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크기와 형태가 제어된 금속 나노입자
Metal Nanoparticles with Controlled Sizes and Shapes 원문보기

고분자 과학과 기술 = Polymer science and technology, v.24 no.3, 2013년, pp.269 - 276  

김도엽 (Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Techmology(KRICT))

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문제 정의

  • 2c 특정 크기, 형태의 나노입자가 형성되는 메커니즘이 나노입자 생성 반응에서의 다양한 열역학적, 속도론적 파라미터의 영향을 받기 때문인데 이 파라미터들의 제어를 통해 나노입자의 핵생성, 성장을 조율하여 크기 및 형태가 제어된 금속 나노입자를 얻을 수 있다. 본 총설에서는 먼저 금속 나노입자의 다양한 형태에 대해 소개하고 연구가 가장 활발히 진행되고 있는 대표적인 귀금속 나노입자의 크기 및 형태 제어를 통한 특성 제어와 그것들의 응용에 대해 소개하고자 한다.
  • 앞서 서론에서 언급했듯이 금속 나노입자는 매우 다양한 분야에서 응용되고 있는데 금속 종류에 따라 그 특성이 다르므로 응용 분야가 조금씩 상이하다. 이 장에서는 금속 종류에 따라 크기 및 형태 제어를 통해 조절되는 특성과 특성 조절된 금속 나노입자들이 어떻게 응용되고 있는지 소개하고자 한다.
  • 지금까지 금속 나노입자의 다양한 형태와 입자의 크기 및 형태 제어를 통한 특성 조절, 그에 따른 다양한 분야에서 응용된 예를 살펴보았다. 원하는 특성을 갖는 금속 나노입자를 얻기 위한 크기와 형태 등의 합리적인 디자인을 위해서는 금속 나노입자의 성장 메커니즘에 대한 근본적인 이해가 필요 하지만 그것이 아직까지는 명확히 밝혀지지 않았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
금속 나노입자의 특성은 무엇에 따라 달라지는가? 그 중 금속 나노입자는 금속의 흥미로운 특성들로 인해 특히 전자, 정보저장, 촉매 등 여러 분야에 응용되고 있으며 최근에는 광전자, 센싱, 이미징을 비롯하여 의료 분야로까지 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 2 금속 나노입자 응용의 대부 분은 금속 나노입자의 크기 및 형태의 정교한 제어를 요구하는데 이는 금속 나노입자의 특성이 입자의 크기와 형태에 따라 크게 달라지기 때문이다. 나노입자의 크기가 특성에 영향을 미치는 한 가지 예로, 촉매 반응의 경우 금속 나노입자의 크기가 작아짐에 따라 그 촉매 활성이 커지는 것을 생각해 볼 수 있다.
금속 나노입자의 형태 중 쌍정형은 어떤 특징을 갖는가? 단결정은 말 그대로 나노입자 전체 영역에 걸쳐 결정 경계(grain boundary)를 가지지 않고 원자의 배열이 하나의 일정한 배열을 하고있는 결정이다. 반면 쌍정형 나노입자는 결정이 특정한 축(쌍정축) 또는 면(쌍 정면)에 관하여 서로 대칭관계를 유지하며 접합하고 있는데, 단일쌍정(single twinned), 다중쌍정(multiply twinned) 등 이 있다. 그림 1은 전형적인 단결정, 단일쌍정, 다중쌍정 금속 나노입자의 투과전자현미경(TEM) 이미지를 보여주고 있다.
나노입자란? 나노입자란 적어도 한 차원이 100 nm 이하의 크기를 갖는 입자를 말한다. 1 나노입자는 그 물질의 벌크 상태와는 다른 독특한 특성을 나타내기도 하며 그에 따른 여러 응용 가능성으로 인해 많은 관심을 받고 있다.
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