것 같습니다.
    백금 나노입자의 크기와 구조에 따른 녹는점에 대해 아래의 문헌이 있는데요.https://www.researchgate.net/figure/Size-dependent-melting-temperature-of-platinum-versus-the-size-for-different-shapes_fig3_51450830

    그래도 녹는점이 높긴하네요. 표면에 어떤 물질이 코팅되어있는가도 영향을 미칠 수 있을 것 같은데, SEM보시는 김에 EDS 원소 분석도 해보시면 좀더 확실하게 알 수 있을 것 같습니다.
    변성천(rg1000) 2019-07-11

    EDS분석으로 Pt 확인했습니다.

    아, 그러시면 다시 SEM 분석하셨을 때 뭉친 수 um 크기의 입자가 Pt에 다른 원소들도 섞여있으셨나요?