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최근 광활성 나노물질 중 생물학적, 전기적 응용잠재력을 가지고 있는 형광체-금나노입자 혼성체의 상호작용에 대한 연구가 각광받고 있다. 그러나 아직까지 금나노입자를 제어하는 것과 형광체-금나노입자의 조성 및 특성이 규명되지 않은 상태에서 혼성체의 정성분석만으로 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 ligand로 안정화된 금나노입자인 Au MPCs(Monolayer Protected Clusters)와 형광체-금나노입자 혼성체를 설계 및 제조하여 혼성체의 조성을 구한 후 excited state 에서 형광체와 금나노입자의 상호작용에 대한 연구를 한다. 먼저 반응물의 몰비율, 반응 온도, 환원 속도를 조절하여 유기물에 녹는 hexanethiolate Au25, Au144 MPCs 와 물에 녹는 ...

최근 광활성 나노물질 중 생물학적, 전기적 응용잠재력을 가지고 있는 형광체-금나노입자 혼성체의 상호작용에 대한 연구가 각광받고 있다. 그러나 아직까지 금나노입자를 제어하는 것과 형광체-금나노입자의 조성 및 특성이 규명되지 않은 상태에서 혼성체의 정성분석만으로 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 ligand로 안정화된 금나노입자인 Au MPCs(Monolayer Protected Clusters)와 형광체-금나노입자 혼성체를 설계 및 제조하여 혼성체의 조성을 구한 후 excited state 에서 형광체와 금나노입자의 상호작용에 대한 연구를 한다. 먼저 반응물의 몰비율, 반응 온도, 환원 속도를 조절하여 유기물에 녹는 hexanethiolate Au25, Au144 MPCs 와 물에 녹는 glutathione Au25, Au144, Au309, Au807, Au976 MPCs를 제조하였다. 형광체-금나노입자 혼성체는 ligand 교환반응과 amide coupling 반응으로 손쉽게 제조되었다. Hexanethiolate-Au25MPCs는 PySH(N-(2-mercaptoethyl)-3,8-dihydropyrene -1-carboxamide))또는 coumarin 유도체(7-mercapto-4-methyl coumarin)와 각각 ligand 교환반응을 하여 유기층에 녹는 pyrene-Au MPCs와 coumarin-Au MPCs 혼성체를 제조하였다. Glutathione Au MPCs는 PyNHS(3,8-dihydro pyrene-1-carboxylic acid)와 amide coupling 반응하여 물에 녹는 pyrene-Au MPCs 혼성체를 제조하였다. UV/Vis 흡수, NMR, XPS 스펙트럼으로 입자에 붙은 형광체의 수를 정량하여 형광체-금나노입자 혼성체의 조성을 결정하였다. Pyrene-hexanethiolate Au25 MPCs 혼성체의 조성에 따른 양자수율을 비교하였다. 형광체-금나노입자의 소광 현상은 coumarin-hexanethiolate Au25 MPCs에서도 관찰되었다. 혼성체의 소광현상은 금나노입자에서 형광체 pyrene으로 전자전이에 기인한 것으로 전기화학과 XPS으로 확인한 결과와 일치하였다. 그리고 pyrene-glutathione Au MPCs는 조성과 입자 크기에 따른 양자수율을 비교하였다. 마지막으로 pyrene-hexanethiolate Au MPCs와 pyrene-gluatathione Au MPCs를 비교하여 형광체와 금나노입자의 결합길이에 따른 상호작용에 대해 연구하였다.

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